摘 要:高中數學教學本質上就是要教會學生學會“數學的思維”,提升學生的核心素養和能力,而不是單純知識點的堆積。教師應致力于通過合理的課堂教學,在教學實踐中引導學生對數學內容的本質進行把握,對數學的思想方法深切感悟,體會數學素養在學習過程中的重要作用,切實落實高中數學核心素養中的數學抽象、邏輯推理、數學建模、數學運算、直觀想象、數據分析等要素,最終使學生達到“用數學的眼光觀賞世界,用數學的思維理解世界,用數學的語言解釋世界”的崇高境界。
關鍵詞:核心素養;創設情境;自主探究;思維能力
高中數學教學的重要任務是培養學生的思維和智慧,增強學生的數學核心素養,關注學生的全面發展。而教師的主陣地是課堂,教師要通過每個課堂達到上述目標就需要好的課堂教學的支撐。課堂教學就如同建筑設計之于建筑一樣,它的功能就是把知識從學術形態轉化為教育形態。高中數學核心素養涉及面極其廣大,作為高中數學教師,我們要力求通過課堂教學的每一個環節,在潛移默化中不斷提升學生的核心素養。課堂教學應為學生的學習而設計,合理創設情境,營造和諧積極的學習氛圍,為學生提供自主探究的機會,積極引導學生深入思考,促進學生之間的相互協作和交流,有效實現教與學的和諧統一,保證學生獲得最大的學習效益,發展真正的學習,不斷提升學生的核心素養。
一、 合理創設情境,啟發學生思維
眾所周知,興趣與求知欲是學習最好的老師。從心理學角度看,一堂課的開始,學生普遍存在一種對未知的渴望,這種渴望情緒既強烈又短暫,教師應抓住這一良好契機,設法點燃學生心靈的火花,引起學生認知上的沖突,激發學生的興趣。為了激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極主動性,教師在新課教學的第一環節中,可以通過設計富有啟發性的提問,為學生創設別開生面的教學情境,啟發學生思考并大膽質疑。例如,在《數學歸納法》的教學中,教師可通過以下的情境創設和問題設計,說明引入“數學歸納法”的學習的必要性。
(情境一)問題1:大球中有5個小球,什么顏色?逐一摸出后發現它們都是綠色的。這個結論是否正確呢?
以上兩個情境分別是完全歸納法和不完全歸納法,這里體現了數學中的歸納思想,學生容易發現其結論正確性不同。“不完全歸納法”只驗證幾個個體成立,得到一般性結論,結論未必正確;“完全歸納法”驗證每個個體都成立,得到一般性結論,其結論一定正確,但通常不具備可操作性(個體太多或者無窮個)。此時,拋出問題:如何解決不完全歸納法存在的問題呢?然后引出課題“數學歸納法”,一切順理成章,水到渠成。這一環節讓學生理解了學習“數學歸納法”的必要性,不知不覺當中激發了學生的求知欲,發揮了學生的學習主動性,引發學生思考、質疑,開拓了學生的邏輯思維,培養了學生的推理能力,使學生能用辯證的觀點認識客觀世界,促進了核心素養的提升。
教師如何激發學生的學習興趣,使其感受到數學課的樂趣,這是教學成功的關鍵。在教學時,我們應常常將數學與生活緊密聯系,創設一些貼近學生生活的情境,設計一些新穎巧妙的方案,提高學生的興趣。精心設計導入,在教學中既能起到組織教學、激發興趣、啟迪思維的作用,同時,它也能促使學生以旺盛的精力、積極的態度主動探索,實現由“要我學數學”到“我要學數學”,由“學會”到“會學”的轉變,從根本上減輕學生的負擔和壓力,使學生愉快地學會認識數學、學會應用數學、學會創造數學。
二、 強化概念生成,培養探究精神
章建躍博士說過,概念教學必須體現概念的形成過程,可見概念教學不容忽視。然而,在傳統的課堂教學中,很多教師為節省課堂時間,增加課堂容量,對概念的生成過程往往草草了事,只想快速進入例題教學和大量的練習中,殊不知,這樣的教學是無法給學生留下深刻印象的。以“橢圓概念的學習”為例,有的老師只是簡單利用動畫演示一下橢圓的形成,隨即給出概念,學生像看電影一下,被動地接受,而沒有引發任何的思考,這樣學生怎么能深刻理解這一重要知識呢?又怎么為后續的雙曲線和拋物線的定義的學習做準備呢?筆者認為,我們應該依托教材,大膽運用筆墨,擺脫時間的束縛,讓學生“拾級而上”,盡情地感知。可以設計教學環節如下:
1. 小組合作實踐,動手畫橢圓,觀察操作過程。
2. 請學生思考兩個問題:
(1)哪些量是固定的,不變的?哪些量是變化的?
(2)動點是在怎樣的限制條件下運動的?動點運動的軌跡是什么?
