在日常教學(xué)中,我們常常關(guān)注學(xué)生對知識理解與否,甚至僅僅以題目會做與否作為評價學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn),對知識的發(fā)生、發(fā)展和形成過程關(guān)注不夠,結(jié)果是學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)越來越重,分析問題、解決問題的能力卻并未得到有效提升。下面就從課堂引入、問題串設(shè)計、學(xué)生活動三個環(huán)節(jié)的設(shè)計來談一談筆者的一點思考。
一、優(yōu)化問題情境,激發(fā)探究欲望
在教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)一種學(xué)生熟悉的、直觀的、易接受的情境,可以激發(fā)學(xué)生興趣,增加感性體驗,通過知識呈現(xiàn)方式的改變,能將枯燥乏味的學(xué)習(xí)變得生動有趣,引起共鳴,促進(jìn)學(xué)生有意義學(xué)習(xí)。筆者在教學(xué)設(shè)計的初稿中設(shè)計了如下情境:
情境A:
1.PPT和幾何畫板演示物理中的單擺實驗:簡諧振動中,位移與時間的關(guān)系是y=Asin(ωx+φ)。
2.介紹A、ω、φ的物理意義:A是物體振動時離開平衡位置的最大距離,稱為振動的振幅;T=是往復(fù)振動一次所需的時間,稱為振動的周期;f==是單位時間內(nèi)往復(fù)振動的次數(shù),稱為振動的頻率。
情境A融合信息技術(shù),結(jié)合物理中的簡諧振動,創(chuàng)設(shè)問題情境,通過數(shù)學(xué)與物理學(xué)科間的聯(lián)系,讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,激發(fā)求知欲望。但是該情境并沒有能體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的前后聯(lián)系,更重要的是學(xué)生并沒有簡諧振動的知識儲備,這樣的情境不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。為此,筆者重新設(shè)計了情境。
情境B:
三角函數(shù)是刻畫圓周運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型,生活中存在許多“周而復(fù)始”的運(yùn)動。某歡樂世界轉(zhuǎn)動的摩天輪就是這樣的例子。摩天輪上的每一點隨著時間的推移在周而復(fù)始的運(yùn)動,我們可以通過研究圓上一點的縱坐標(biāo)與時間的關(guān)系來研究這種周期性運(yùn)動。經(jīng)過計算,學(xué)生容易得出y=Asin(ωx+φ)的結(jié)論。
情境B利用學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)過的正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)得出了結(jié)論,解決了學(xué)生為什么要研究函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的疑問,同時又讓學(xué)生產(chǎn)生研究這個函數(shù)的欲望。學(xué)生對摩天輪都非常熟悉,幾乎都坐過或者見過,能夠立刻產(chǎn)生共鳴。從摩天輪中抽象出圓,又與前面所學(xué)的單位圓知識產(chǎn)生了縱向聯(lián)系,這樣的設(shè)計符合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”原則,自然過渡到點的坐標(biāo)如何表示的問題,引出函數(shù)的解析式,并提出了新的問題:這個函數(shù)的圖象是什么?它有什么性質(zhì)?
問題情境的創(chuàng)設(shè),不僅要注重提供的情境是否新穎、多樣、有趣這些外顯特征,更應(yīng)關(guān)注問題情境與學(xué)生的生活經(jīng)驗之間是否存在直接聯(lián)系,能否激活學(xué)生的思維,引起學(xué)生內(nèi)在的數(shù)學(xué)思考,進(jìn)而起到引發(fā)學(xué)生主動探究的欲望。
二、凸顯問題作用,引領(lǐng)探究過程
數(shù)學(xué)是思維的體操,問題是數(shù)學(xué)的心臟,數(shù)學(xué)教學(xué)是思維活動的教學(xué)。數(shù)學(xué)教學(xué)要將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行問題化設(shè)計,始終在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”設(shè)計環(huán)環(huán)相扣的問題,讓學(xué)生“跳一跳,夠得著”。教師要激發(fā)學(xué)生的問題意識,用問題來引領(lǐng)教學(xué),以問題貫穿課堂教學(xué)的始終,通過發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探究問題、解決問題的過程,促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。為了讓學(xué)生理解“函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象與y=sinx的圖象的關(guān)系”,本節(jié)課設(shè)計了如下問題串。
問題串A
問題1:函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象與y=sinx的圖象是什么關(guān)系?
問題2:函數(shù)y=sin(x+φ)的圖象與y=sinx圖象是什么關(guān)系?
問題3:函數(shù)y=Asinx的圖象與y=sinx的圖象是什么關(guān)系?
問題4:函數(shù)y=sinωx的圖象與y=sinx圖象是什么關(guān)系?
作為新授內(nèi)容,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)對學(xué)生是陌生的,它的性質(zhì)是未知的,也不可能由學(xué)生自動自發(fā)的感知,如上的4個問題串串聯(lián)起了整節(jié)課,原本復(fù)雜的問題1被分解成問題2到問題4這三個相對簡單的問題。在授課的過程中,可以根據(jù)學(xué)生問題之間的邏輯關(guān)系和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律安排問題探究的順序。
其中問題1的解決需要教師引導(dǎo)學(xué)生制定合適的研究策略,為此,設(shè)計如下問題串。
問題串B
問題1:你打算如何作出y=Asin(ωx+φ)?
問題2:思考它與正弦曲線的關(guān)系,你還能有別的想法嗎?
問題3:哪幾個參數(shù)影響了圖象的變換?
問題4:如何研究A、ω、φ對y=Asin(ωx+φ)圖象的影響?
