楊海波
黨的十九大報告中提出:“落實立德樹人根本任務,發展素質教育,推進教育公平,培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人。”高中數學核心素養的提出和發展,不僅響應了國家發展教育事業的要求,并且回答了人才培養的根本性提問。在這樣的背景下,高中數學課程開發與教學實踐,特別是課堂教學也被納入核心素養的視野。作為高中數學課堂第一環節的“導入”被擺在了重要的位置。教學最忌照本宣科,尤其是每節課的開頭,教師根據教學內容不同,努力創設不同的激趣情境,使枯燥抽象的數學課堂變得妙趣橫生,歡聲笑語,再通過教師的適當引導,將引入的興趣轉化為所講的主題,無疑會提高教學效率、增強學習興趣,更好地完成教學目標。
教育學家蘇霍姆林斯基說:“教給學生能借助已有知識去獲取新知,這是最高的教學技巧。”這種方法不但符合學生的認知規律,而且為學生學習新知識提供了必要的鋪墊。教師在導入過程中往往從學生以前學過的知識出發,抓住新舊知識的某些聯系,在復習舊知識的同時,將問題的條件精心設計就順理成章的引出了新問題。這種導入非常自然,使學生感受到新知識就是舊知識的引申和拓展。
案例:必修4§3.1.3《二倍角的正弦、余弦、正切公式》
師:同學們,根據上節課學習的內容,能順利的寫出左邊公式的結果嗎?
sin(α+β)= ?sin(2α)=
cos(α+β)=cos(2α)=
tan(α+β)=tan(2α)=
生:能(學生面帶笑意,請三位學生回答問題)
師:很簡單,對嗎?那右邊這組公式的結果呢?(學生大多數面露難色)
師:對比左右兩邊的公式,能發現它們的區別與聯系嗎?請大家分組討論,看能否找到解決問題的方法?(經過討論各個小組很快形成結論,請一名學生做代表,回答問題。)
生:兩側對應的函數名一樣,只要把左邊的β換成α,就可以得到右側的公式。
師:(微笑)是這樣嗎?(學生一致表示同意)
師:這組公式就是我們這節課要學習的二倍角的正弦、余弦、正切公式。請大家推導公式具體的結果。
素養分析:核心素養最終體現在一定情境當中。核心素養并不會顯性存在于學生身上,而將核心素養與特定情境聯系起來時,意味著核心素養在特定情境中才會體現。學生在新的情境中能夠將前面形成的素養進行有效遷移,就是一個重要的途徑,是判斷學生核心素養形成與否的重要方式。
類比作為人們認識事物、理解規律的一種手段,在課堂導入中也有奇妙之處。所謂類比,就是根據新舊知識的聯系和區別,有針對性的選擇某個知識點進行比較,將“已知”和“未知”自然的連接起來,從而導入新課。
案例:必修1§2.2.2《對數函數及其性質》
師:同學們,之前我們已經學習了指數函數,并掌握了指數函數的相關性質。大家回憶一下,在指數函數的學習過程中,具體學習了哪些函數性質?
生:定義域、值域、定點、單調性、奇偶性
師:可以說,這五個性質是研究函數性質的五大法寶,我們知道指數和對數有密切聯系,那么指數函數和對數函數會不會也密切聯系呢?我們又怎樣對對數函數性質展開研究呢?
生:還是用這五大法寶。(學生笑)
師:(笑)好,有了這法寶,我就放心了,請大家自己做一做,看看法寶靈不靈,能不能攻克對數函數這個堡壘,大家有沒有信心?(學生情緒高漲)
類比式導入要求兩部分知識既有聯系但又特點分明,運用這種方法一定要注意類比的貼切、恰當,兩種知識之間有很強的可比性,通過類比不僅能加強對過往知識的復習,還能快速進入新知的學習。使用類比式導入要注重類比推理原理的內涵,它是由兩類對象具有某些類似特征和其中一類對象的某些已知特征,推出另一類對象也具有這些特征的推理,是由特殊到特殊的推理。指數函數和對數函數這兩節課有很多的可以借鑒之處,學生通過兩者類比會很快發現新問題的研究策略,具有很強的實際操作性,為對數函數性質的研究提供了步驟化的實施方案,新問題迎刃而解。
素養分析:通過這樣的類比就發現了不同,為了描述這種不同,數學中就引入了新的概念。在這里,類比就是一種方法,其中運用到邏輯推理素養,而用指數函數類比對數函數,實際上是在原有基礎之上,豐富了新授課的內容,讓即將到來的數學知識具有了更有意義的一面。
根據課堂教學內容,精心設計有關的問題向學生提出,創設矛盾,設置懸念,引起學生追求新知的好奇心和求知欲,使學生的求知欲由潛伏狀態轉入活躍狀態,調動學生思維的積極性和主動性,誘導學生由疑生思,由思得知。
案例:選修2-1§2.3.1《雙曲線及其標準方程》
師:我們知道,與兩個定點距離的和為非零常數(大于兩定點間的距離)的點的軌跡是橢圓,那么,與兩定點距離差為非零常數的點的軌跡是什么?
