摘要:新課標(biāo)背景下教學(xué)活動(dòng)不再以提高學(xué)生的成績(jī)?yōu)榘l(fā)展目標(biāo),教師必須意識(shí)到,學(xué)生本身所具有的差異性表現(xiàn)是基于他們思維發(fā)展和智慧開(kāi)發(fā)程度不同所導(dǎo)致的,因此應(yīng)以素質(zhì)教育發(fā)展為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)改變傳統(tǒng)的教學(xué)思維來(lái)構(gòu)建高效課堂,探究初中數(shù)學(xué)學(xué)困生的成因,以及對(duì)學(xué)困生的轉(zhuǎn)化對(duì)策研究.本文中以“一元二次方程的解題技巧”為例,探索有效的方法來(lái)激發(fā)初中生學(xué)習(xí)興趣并提高學(xué)習(xí)效果.
關(guān)鍵詞:一元二次方程;學(xué)習(xí)興趣;解題技巧;教學(xué)策略;特殊解法;初中數(shù)學(xué)學(xué)困生;轉(zhuǎn)化對(duì)策
初中生的認(rèn)知特點(diǎn)與一元二次方程的特點(diǎn)之間存在一定的矛盾和沖突.初中生正處于認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,他們的大腦處于高速發(fā)展期,思維能力不斷提高,好奇心強(qiáng),求知欲旺盛.然而,一元二次方程卻具有一定的抽象性和符號(hào)化的特點(diǎn),對(duì)于初中生來(lái)說(shuō),會(huì)有一定的理解難度.因此,針對(duì)初中生的認(rèn)知特點(diǎn),需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)動(dòng)力,以促進(jìn)他們對(duì)一元二次方程的理解和掌握.
1 通過(guò)實(shí)際問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)動(dòng)力
教師可以利用初中生好奇心強(qiáng)的特點(diǎn),引入具有一元二次方程背景的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題.例如,拋物線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡、汽車(chē)的加速度等.這樣的引入能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,促使他們對(duì)一元二次方程產(chǎn)生好奇心和探索欲望,從而主動(dòng)學(xué)習(xí)、理解、應(yīng)用.
例1某輛汽車(chē)在一段時(shí)間內(nèi)的速度可以用關(guān)系式v(t)=-3t2+2t+1來(lái)表示,其中v代表汽車(chē)的速度(單位:m/s),t代表時(shí)間(單位:s).這輛汽車(chē)啟動(dòng)后大約經(jīng)過(guò)多少時(shí)間才會(huì)停下來(lái)?
解析:根據(jù)v(t)=-3t2+2t+1,需要求解汽車(chē)停下來(lái)的時(shí)間.汽車(chē)停下來(lái)時(shí),速度為0,即-3t2+2t+1=0.
根據(jù)一元二次方程的求根公式,得t=-2±22-4×(-3)×12×(-3)=2±46.
化簡(jiǎn)后,得
t1=-13,t2=1,
只考慮時(shí)間為正值的情況,所以汽車(chē)停下來(lái)大約經(jīng)過(guò)1s時(shí)間.
因此,這輛汽車(chē)啟動(dòng)后大約經(jīng)過(guò)1s時(shí)間才會(huì)停下來(lái).
實(shí)踐探索培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維與解決問(wèn)題能力,針對(duì)初中生探索欲望旺盛的特點(diǎn),教師可設(shè)計(jì)一些探索實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型,讓學(xué)生親自動(dòng)手解決問(wèn)題和驗(yàn)證結(jié)論,培養(yǎng)他們的邏輯思維和解決問(wèn)題的能力.例如,可以設(shè)計(jì)一些小組活動(dòng)或?qū)嶒?yàn),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際觀(guān)察和測(cè)量,探索一元二次方程中各個(gè)參數(shù)(如系數(shù)a,b,c)對(duì)函數(shù)的圖象、方程根的個(gè)數(shù)等的影響.這樣的實(shí)踐活動(dòng),能夠讓學(xué)生更加深入地理解一元二次方程,并培養(yǎng)他們的探索精神和數(shù)學(xué)思維.
教學(xué)活動(dòng)中,教師可以結(jié)合具體的生活例子,將一元二次方程與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合,幫助學(xué)生理解方程在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用價(jià)值.例如,可以通過(guò)物體的自由落體運(yùn)動(dòng)、植物生長(zhǎng)的模型等,引導(dǎo)學(xué)生分析并建立相應(yīng)的一元二次方程,從而培養(yǎng)他們將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的能力.
例2一個(gè)物體從45m高處自由下落,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面?物體落地時(shí)的速度是多少?
解析:物體自由落體運(yùn)動(dòng)的公式為h=12gt2,其中h表示物體的位移,g表示重力加速度(約為10m/s2),t表示時(shí)間.設(shè)vo表示初始速度,ho表示初始高度.