對學(xué)生而言,從探求“y=Asin(ωx+φ)的圖象與y=sinx的圖象的關(guān)系”到考慮“A、ω、φ對圖象的影響”,有一道很難逾越的思維鴻溝。問題串B中的四個問題,層層遞進(jìn),在實施過程中,教師不斷追問,引領(lǐng)學(xué)生思考、討論、探究,從而得到解決問題的策略。解決問題2的過程中,學(xué)生能夠聯(lián)想到圖象的變換,這時候應(yīng)當(dāng)及時追問“為什么”,加深學(xué)生對兩個函數(shù)圖象關(guān)系的理解,同時也為接下來分解策略的制定埋下伏筆。解決問題4后,立刻追問“具體的研究的計劃呢?可以繼續(xù)思考一下,如何固定呢?,追問的處理方式可以讓問題串更加地豐滿立體,充分發(fā)揮問題串的引領(lǐng)作用,促使師生課堂思維的同頻。問題串的合理設(shè)置與實施,不斷激起學(xué)生思維的漣漪,有效引領(lǐng)師生探究的路徑。
三、積累活動體驗,促進(jìn)能力提升
課堂教學(xué)中,問題串是明線,學(xué)生活動是暗線,問題串必須是由學(xué)生的具體活動來落實,在活動中將難點各個擊破。這節(jié)課在初稿中設(shè)計了十多個問題,磨課過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生活動空間過于狹窄,學(xué)生被問題牽著疲于奔命,重點不突出,難點依舊在,整個課堂顯得呆板而做作。在摒棄了一些思維含量低的問題之后,圍繞“y=Asin(ωx+φ)的圖象與y=sinx的圖象的關(guān)系”這個難點設(shè)計了4個問題(問題串A),除去例題和課堂小結(jié),平均7分鐘一個問題,留給學(xué)生足夠的時間針對重點和難點進(jìn)行思考和討論,學(xué)生在交流中有效突破了教學(xué)難點。圍繞這4個問題,設(shè)計如下學(xué)生活動。
活動設(shè)計1:師生共同討論研究策略,對三個參數(shù)進(jìn)行分解,采取先固定兩個參數(shù),著重研究另一個的方法。
活動設(shè)計2:學(xué)生在給定的坐標(biāo)紙上作出y=sin(x+1)與y=sinx的圖象,觀察它們之間的關(guān)系,歸納出y=sin(x+1)由y=sinx圖象上每一點向左平移1個單位得到。學(xué)生投影展示作圖并用幾何畫板演示、驗證,歸納得到一般規(guī)律。
活動設(shè)計3:學(xué)生分組合作,類比剛學(xué)的研究方法,來研究y=Asinx與y=sinx的關(guān)系,概括總結(jié)一般規(guī)律。
活動設(shè)計4:師生共同活動,運(yùn)用從特殊到一般的研究方法,研究y=sinωx與y=sinx圖象的關(guān)系,學(xué)生投影展示作圖,討論得出規(guī)律。幾何畫板演示,并引導(dǎo)學(xué)生從解析式的角度去解釋這個圖象變換。
經(jīng)過充分的活動,學(xué)生可以弄清知識的發(fā)生、發(fā)現(xiàn)及形成過程,對圖象變換的認(rèn)識從感性上升到理性,從表象上升到本質(zhì)。一切都是在學(xué)生眼前、手底發(fā)生,抽象卻易于理解,嚴(yán)謹(jǐn)卻合情合理。
活動設(shè)計2中,如果教師單純用幾何畫板繪制圖象并演示,看上去避免了學(xué)生繁瑣的繪制過程,省時省力,但是學(xué)生卻失去了鍛煉思維的機(jī)會,知識習(xí)得的過程嚴(yán)重脫節(jié)。由學(xué)生自己獨立繪制函數(shù)的圖象,將新知的建構(gòu)建立在已有的知識水平上,更有助于學(xué)生對知識的掌握和難點的突破。
活動設(shè)計3中,設(shè)計的起點是剛學(xué)習(xí)過的“y=sin(x+φ)與y=sinx圖象的關(guān)系”,終點是本節(jié)課的一個難點“y=Asinx與y=sinx的圖象的關(guān)系”,要求學(xué)生類比剛學(xué)的思想方法建構(gòu)新的內(nèi)容,這樣設(shè)計具有層次性,不僅便于開展課堂小組討論,使全體學(xué)生能夠參與活動,而且還能讓學(xué)生在討論中體會類比、化歸的數(shù)學(xué)思想,有效突破了難點。在討論過程中,學(xué)生不僅得到了結(jié)論,更享受了數(shù)學(xué)探究的過程。
活動設(shè)計1和活動設(shè)計4針對的是綜合性較強(qiáng)、難度較大的問題,需要教師在學(xué)生的活動中進(jìn)行教學(xué)進(jìn)程的微觀調(diào)控。通過問題串實施過程中的追問,對學(xué)生的思維進(jìn)行深層的引領(lǐng),對思考的方向進(jìn)行及時的糾偏,對課堂的節(jié)奏進(jìn)行合理的調(diào)控。在學(xué)生得出“五點作圖法”的方法后,不能僅僅簡單地肯定后便一帶而過,這樣學(xué)生的思維容易滯留在表層,應(yīng)該及時引導(dǎo)學(xué)生從解析式的角度去理解函數(shù)圖象的關(guān)系。這樣的主動出擊像是催化劑,使得學(xué)生在難點突破的過程中思維加速,問題自然迎刃而解。
總之,優(yōu)化問題情境,用問題引領(lǐng)教學(xué),設(shè)計活動讓學(xué)生充分進(jìn)行思考交流,可以使數(shù)學(xué)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化為發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的探究過程,讓學(xué)生積極主動地參與知識意義的建構(gòu),可以有效培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高學(xué)生思維能力。
(王榮鑫,江蘇省邗江中學(xué),225009)
責(zé)任編輯:趙赟