文/張 梅
高中數學課程知識難度的不斷增加,給學生學習興趣和理解能力帶來嚴峻考驗。有效、有趣的導入環節,不但能迅速吸引學生的注意力,也可以生動地為學生呈現、揭示數學課題,喚醒學生學習主動性。為此,教師應當明晰多樣導入在高中數學教學中的實施意義,分析學生身心特點和實際需求,立足數學課程目標,科學開發利用課內外資源,優化新課導入的形式和內容,引領學生對新課程建立認知,體會數學的奧秘和精彩,從而改善數學課堂的枯燥環境。
高中數學教學領域的多樣導入,主要是指教師根據課程目標和學生的興趣、心理需求,采用具有創新性的、富含趣味的新課導入手段,達到集中學生課堂注意力、建立對新課內容初步感知等多重目的。多樣導入在高中數學課堂教學中具有顯著的意義。首先,實施多樣導入能夠點燃學生數學學習熱情。高中數學課程難度日益加深,多數學生的自主探究興致較低。教師采用直觀的信息材料導入、貼近認知的生活情境導入等手段,將課程知識變得簡明易懂、趣味橫生,能夠助推學生基于主觀能動性參與數學課程探究。其次,在高中數學教學中實施多樣導入,對提高學生課堂活力也很有幫助。高質量的新課導入,能夠喚醒學生獵奇、求索、質疑等心理動機,如教師根據課程要點設置懸念、引入課外小故事等,都符合學生好奇心強的心理特質。學生為撥開心底的迷霧,自然會跟隨教師指引,投入數學課程后續環節,深入探索,同時保持高度的思維活性。這能促進學生攻克數學課程疑難點,彰顯多樣導入的教學挈領效用。
溫故知新是數學多樣導入較常用的方法之一,在活躍課堂氣氛、鞏固學生數學知識結構等方面作用顯著。數學知識點并不是孤立存在的,知識點之間具有關聯性和規律性,教師利用學生已經掌握的知識點引出新課,更適應學生的認知發展規律,同時也能減輕學生對新知識的陌生感。為此,教師在高中數學教學中實施多樣導入時,應該加強采用溫故知新導入法。具體而言,教師可以先根據學生學過的知識向學生提出復習問題,在學生思考作答后,再順勢引出新課知識點,使學生體會到數學知識點內在的緊密聯系,從而促進學生數學新舊知識結構銜接,提高后續新知的輸出效率[1]。例如,在“函數及其表示”一課的導入環節,教師就可以向學生提出舊知識復習問題:同學們,初中時期大家已經學過函數的三種表示方法,還記得是哪三種方法嗎?學生回憶后作答:列表法、圖像法、解析法。教師認同后繼續問:那么這三種函數表示法的定義是什么?各有什么優缺點?學生展開交流和討論,準確闡述三種函數表示法的定義,自由發表對每種表示方法優缺點的看法,如某生發言:列表法的優點是具有直觀性,不用列式就能了解兩個變量的對應關系,缺點是只能表示有限個元素的函數關系。還有學生說:圖像法的優點是能表示函數的局部變化規律,根據規律預測函數的整體趨勢,缺點是部分函數圖像難以精確作出。這樣學生就能有效銜接初中的學習,為新課題揭示作鋪墊。隨后,教師指導學生分組預習教材,并設問引出新課:“同學們,大家預習教材時注意思考幾個問題:什么是分段函數?分段函數是一個還是多個函數?分段函數的值如何求?如何畫分段函數的圖像?”學生隨即投入復習和問題探究,幾分鐘后反饋探究結果,明確分段函數的定義。這樣通過溫故知新導入法,學生就能對函數概念產生深入理解,達到以舊帶新的學習效果。
