吳慧珍
[摘? 要] 在數學課堂教學中,唯有掌握了知識背后的數學思想,才能自我生成數學知識,從而掌握數學知識的核心. 要想在教學中讓知識自然生成、滲透數學思想,數學教師要從多個方面做好教學設計,分層次展開課堂教學活動,注重數學思想的提煉,發展學生的數學思維,快速提高數學授課質量和效率,積極落實新課改理念和核心素養.
[關鍵詞] 數學思想;知識;絕對值
對于廣大學生而言,數學知識能夠靈活運用的關鍵在于背后的思想,這也是數學學科的精髓和靈魂. 在多年的教學過程中筆者發現,學生對數學思想的掌握并非一蹴而就的,需要數學教師在日復一日的授課中通過講解知識來逐步滲透,讓他們逐漸感悟和強化.
順應認知,搭建數形結合平臺
隨著年齡的增長,學生的認知能力也在不斷增強. 教師在授課時要順應學生的認知情況,幫助他們運用已有認知來快速進入思考狀態,從而發展數學能力.
師:同學們,大家根據已有生活經驗,說一下你對“距離”一詞的理解.
學生根據已有經驗思考如何表達距離,初步思考完成后,再結合教材內容找到距離的定義,即兩物體在空間或時間上相隔或間隔的長度.
師:如何求圖1中數軸上兩點之間的距離?請舉例說明. 你認為例子中哪種情形較為簡單?
學生重新思考和觀察數軸的結構,得到兩種常見求距離的方法:(1)找到數在數軸上對應的點的位置,觀察兩點之間相隔的長度;(2)把距離轉化為線段再進行加減. 在所舉的例子中我們發現,其中某個點為原點時,數量關系較為直接,很容易便得到答案.
設計意圖?搖 以學生自身的生活經驗為切入點,結合他們對數軸的認知,能為引入絕對值的概念做好鋪墊.
關注需求,構建數形結合模型
在數學教學中,實際問題更有助于學生理解數學教材內容、構建數形結合模型、發展數學思維能力. 教師要多關注學生的需求,要借助現實問題來提升學生的建模能力.
師:在點O處,甲、乙兩輛車分別向相反的方向行駛10千米后到達A,B兩點處. 那么,兩輛車是否有相同的行駛路線?行駛路程是否相同?(如圖2)
學生紛紛展開討論,回答提出的問題. 在討論過程中,學生不單單要考慮路程的問題,還要考慮運動的方向、路線等,這也與日常生活相一致.
師:正式比賽前,裁判員需要對運動員賽場所用足球進行稱重. 如果克數超過標準質量,用正數記錄;如果未超過標準質量,用負數記錄. 下面是裁判員記錄的結果:-30,+25,-5,+10,-15,+20. 根據上述稱量結果,你認為哪個足球的質量好一些?依據剛才的兩道題,你發現了什么知識?你還能找到相關實例嗎?一般來說,數軸上表示數a的點與原點的距離就稱為數a的絕對值,記作a. 對于“絕對值”的定義,你有何看法?
學生在討論哪個球最符合標準時,發現不管是超出標準質量還是不足標準質量,與標準質量相差越大,說明質量越差,由此得到“-5”的球質量最好. 在問題的基礎上,延伸到數學概念知識,通過豐富的實例積累到感性認知,再自然地抽象得到“絕對值”的概念,能讓學生感受到絕對值的提出意義和存在價值.
設計意圖 ?搖從學生熟悉的生活問題出發,引導他們積極探討并解答,能自然地延伸到“絕對值”的概念,體會到絕對值是數形結合的產物,從而有效發展自身數學思維,感悟其中的數學思想.
洞悉規律,提煉數形結合思想
初步理解數學概念后,教師不妨給出一些實例來引導學生從中提煉和洞悉規律,找到數學知識背后隱藏的規律,從而提煉出絕對值的相關性質.
師:大家以小組為單位,說出7,-6,-0.5,0,- 的絕對值. 如果不用數軸,你們是否能說出它們的絕對值?能否說一下思路?
學生以小組為單位來舉例說出一些數的絕對值. 并在不用數軸的情況下說出那些數的絕對值. 在這道題中,筆者的意圖是讓學生把數軸內化,從內心來運用好數軸這一工具,發展自身的數學綜合能力.
師:有以下三組數——(1)41,0.5,
4.2, ,1001;(2)-5,-2.1,-0.14,- ,-2648;(3)0. 大家說出這三組數中每個數的絕對值,看從中能提煉出哪些規律,再列舉出其他例子來加以驗證.
