孫微微
[摘? 要] 新課標強調數學教學要教會學生自主學習、交流與思考的能力,這是提升學生數學學科核心素養的根本. 研究者以“雙曲線的漸近線方程”的教學為例,分別從“從圖象、幾何直觀、數據分析三個角度理解漸近線”“借助點到直線的距離公式進行分析,發展數學素養”“問題推廣”三個活動展開教學分析,并就此談一些思考.
[關鍵詞] 教學過程;活動經驗;學習能力
《普通高中數學課程標準(2017年版2020年修訂)》(簡稱“新課標”)明確提出“過程教育”理念,強調為了滿足學生終身可持續發展的需要,教師應關注教學結論的形成過程、知識的應用過程與教學的反思過程. “雙曲線的漸近線方程”是高中數學重要的教學內容之一,不少學生雖然知道方程的表達式,但對其形成過程卻一知半解,導致應用時錯誤百出. 為此,筆者以本節課的教學為例展開教學分析與思考,與同行交流.
教學實錄
活動1 從圖象、幾何直觀、數據分析三個角度理解漸近線
學生自主畫圖并分析(如圖1、圖2、圖3所示),筆者作如下引導.
師:觀察圖1,說說這是什么函數的圖象,此類函數圖象具備哪些特征?
師:不錯,縱軸和橫軸就是此類函數圖象的漸近線. 再來看圖2與圖3,說說你們發現了什么.
師:同學們都是從直觀的圖象來理解漸近線的,如果從邏輯層面來分析漸近線,該怎么描述呢?
從師生積極互動交流來看,學生已經具備了從圖象、幾何直觀、數據分析三個角度理解漸近線的能力. 此時,課堂呈現出了濃郁的探索味,每一位學生都以飽滿的熱情進入了探索活動中,初步積累了良好的推理經驗.
設計意圖 課堂伊始,筆者開門見山地直接揭示主題,讓學生明確本節課研究的內容是什么. 三個初等函數的展示,讓學生通過自主畫圖探尋它們的共同點,從幾何直觀的角度分析漸近線是提升直觀想象力的基礎,從邏輯的角度分析漸近線是發展邏輯推理能力的關鍵.
活動2 借助點到直線的距離公式進行分析,發展數學素養.
筆者肯定該生想法的同時提出:這種想法顯然超出了課標要求,你是怎么得到的?該生表示自己對數學比較感興趣,課余時間研究過高等數學,自學得到的. 顯然,學生的潛能是無窮的,過程中學生借助類比思想明確直線y=±x為雙曲線x2-y2=1的漸近線.
設計意圖 點到直線的距離公式的應用,意在發展學生的數據分析素養;而后的探究過程涉及類比思想、數形結合思想等,意在進一步發展學生的邏輯推理素養、數學抽象素養、數學運算素養等. 這些都是數學學科核心素養的要素.
活動3 問題推廣.
設計意圖 問題串的應用意在幫助學生由淺入深地直抵問題的本質,學生的思維在問題的引領下循序漸進地深入,對問題的理解也越來越深刻. 此為幫助學生提煉“特殊到一般”思想的過程,對發展學生的數學邏輯推理能力、數學抽象素養以及數據分析能力具有重要價值與意義,為學生數學學科核心素養的培育夯實根基.
在此基礎上,又有幾名學生自告奮勇地提出相應的證明方法. 學生的思維過程充分暴露在課堂中,此時的課堂達到了一個小高潮狀態. 為了進一步挖掘學生的潛能,筆者不僅對學生的狀態給予肯定,還鼓勵所有學生都參與到課堂探索中來,不論想法是否正確,都可以在組內勇敢地表達出來,發現思維的短板,查漏補缺,完善提升.
對于這個問題,大部分學生從橢圓與矩形對角線的角度進行了思考與描述. 筆者對學生的表達過程給予適當點撥,并強調此為雙曲線作圖的常規方法,同時鼓勵學生探索是否存在更優的方法.
筆者再一次肯定了學生的想法,并借機強調了數學獨有的對稱和諧美,隨之帶領學生一起探索漸近線斜率與離心率之間的關系.
設計意圖 師生共同從類比的角度來分析與探索雙曲線具備怎樣的幾何性質,在一定程度上為學生的思維增添了“催化劑”,讓學生在探索與交流過程中碰撞出智慧的火花,發現了知識本質. 同時,師生積極的配合和互動還有效提升了學生的數學抽象素養,促進了教學相長. 另一方面,此環節還有機滲透了數學美的理念,傳播數學文化,發展了人文精神.
教學思考
1. 關注學生的自主學習
自主學習是促進學生獲得可持續發展能力的關鍵. 學生在教學中自主獲得研究問題的方式方法,可由淺入深地抓住問題的核心,為順利解決問題奠定基礎. 本節課對雙曲線漸近線方程的探索,從始至終都基于筆者的引導,學生自主體驗新知形成與發展的過程,積累了學習經驗,增強了學生對知識的理解程度,有效促進了學生自主學習能力的發展.
2. 強調學生的互動交流
數學是思維的體操. 積極的互動是活躍思維,加速知識領悟的重要舉措. 實踐發現,課堂中的有效追問、溝通、對話與交流等是突破教師單向授課弊端的重要舉措,新課標背景下的數學課堂更注重師生、生生的教學相長與協同共進. 本節課,筆者不僅為學生營造了良好的學習氛圍,還鼓勵學生積極展示自我,將思維過程暴露出來,為學生創造了更多表現自我的機會,學生在互動交流中提升了學習能力.
3. 促進學生的自主思考
滲透科學研究方法是實現有效教學的關鍵措施,促使學生在課堂中獲得自主思考的能力是教學的根本任務. 本節課,筆者借助問題驅動學生思考,引導學生在猜想中制定驗證方案,及時概括總結、反思提升. 學生充分體驗科學研究的過程與方法,為后續實現研究方法的遷移做鋪墊.
總之,新課標一再強調要關注“過程教育”,要倡導學生自主思考、探究,尤其要注重學生在課堂中的主體地位與學習經驗的積累情況. 教師在實施教學時,應想方設法調動學生參與的積極性,活躍學生的思維,從真正意義上提升學生的數學能力,發展學生的數學學科核心素養.