高中數學課程知識抽象性較強,學生學習新課的畏難情緒較重。創設生活情境是多樣導入的主要路徑之一,數學和生活之間具有緊密的聯系,且生活場景符合學生的認知經驗,教師善于利用生活素材呈現數學新課知識點,能夠使學生感受到數學和生活實際的貼近性,從根本上緩解學生參與數學學習的畏難情緒。在具體導入操作上,教師可以結合新課要素,以學生熟悉的生活事物、生活話題和生活現象引出新課,基于生活素材組織學生開展觀察、描述、討論等導入活動,或者啟發學生列舉包含課程知識點的生活例子,這樣新知導入的目的就達到了,學生也能順利融入數學課堂交流活動[2]。例如,在“空間幾何體的結構”一課的導入環節,教師在創設生活情境時,可以展示學生見過的空間幾何體實物圖片,包括足球、金字塔、飲料罐、冰激凌甜筒、建筑物等,同時向學生提出問題:同學們,這些圖形事物大家在生活中都有所接觸,請大家認真觀察,根據你的理解,分小組用自己的話描述這些圖形實物的結構特征。學生隨即參與觀察和討論,并進行自學小結:這些生活實物可以用棱柱、棱錐、棱臺、圓柱、圓錐、圓臺、球等幾何語言描述。教師表揚道:“大家觀察和描述很正確,還能舉出生活中相似的實物圖形例子嗎?”學生繼續交流舉例。有的學生指著足球圖片說:“生活中的玻璃珠、彈力球都是球體。”還有的學生舉出生活中的圓錐例子:“很多生日帽、圣誕帽都是圓錐結構。”接下來,教師出示柱、錐、臺、球幾何體的模型教具,帶領學生描述、概括空間幾何體的結構特征。通過這樣的生活情境導入,學生能感受到空間幾何體存在于現實生活周圍,在增強數學學習積極性的同時,強化空間想象、觀察以及抽象概括能力。
在教育信息化的大趨勢下,優渥的信息資源為高中數學課堂教學導入提供了更好的條件,教師在設計導入環節時,能夠選擇的材料、技術手段也不再單一。實施信息資源導入,不但能打造富有科技感的數學課堂,也能將抽象的數學知識變得直觀、生動、可感,是學生最青睞的數學導入形式。為此,教師實施數學多樣導入,應該著重開發信息資源,創設有聲有像的信息化導入情境,具體可以采用圖片、短視頻、模擬動畫等多種形式,在使用投屏工具展示素材后,帶領學生交流和討論,從而為沉悶的數學課堂增添活力,調動學生數學新課探究欲望。例如,在“隨機抽樣”一課的導入環節,教師就可以在白板屏幕上出示倉庫堆放袋裝牛奶的圖片,同時提出導學問題:“同學們,大家從多媒體圖片中能夠獲取哪些信息?”學生簡單交流后回答:“倉庫中堆放著大批量袋裝牛奶。”教師繼續問:“同學們都知道食品安全是社會共同關注的問題,牛奶質量是否合格關乎食品安全,那么如何界定大批量袋裝牛奶是否合格呢?當我們討論圖片上這批袋裝牛奶細菌含量是否超標,其中的個體和總體分別是什么?”學生思考后回答:“個體是一袋袋裝牛奶,總體是這批袋裝牛奶。”教師追問:“‘一批袋裝牛奶細菌含量是否超標’,這句話中存在哪個變量?”學生:“袋裝牛奶的細菌含量。”教師做小結:“非常正確,類似于‘一批袋裝牛奶細菌含量是否超標’的問題,在數學中稱為統計問題。”隨后,教師在白板上展示采用普查和抽樣調查兩種方式,檢驗一批袋裝牛奶細菌含量是否超標的優缺點表格,組織學生合作了解表格信息,復述普查和抽樣調查的優缺點。學生復述完畢后,教師再次發問:“充分了解兩種調查方法的弊病和優點后,大家認為哪種調查方法更經濟實用?”有學生搶答:“我認為一次好的抽樣調查要優于一次蹩腳的普查,抽樣調查能在節省人力物力的前提下,用樣本估計總體。”這樣在信息資源導入下,學生不僅順利提出統計問題,理解了抽樣調查的意義,還對研究樣本代表性與統計結論可靠性之間的關系產生濃厚興趣。