由ho=45,g=10,得
45=12gt2=12×10×t2.
解得t=3或t=-3(舍去).
又初始速度vo=0,所以物體落地時(shí)速度v可以表示為vo+gt,則
v=gt=10×3=30(m/s).
答:物體經(jīng)過(guò)3s落到地面,落地時(shí)的速度為30m/s.
通過(guò)這個(gè)例子,學(xué)生可以看到一元二次方程在物體自由落體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用,并理解方程的解代表著物理問(wèn)題的具體參數(shù),幫助他們將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合.
2 一元二次方程的特殊解法
一元二次方程是中學(xué)數(shù)學(xué)中重要的概念之一,一般形式為ax2+bx+c=0,其中a,b,c是已知的常數(shù)且a≠0,x表示未知數(shù).對(duì)于初中生來(lái)說(shuō),掌握一元二次方程的解法是必不可少的.為了激發(fā)初中生學(xué)習(xí)一元二次方程的興趣,教師可以采用以下幾種特殊解法.
2.1 十字相乘法
傳統(tǒng)的解一元二次方程的方法是使用求根公式或配方法,但這些方法學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥乏味.教師可以通過(guò)引入特殊解法來(lái)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn).例如,介紹解一元二次方程的“十字相乘法”,該方法通過(guò)觀(guān)察方程中的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)之間的關(guān)系,將二次方程轉(zhuǎn)化為兩個(gè)一次方程,使得解題過(guò)程更加直觀(guān)、有趣.
十字相乘法適用于一元二次方程可化為形如(x+p)(x+q)=0的情況,通過(guò)將該方程展開(kāi)并與所給方程x2+bx+c=0
進(jìn)行比較,可得到p,q的值,然后再化為一次方程求解.利用這種方法可以快速求解一元二次方程,尤其在方程的系數(shù)為整數(shù)的情況下更加方便.十字相乘法也被稱(chēng)為乘積因式分解法,它適用于形如x2+bx+c=0的方程.解方程的步驟如下:
(1)對(duì)于給定的方程x2+bx+c=0,找到兩個(gè)數(shù)p和q,使得它們的和等于b,乘積等于c.
(2)將x2+bx+c=0分解為(x+p)(x+q)=0的形式.
(3)根據(jù)乘法運(yùn)算的性質(zhì),當(dāng)且僅當(dāng)x+p=0或x+q=0時(shí),方程(x+p)(x+q)=0成立.
(4)解出方程x+p=0或x+q=0,即可得到方程的解.
例3解方程:x2+3x-4=0.
解析:
如圖1,有如下兩種拆法
4x-x=3x(正確);
2x-2x=0(錯(cuò)誤).
所以方程可化為(x+4)[J]5(x-1)=0,即x+4=0,或x-1=0.
故x1=-4,x2=1.
2.2 換元法
換元法是解一元二次方程的另一種有效方法,它通過(guò)引入新的未知數(shù),將原方程轉(zhuǎn)化為更簡(jiǎn)單的形式.換元法適用于一元二次方程的二次項(xiàng)系數(shù)a很大或很小,或者應(yīng)用公式法不太方便時(shí).通過(guò)合適的代換,將一元二次方程轉(zhuǎn)化成另一個(gè)變量的二次方程,求解過(guò)程會(huì)變得更加簡(jiǎn)單.
在教學(xué)過(guò)程中,可以通過(guò)引入與學(xué)生熟悉的問(wèn)題情境相結(jié)合的換元法例子,增加學(xué)生的興趣.例如,將一元二次方程與物理問(wèn)題相聯(lián)系,通過(guò)計(jì)算拋物運(yùn)動(dòng)的軌跡來(lái)解方程.
利用換元法解方程的步驟如下:
(1)對(duì)于給定的方程ax2+bx+c=0(a≠0,Δ≥0),令y=x-b2a,將方程轉(zhuǎn)化為一個(gè)新的方程.
(2)通過(guò)換元,原方程轉(zhuǎn)化為ay2+c-b24a=0的形式.
(3)解方程ay2+c-b24a=0,得到該方程的解.
(4)將解y代入y=x-b2a,得到原方程的解.
例4解方程:x2-3x+2=0.
解析:具體步驟如下.
(1)對(duì)于方程x2-3x+2=0(a=1,b=-3,c=2),令x=y-b2a=y+32,將方程轉(zhuǎn)化為一個(gè)新的方程.
(2)通過(guò)換元,將原方程化為
ay2+c-b24a=0
的形式,即
y2+2-94=0.
(3)解方程y2+2-94=0,即y2=14.
解得y1=12,y2=-12.
