焦成鴿 賈炳麟
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本理念是“以學(xué)生發(fā)展為本”,倡導(dǎo)“主動學(xué)習(xí),勇于探索,培養(yǎng)創(chuàng)新意識”,研究性學(xué)習(xí)是針對忽視學(xué)生發(fā)展的背景下提出的,就數(shù)學(xué)而言,要立足教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生自主參與,對某些數(shù)學(xué)問題作深入探討,或從數(shù)學(xué)的角度對實際問題進(jìn)行探索和研究。
1挖掘課本隱含知識,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
數(shù)學(xué)的抽象性和隱含性比其他學(xué)科更顯突出,概念、性質(zhì)、例題的形成要通過思維和邏輯推理才能揭示,教學(xué)中不僅要讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),而且要善于引導(dǎo)學(xué)生挖掘隱含知識點,
例如,函數(shù)的奇偶性的等式f(-x)=f(x),f(-x)=f(x)就隱含著前提“定義域關(guān)于原點對稱”,又如平行向量的定義中隱含兩個零向量不是平行向量,學(xué)生往往忽視這些前提而導(dǎo)致失誤。
波利亞指出:“掌握數(shù)學(xué)就是善于解題”,這是培養(yǎng)探索能力的一條有效途徑,教學(xué)中要調(diào)動學(xué)生的求知欲望,學(xué)會思考,善于分析,培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的能力。
人教A版2-1教材P70例5:過拋物線焦點F的一條直線與它交于兩點A,B,經(jīng)過點F和拋物線頂點的直線交準(zhǔn)線于點D,求證:直線DB平行于拋物線的對稱軸。
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索研究:(1)尋找解題捷徑,一般采用設(shè)直線方程,求交點坐標(biāo)的方法求解,運算量大,且易漏直線AB斜率不存在的情形,可讓學(xué)生展開討論,強烈的求簡意識促使學(xué)生積極探索,簡捷方法應(yīng)運而生,(2)探索逆命題,將題目的結(jié)論與條件之一交換,得兩個逆命題,其中之一就是一道高考試題(3)命題遷移,將原題引申到橢圓,結(jié)論如何?
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),讓學(xué)生在獲取數(shù)學(xué)知識的同時,發(fā)展思維能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
2重視問題情境的設(shè)計研究
研究性學(xué)習(xí)重在過程,重在參與,教學(xué)中要對教材進(jìn)行再創(chuàng)造,創(chuàng)設(shè)不同的問題背景,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個抽象、概括、數(shù)學(xué)化的過程,在積極參與的過程中啟迪思維,激發(fā)研究性學(xué)習(xí)的興趣。
例如,執(zhí)教人教A版必修5“不等式與不等關(guān)系”一節(jié)時,提出問題:在某杯糖水中再加入一定量的糖,糖水的味道有何變化?你能否用一個數(shù)學(xué)式子表示并加以證明?
學(xué)生抽象出數(shù)學(xué)問題:已知a>b>0,m>0,則(b+m)/(a+m)>,在趣味性問題的啟發(fā)下,也激發(fā)了學(xué)生探索其中奧秘的強烈欲望,從而得到多種證明方法
3以質(zhì)疑為載體,在探索和構(gòu)建過程中加強研究性學(xué)習(xí)
研究性學(xué)習(xí),關(guān)鍵是學(xué)生能否對所學(xué)知識有所選擇、解釋,進(jìn)而實現(xiàn)從發(fā)現(xiàn)到質(zhì)疑、從創(chuàng)造到問題解決的知識構(gòu)建和治學(xué)能力培養(yǎng)的過程
案例人教A版教材選修2-1中第四節(jié)《拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程》
教學(xué)中要求學(xué)生類比P47例6,P59例5橢圓、雙曲線軌跡方程的求法對“拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程”進(jìn)行研究。
(1)利用《幾何畫板》研究“到定點的距離等于到定直線距離”點的軌跡特點。
(2)從中抓住問題的不同點離心率,問題是:e=1時,動點的軌跡是什么曲線?