高中生個性思想和獵奇心理都十分突出,在數學導入環節,學生渴望接觸新奇的內容,教師設計導入時注重學生的喜好,有助于引發學生好奇心和學習動機。巧設懸念是有效的導入方式之一,教師在具體實施時,可以根據具體內容采用謎語導入,或是設置一系列的思考問題,引導學生對數學知識點展開猜想和預測。教師不直接揭示問題的答案,而是讓學生帶著自己的猜想和預測,到新課程中探查答案,激活學生數學獵奇求索興趣,從而增強學生數學學習的目的性,收獲滿意的數學導入和教學成果。例如,在“算法案例”一課的導入環節,教師可以在白板上寫出18和30,然后提出問題:“同學們,大家都學過求最大公約數的方法,你能求出18 和30 的最大公約數嗎?”之后,教師找2~3 名學生上臺示范解題,讓其他學生分組解題。題目非常簡單,教師巡視后,確認學生都能準確得出18 和30 的最大公約數為6。在此基礎上,教師提出懸念問題:“大家解題是運用找公約數的方法求最大公約數,這種方法適用于數值不大的情況,如果數值比較大,我們通過觀察、口算找不到公約數,該如何求最大公約數呢?”學生的好奇心被瞬間激發,隨后,教師以“求8251 和6105 最大公約數”為例題,帶領學生學習輾轉相除法和更相減損術的算法步驟,引導學生根據其中蘊藏的原理展開算法分析,從而在懸念問題驅動下,增強學生的數學求知欲,培養學生嚴謹的數學思維能力。
在高中數學教學中實施多樣導入的主要目的,是引領學生開展數學深度探究。教師想要達成這個目標,可以應用趣味故事導入。有很多趣味故事值得教師深入挖掘,如數學史故事、數學家的經歷、研究故事、數學傳說等,此類故事深受學生喜愛,教師在導入環節合理應用,能促使學生積累豐富的數學史知識,感悟數學家的鉆研和崇尚真理精神,體會學習數學的重要意義。因此,教師在導入過程中,應該重點利用趣味故事。例如,教師可以結合圖文及視頻資料為學生講述故事,鼓勵學生談談體會或提出問題。之后,趁熱打鐵引出新課學習目標,步步深入喚醒學生對知識探索的期待,同時借助趣味故事培養學生的人文精神與德育素養。例如,在“等比數列”一課的導入環節,教師可以先展示一幅國際象棋的圖片,然后開展趣味故事講述。傳說國際象棋起源于古印度,當時有個國王自負虛浮,民間的一位印度教宗師為了教訓國王,把國際象棋推薦給他。國王很喜歡這項游戲,對宗師說:“你想要什么獎賞?”宗師回答:“請您在棋盤第一個格子中放1 粒麥子,第二格2 粒,第三格4 粒,第四格8粒,以此類推,直到放滿64 格。”國王慷慨地答應后,找人計算了一下,發現宗師要的竟然是全世界兩千年內生產的小麥總和,這可難住了國王。太子的數學教師得知此事后,給國王出了個主意:“您只要讓宗師到糧倉自己數出這些麥子就可以了,假設他1 秒數1 粒,估計數完要用5800 億年。”國王找來宗師如此對答后,宗師被國王的智慧所折服,放棄了想要捉弄國王的念頭。講完故事后,教師提問:“同學們,在故事中大家獲得哪些心得感悟?故事里又蘊含哪些數學知識呢?”學生探討后反饋:“故事里的宗師和王太子的數學教師都是有智慧的人,宗師用數學知識給國王出難題,數學教師同樣用數學的辦法幫國王解決麻煩,其中潛藏的數學原理是等比數列知識。”教師肯定學生反饋后,采用多媒體課件模擬在棋盤格上擺麥子的情景,引導學生合作列出前四個格子擺放麥子數量的算式,然后啟發學生觀察數列的前項和后項的關系。學生交流后回答:“從第二項開始,前項和后項的比都等于2。”這樣通過數學傳說故事導入,學生對等比數列的概念能夠建立具象感知,并踴躍、自主地參與等比數列的深入學習。
綜上所述,在高中數學教學中實施多樣導入,能夠點燃學生對數學新課的學習熱情,提高學生課堂活力,是提升數學課堂教學品質的必要舉措。教師應該綜合分析數學目標和學生需求,以恰當的導入方式促進學生數學新舊知識結構銜接,緩解學生新課學習的畏難情緒,調動學生探究欲望、獵奇心理和深入學習期待,從而借力多樣導入全面激活數學教學,高質量、高效率地實現高中數學教學的三維目標。