此時,學生面露難色。
師:下面請大家看大屏幕,我們一起來看一個“拉鏈實驗”。
師:通過實驗大家能回答第一個問題了嗎?
生:兩條曲線。(個別有預習的學生回答雙曲線)
師:對,這就是我們這節課要學習的雙曲線。
師:類比橢圓的定義,你能給出雙曲線的定義嗎?請大家分小組合作討論試一試。(學生學習熱情高漲,積極參加討論)
在這個導入案例中,首先提出問題,激發學生求知和解決問題的欲望,接下來再通過“拉鏈實驗”演示,學生就會有的放矢,明確了雙曲線的畫法,為接下來探究雙曲線的定義提供了依據,類比橢圓也為雙曲線標準方程的推導提供了特定方案。
運用這種方法需要注意,懸念的設置要從學生的“最近發展區”出發,恰當適度。太易,難以引發學生的興趣;太難,學生百思不得其解,都會降低學生的積極性。只有不思不解,思而可解才能使學生興趣高漲,自始至終圍繞問題,步步深入領會問題本質,收到更好的教學效果。
素養分析:用“與兩定點距離差為非零常數的點的軌跡是什么?”導入,提出有針對性的問題,適時設疑,可以為數學核心素養的培育提供廣闊的空間,這實際上是為學生準備了一個特殊的情景,讓學生的數學學科核心素養能夠通過一定的行為表現出來。高中數學知識,很多都可以與現實生活和之前的儲備知識對應起來,如果教師在教學中更多地引入,然后通過剝離非數學因素,可以讓其中的數學因素體現出來,學生就可以經歷很多的數學抽象的過程。而數學抽象一旦成功,必然可以發現其與數學知識學習中的很多內容對應起來。
數學的發展史本身就是一部多姿多彩的故事史,有數學家嘔心瀝血孜孜求索的故事;有閃耀廣大勞動人民聰明與智慧的故事;有我國古代的數學家為人類做出不朽貢獻的故事……這些故事既能啟迪學生的智慧、拓寬他們的視野,又是很好的引入素材。
案例:必修5§2.5《等比數列的前n項和》
師:同學們,在學習新課之前,請欣賞一個小故事:(利用ppt展示)
國際象棋起源于古代印度。相傳國王要獎賞國際象棋的發明者,問他想要什么。發明者說:“請在棋盤的第1個格子里放上1顆麥粒,第2格子里放上2顆麥粒,第3格里放上4顆麥粒,……以此類推,以后每格是前一格粒數的2倍,直到第64個格子。請給我足夠的麥粒以實現上述要求”國王說:“這太簡單了。”吩咐手下馬上去辦。
師:大家認為,國王能不能滿足國際象棋發明者的要求?
學生意見不統一,有的認為國王權勢大,而且麥子數量好像不多,可以完成,有的持懷疑態度。
師:到底能不能?我們假定千粒麥子的質量40克,如果能算出來一共有多少粒麥子,就可以換算成重量,也就能回答問題了?
生:對。
師:把這64個數字排列起來剛好是個數列,這是什么數列?
生:以2為公比的等比數列。
師:如何對這樣的等比數列求和,就是我們這節課將要研究的內容。
由研究等比數列的結構特點推導出等比數列的前n項和公式是這節課的難點,通過多媒體演示故事,很好地激發了學生學習興趣,引起其強烈的好奇心,老師再引導學生主動探索這道數學問題,滿足這樣的要求到底需要多少麥粒?會起到很好的教學效果。有了這樣的導入,提出了為什么要學習等比數列前n項和的問題,增強了學生的應用意識,再經過師生探究求和公式,用公式解決實際問題,前后呼應,課堂教學顯得順理成章。
素養分析:通過這些古典的、現代的故事啟迪學生,激發學生的學習熱情,使學生體會到數學就在身邊、數學就在生活中,達到提高學生學習興趣,教育學生的目的。因此教師要不斷地拓寬學生的視野,普及學生數學應用的學科素養。
第斯多惠指出:“教學的藝術不在于傳授本領,而在于激勵、喚醒、鼓舞”。課堂導入的環節是課堂教學的先導,設計巧妙的課堂導入,能引導學生進入特定的情景之中,激活情緒,振奮精神,從而進入最佳的學習狀態,當然,優秀的導入遠遠不止上面所提到的幾種方法,如“其他學科知識導入法”“實驗導入法”,等等。教師要建立在教學的各個環節去滲透核心素養的培育,具體落實在意識、情境與行為表現,這當然包括課堂導入環節。雖然課堂導入只是堂課教學一個微小的組成部分,但我們不能忽視,要謹慎待之,它不僅是一門技術,更是一門藝術。
責任編輯 徐國堅