(4)將y代入x=y-b2a=y+32,得
x1=12+32=2,x2=-12+32=1.
所以原方程的解為x1=2,x2=1.
2.3 完全平方公式法
完全平方公式法是解決特定形式的一元二次方程的一種特殊解法.它適用于形如x2+2px+p2=0的方程,其中p是常數(shù).由完全平方公式得(x+p)2=0,進(jìn)而得到x=-p,即得到方程的解.
例5解方程:x2+6x+9=0.
解析:利用完全平方公式將方程化為(x+3)2=0,得x+3=0,即x=-3.故方程的解為x=-3.
2.4 配方法
配方法是通過(guò)對(duì)方程進(jìn)行變形,將二次項(xiàng)與一次項(xiàng)配對(duì),使其成為平方的形式.配方法是一種解一元二次方程的常用方法.特別地,對(duì)于方程ax2+bx+c=0,如果b可以寫(xiě)成2ac的形式,那么就可以將方程變形為(ax+c)2=0,進(jìn)而得到x=-ca,即得到方程的特殊解.
例6解方程:x2+6x+9=0.
解析:對(duì)于方程x2+6x+9=0(a=1,b=6,c=9),b可以寫(xiě)成2ac的形式,即6=21×9,則方程可變形為
(ax+c)2=0,
即
(x+9)2=0,
進(jìn)而得到x=-ca=-91=-3,即得到方程的解.
通過(guò)理解特殊解法,學(xué)生可以更加靈活地解決一元二次方程的問(wèn)題.在實(shí)際解題過(guò)程中,可以根據(jù)具體方程的形式選擇使用哪種方法,以便更加高效地解決問(wèn)題.在學(xué)習(xí)過(guò)程中,宜多做練習(xí),通過(guò)實(shí)際操作來(lái)加深對(duì)一元二次方程特殊解法的理解.同時(shí),也要注意運(yùn)用這些方法時(shí)的應(yīng)用條件等.只有不斷練習(xí)和鞏固,才能夠熟練地掌握這些解法,提高解方程的能力.同時(shí),注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,通過(guò)積累經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)練習(xí),掌握這些解法的精髓,為未來(lái)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).
綜上所述,利用四種常用的特殊解法解一元二次方程,能夠簡(jiǎn)化解題過(guò)程,提高解題效率.因此,教師可以結(jié)合特殊解法和激發(fā)學(xué)生興趣的教學(xué)策略,有效提高初中生對(duì)一元二次方程的學(xué)習(xí)興趣和理解能力.
3 初中數(shù)學(xué)學(xué)困生轉(zhuǎn)化對(duì)策
(1)積極運(yùn)用信息技術(shù),促進(jìn)學(xué)習(xí)任務(wù)合理分配
針對(duì)現(xiàn)階段部分教師無(wú)法適應(yīng)信息化教學(xué)使用頻率和要求的現(xiàn)象,學(xué)校應(yīng)有針對(duì)性地開(kāi)展一些培訓(xùn)活動(dòng),組織相應(yīng)的講座和技術(shù)培訓(xùn),讓教師積極參與,從中學(xué)習(xí)新的操作技術(shù)和手段,進(jìn)而豐富課堂教學(xué)活動(dòng),收集更多的教學(xué)資料,提高其運(yùn)用效率.
(2)小組合作學(xué)習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,借助小組合作學(xué)習(xí)能提高學(xué)生的探究能力,促進(jìn)學(xué)生之間的溝通交流,幫助學(xué)生快速解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困惑和問(wèn)題,為學(xué)生營(yíng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍.
(3)建設(shè)差異化教學(xué)評(píng)價(jià)體系,鞏固教學(xué)成果
數(shù)學(xué)教師應(yīng)根據(jù)初中階段學(xué)生的個(gè)體差異來(lái)設(shè)計(jì)更有針對(duì)性的教學(xué)評(píng)價(jià)體系,如課后作業(yè)的完成度、課堂回答問(wèn)題的次數(shù)、課堂小測(cè)驗(yàn)的正確率等.教師可以適當(dāng)?shù)靥岣邔?duì)學(xué)生的要求,本著因材施教以及實(shí)事求是的原則來(lái)開(kāi)展差異化評(píng)價(jià)活動(dòng).
(4)借助微課增強(qiáng)教學(xué)趣味性
教師可以讓學(xué)生基于微課對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行有效探索,以自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),解決學(xué)習(xí)中遇到的各種問(wèn)題.實(shí)際上,由于學(xué)困生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較為薄弱,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,如果只依靠教師在課堂上的講解和分析,則很難滿(mǎn)足自身對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的需求,為此教師可以通過(guò)微課的有效應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前自主學(xué)習(xí),通過(guò)對(duì)微課內(nèi)容的探索,自我消化部分知識(shí).教師也需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的導(dǎo)學(xué)案,對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),一方面突出數(shù)學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容,另一方面也要設(shè)置與之相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生能夠?qū)W會(huì)如何學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),并且在解決問(wèn)題的同時(shí)樹(shù)立自信心.