學生觀察到:動點是在“到兩個定點距離之和等于定值”這一條件下運動的,軌跡是橢圓。
追問:是否到兩個定點距離之和等于定值的點的軌跡就一定是橢圓呢?學生展開思維。
請學生觀察動畫演示并思考:
當到兩個定點距離之和等于兩個定點之間的距離時,軌跡又是什么?
當到兩個定點距離之和小于兩個定點之間的距離時呢?
在此基礎上,引導學生概括橢圓的定義。
這樣設計“橢圓概念的生成”,關注學生的感受,給學生思考的機會,通過一個個的問題,讓學生從感性認識自然過渡到理性認識,變抽象為具體,變復雜為簡單。再通過引導學生小組討論、合作探究,歸納注意點,給學生話語權,讓學生循序漸進地掌握了橢圓定義,使學生真正理解了定義的內涵和外延,培養了學生的觀察、歸納、概括的能力和探究的精神,促進了核心素養的提升。
總之,有效的數學概念教學,絕不是以讓學生學會概念為終極目標,而是讓學生在參與數學活動的過程中生成和建構數學概念,更要讓學生在知識和能力上獲得全面的發展,從而促進學生數學核心素養的有效提升。
三、 設計變式拓展,發展思維能力
變式教學是高中數學課堂教學的一種重要模式。通過變式、引伸、拓展,可以讓學生在“變更”中發現問題,提高學生的靈活應變水平,發展學生的求同存異思維、發散思維、邏輯思維,使思維更深入更嚴謹。
通過上述問題的求解,總結含參數一元二次不等式恒成立(或有解)問題的求解思路:
(1)一元二次不等式在R上恒成立確定參數的范圍時,結合一元二次方程,利用判別式來求解;
(2)一元二次不等式在x∈[a,b]上恒成立確定參數范圍時,要根據函數的單調性,求其最小值,讓最小值大于等于0,從而求參數的范圍;
(3)一元二次不等式對于參數m∈[a,b]恒成立確定x的范圍,要注意變更主元,一般地,知道誰的范圍,就選誰當主元,求誰的范圍,誰就是參數。
已知一元二次不等式恒成立(或有解)求參數的取值范圍是一類典型問題,也是高考的常考題型。通過這組“形似質異”的典型問題的求解,滲透轉化與化歸思想、數形結合思想,提高了學生分析問題和解決問題的能力,培養了思維的嚴謹性,有利于發展學生的思維能力。
四、 自主探究總結,提升核心素養
近幾年的高考數學中,圓錐曲線一直是考查的重點,圓錐曲線中的離心率幾乎年年出現在高考試卷的客觀題中。因此,總結離心率的求法是非常有必要的。通常情況下,教師都會總結完整后授給學生,這樣一味的灌輸迫使學生被動接受,缺乏探究過程,很難真正的理解掌握。教師還是應該多聆聽來自學生的聲音,基于這樣的考慮,筆者是這么處理離心率求解方法的歸納的:
1. 讓學生尋找離心率來自教材例題、習題的部分,引領學生走進文本深處,讓學生回歸教材,感悟考題來源于教材。
2. 讓學生完成有關離心率的典型例題,自主提煉通性通法,使零碎知識結網成片。
3. 學生相互協作交流,教師適當點撥后歸納提煉出以下三種方法:一是利用定義求離心率:定義法主要抓住離心率的定義,根據定義以及圖形結合,找出離心率相關的a、c的值。二是利用方程求離心率:方程法主要根據題目中的條件,列出關于a、c的齊次方程,從而求出離心率。三是幾何法求離心率:幾何法是幾個方法中最綜合的方法,根據題目中所給的條件,列出幾何特征,從而求出離心率。
這種做法極大調動了學生學習的積極性,學生真正成了課堂的主人。課上小組學生井然有序,宛然一個小“老師”,把問題從分析到講解都落實到了每個組員頭上。看著學生敢說了,敢講了,筆者也有一種說不出的自豪感來,學生的組織能力、語言表達能力、分析問題和解決問題的能力等都得到了不同程度的鍛煉和提高。也許還沒有那么盡善盡美,卻是學生自己總結出的經驗方法。這樣以任務驅動為導向,引導學生主動探究、發現、歸納、總結,啟發學生思考,研究問題的深層次,不僅使學生掌握了解析幾何中有關離心率問題的求解策略,學會了靈活運用數學中的一些重要思想方法(如數形結合思想、函數和方程思想、分類討論思想、等價轉化思想)解決問題,而且也學會了合作、交流,相互賞識,提升了探索的勇氣和信心,促進了核心素養的提升,有益于學生的終身發展。
總之,合理的課堂教學實踐能激發學生的學習興趣,給學生創設更多的交流空間,讓學生真切體驗知識的形成過程,感悟數學思想和方法,提升了學習數學的成就感,進而能培養學生更廣闊、更深刻、更敏捷、更富創造力和批判性的思維。高中數學教師應精心設計課堂教學的每一個環節,積極營造高質量思維水平的數學課堂,從而促進學生數學核心素養的提升。
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作者簡介:徐玉燕,福建省廈門市,福建省廈門市同安實驗中學。