(3)類比兩個例題,探尋拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,并研究所得拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的曲線特征與二次函數(shù)圖像之間是否有聯(lián)系,有怎樣的聯(lián)系?
4重視數(shù)學(xué)開放題、變式題的研究性學(xué)習(xí)
數(shù)學(xué)變式題、開放題是研究性學(xué)習(xí)的一種載體,能夠激起學(xué)生的求知欲,有利于學(xué)生創(chuàng)造潛能的發(fā)揮,近幾年全國各地的高考試題,連續(xù)出現(xiàn)具有放性的題目,變題和開放題教學(xué)成為數(shù)學(xué)中的熱點。
例如,2007年高考江蘇第17道題:某氣象站天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率為80%,計算(結(jié)果保留到小數(shù)點后面第2位):(1)5次預(yù)報中恰有2次準(zhǔn)確的概率;②5次預(yù)報中至少有!次準(zhǔn)確的概率:③5次預(yù)報中恰有2次準(zhǔn)確,且第三次預(yù)報準(zhǔn)確的概率。
這道題是根據(jù)課本上的例題和習(xí)題改編而成。數(shù)學(xué)教師如果能像研究高考命題一樣去研究“變題”,那么必將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
數(shù)學(xué)開放題的條件或結(jié)論呈開放性,體現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的形成過程,體現(xiàn)解答對象的實際狀態(tài),可以用來培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和發(fā)散性,使學(xué)生體會學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的成功感,
5研究性學(xué)習(xí)貴在“學(xué)以致用”,提高學(xué)生的應(yīng)用實踐能力
針對學(xué)生的認(rèn)知特點,選擇具有實用性、趣味性的問題,開展研究性學(xué)習(xí),強化學(xué)生的應(yīng)用意識和實踐能力,
案例設(shè)計助學(xué)貸款的償還方案
這是一個可操作性很強的研究性學(xué)習(xí)課題,采取“提出問題”+“小組討論”+“整體交流”+“問題解決”的模式研究切入點:是否運用數(shù)列知識,幫助特網(wǎng)學(xué)生研究如何還款更可行,教師引導(dǎo),學(xué)生主動參與,合作交流,不僅能討論出設(shè)計助學(xué)貸款的償還方案,更讓學(xué)生深刻地意識到在充滿競爭的社會,團結(jié)合作有著重要作用。
案例交通安全責(zé)任問題
車輛行駛過程中應(yīng)注意交通安全,駕駛員要恰當(dāng)控制速度,保持車距但如何對控制速度、保持車距中“恰當(dāng)”進(jìn)行量化?教學(xué)中,我們收集了一些課題,讓學(xué)生進(jìn)行研究,
問題1:一輛卡車以60千米/小時的速度行駛,司機發(fā)現(xiàn)正前方約25米處有一塊大石頭在路中間,司機立即剎車,假設(shè)剎車后卡車做勻減速運動,問:卡車剎車的加速度應(yīng)滿足什么條件才不會發(fā)生事故?
問題2:由于慣性作用,行駛中的汽車在剎車后,要繼續(xù)向前滑行一段距離才能停住,這段距離叫做剎車距離,現(xiàn)已知所行駛的路段限速30千米/小時,而卡車的剎車距離r與車速x的關(guān)系滿足r=0053x2+1.5x,假設(shè)卡車與路中一突然滾落的石頭相碰后被測得剎車距離為28米。
問:卡車是否違章?
總之,研究性學(xué)習(xí)的開展,突出了以創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的人才培養(yǎng)新模式,我們應(yīng)充分利用教育資源,依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)校本教材,給學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)提供有力的支持和保證,利用研究性學(xué)習(xí)的開放性和靈活性,提高學(xué)生解決問題的能力。