(5)布置差異化練習(xí)
課后練習(xí)是鞏固數(shù)學(xué)知識(shí)的重要途徑.課后練習(xí)能夠直觀(guān)反映學(xué)生學(xué)習(xí)的具體表現(xiàn)以及學(xué)習(xí)成果,為此教師應(yīng)重視對(duì)課后練習(xí)的差異化設(shè)置,讓學(xué)困生在解決問(wèn)題的同時(shí)樹(shù)立自信心,為學(xué)困生的學(xué)習(xí)積極性提升提供保障.這就要求教師能夠做好作業(yè)設(shè)計(jì),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選擇難度適中的題目供學(xué)困生自主完成.
(6)推動(dòng)家校合作,培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣
家庭教育對(duì)初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生的影響十分深遠(yuǎn),在對(duì)學(xué)困生進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí),教師不僅要重視教學(xué)形式的優(yōu)化,同時(shí)也要注重與家長(zhǎng)之間的緊密溝通與協(xié)調(diào),通過(guò)深層次的家校合作,共同解決學(xué)困生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題.教師首先需要通過(guò)對(duì)家長(zhǎng)的引導(dǎo),讓家長(zhǎng)樹(shù)立正確的教育觀(guān)念,一方面做好對(duì)孩子的監(jiān)督和管理,另一方面也要避免對(duì)孩子提出過(guò)高的要求.
(7)依據(jù)學(xué)生成長(zhǎng)特點(diǎn),給予心理疏導(dǎo),提升學(xué)生自信
通過(guò)分析研究可以得知,學(xué)困生情緒變化比較顯著的階段是在八年級(jí),這主要是由于學(xué)生剛進(jìn)入七年級(jí)時(shí)對(duì)數(shù)學(xué)還比較好奇,有助于教學(xué)工作的有效開(kāi)展和實(shí)施,而進(jìn)入到八、九年級(jí)會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)上的倦怠感,這種不良情緒會(huì)影響學(xué)習(xí).對(duì)此,教師需要依據(jù)學(xué)生成長(zhǎng)特點(diǎn),尋求學(xué)困生學(xué)習(xí)困難產(chǎn)生的根源.在此基礎(chǔ)上給予學(xué)生心理疏導(dǎo),輔助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)技巧,從而在一定程度上能夠削弱不良情緒對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生的負(fù)面影響,提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心.教師可以針對(duì)不同學(xué)生開(kāi)展分層教學(xué),提高小組合作的學(xué)習(xí)效率,逐漸提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生全身心地投入到學(xué)習(xí)中去,產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和積極性.這有助于數(shù)學(xué)教學(xué)工作的實(shí)施,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和興趣有著重要作用.
教師需要重視數(shù)學(xué)學(xué)困生的學(xué)業(yè)情緒.造成學(xué)業(yè)情緒的原因,包括內(nèi)在因素和外在因素.內(nèi)在因素包括學(xué)習(xí)方式、方法比較單一,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位太過(guò)功利等.外在因素包括缺少良好的教學(xué)氛圍以及教師的指導(dǎo).教師要根據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)困生學(xué)業(yè)情緒方面、家庭方面等因素,采取有效的轉(zhuǎn)變措施,主要包括豐富教學(xué)模式,加強(qiáng)對(duì)學(xué)困生的關(guān)注度,幫助學(xué)困生建立學(xué)習(xí)目標(biāo),依據(jù)學(xué)生成長(zhǎng)特點(diǎn)給予心理疏導(dǎo),提升學(xué)生自信,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)困生的學(xué)習(xí)積極性,為其建立學(xué)習(xí)目標(biāo),以此增強(qiáng)學(xué)生的成就感,最終促進(jìn)學(xué)困生學(xué)習(xí)能力的提升.
教師在教學(xué)過(guò)程中要正視學(xué)生之間的個(gè)體差異,抓住學(xué)生的獨(dú)特性進(jìn)行差異化教學(xué).結(jié)合學(xué)生個(gè)體的差異和學(xué)習(xí)需求,制定合理的個(gè)性化發(fā)展目標(biāo),為學(xué)生提供可選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)以及教學(xué)材料.立足學(xué)生的發(fā)展,有層次、有手段地進(jìn)行差異化教學(xué),注重分組的靈活性、時(shí)間控制的靈活性等,不斷地探究新途徑、新策略,不拘泥于形式,才能實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)背景下高效課堂的構(gòu)建.