學生先寫出上述三組數中每個數的絕對值,試圖發現其中的規律,卻發現各個數之間并沒有什么規律. 實際上,對于七年級的學生來講,完整地歸納出絕對值的相關性質并不容易,這就有賴于教師引導他們進行交流、探討和完成. 在性質歸納環節,可先由學生得到絕對值,然后引導他們判斷絕對值的符號,帶領他們發現:正數的絕對值是正數,負數的絕對值是其自身的相反數,0是一種特殊情況. 求出三組數的絕對值后,學生再把問題一般化,接著進行總結概況,得到絕對值的性質,以加深對知識的理解和掌握.
設計意圖 ?搖在理解絕對值概念的基礎上,學生根據定義來求數的絕對值,再由求解過程思考其中所蘊含的數學規律,以加深他們對絕對值概念的理解.
變式訓練,體驗數形結合優勢
隨著學習的深入,普通試題已無法滿足學生的學習需求,這就要求教師進行變式訓練,發散他們的數學思維,從更深層次來解決教材內容. (1)判斷下列說法是否正確:①絕對值最小的數是0,最大的數不存在;②一般而言,一個數的絕對值越大,在數軸上該數越靠右;③一般而言,一個數的絕對值越大,在數軸上該數就離原點越遠. (2)如果兩個數互為相反數,那么它們倆的絕對值______. (3)a和b在數軸上的位置如圖3,判斷a與b兩個數的大小關系.
在本環節中,學生要從宏觀角度來感知絕對值. 上述3道試題與絕對值的定義及性質有著緊密的聯系:對于問題(1),需要學生從宏觀角度進行驗證;對于問題(2),學生舉出實例1和-1互為相反數,兩個數的絕對值均是1;對于問題(3),則需要判斷兩個點到原點的距離大小關系,根據圖來推斷,從而得到a
設計意圖 ?搖上述三道題并非簡單的求絕對值問題,而是根據定義進行變化,有助于拓展學生的數學思維,可以借助數形結合思想來深入探討,體現了數形結合的優勢.
分析因果,顯化數形結合思路
講解完上述試題后,學生會有一種意猶未盡的感覺,此時教師不妨趁熱打鐵地來繼續深入引導學生挖掘內在的因果關系,從而顯化數形結合思路,促進學生對知識的吸收和理解.
教師布置下列三道試題:(1)在數軸上,某個數與其相反數之間的距離為8,那么這個數為_____;(2)結合數軸來看,絕對值小于5的整數有_____;(3)已知a=4,b=1,且a
上述三道試題的難度逐步加大. 對于問題(1),要選擇絕對值等于4作為解題的切入點;對于問題(2),要在理解絕對值的幾何意義的基礎上進行討論;對于問題(3),則要根據絕對值的定義來找到a與b可能的值,再根據條件進行取舍. 三道試題要求學生思維靈活,教師則要注重引導他們深入理解和閱讀試題信息,從而找到解題方法.
解答完后,教師可以再布置兩道題供學有余力的學生練習:(1)數軸上存在兩點,與原點的距離分別為3和4,那么這兩點之間的距離為多少?(2)已知a,b,c三點滿足a<0,b<0,c>0,且c>b>a,請在數軸上畫出上述三點的大致位置.
問題(1)要考慮到多種情況,問題(2)要從c>b>a來判斷各點與原點的距離,再確定大致位置,或考慮a,b,c的符號,根據絕對值的大小來判斷它們與原點之間的距離.
設計意圖 ?搖拔高題引導班級中的學生向更深層次思考,發散他們的數學思維,從而形成靈活處理問題的能力,品味蘊含在其中的數形結合思想.
課堂小結
在班級學習中,由于個體差異,學生對運用數形結合思想來理解絕對值的問題的理解各不相同. 面對這一情況,筆者會邀請班級學生分享學習心得,讓他們相互借鑒學習方法和觀點,豐富學習思想,從而實現資源共享. 在本節課的教學中,學生要基于自身經驗來定義距離→結合實際問題來構建絕對值模型→結合知識點,歸納絕對值的性質→通過變式,感受數形結合的優點,形成解答問題的思路→綜合應用數學思想來解答數形結合試題. 教學環節各自獨立卻又環環相扣,每一環節都有所側重,且照顧到班級每個層次的學生,使他們易于接受絕對值知識,在課堂學習中默默體會數形結合思想,形成有層次的學習漸進過程.
總之,教師要做好絕對值教學離不開數形結合思想的講解過程準備. 唯有讓學生的知識自然生成,掌握有“思想”的知識,才能提升自身的數學能力,發展數學思維.