☉浙江省寧波市江北實(shí)驗(yàn)中學(xué) 楊紅芬
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出了“四基”、“四能”的理念.“四基”,即讓學(xué)生能夠獲得適應(yīng)社會(huì)生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)基本知識、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn);“二能”修改成為“四能”,即發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力.課程改革的深化必定引起課堂模式的相應(yīng)改變,概念課是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要課型.傳統(tǒng)課中,核心概念的獲得有兩種基本模式:數(shù)學(xué)核心概念形成的模式與同化的模式.基于“四基”、“四能”目標(biāo)下課堂教學(xué)怎樣操作,筆者采用研究性變式類比方式進(jìn)行了探究,現(xiàn)以浙教版九年級上第一章《1.1反比例函數(shù)》概念課為例,對新理念邊學(xué)習(xí)邊類比邊研究.
基本知識:探索中理解反比例函數(shù)概念、兩種不同的函數(shù)表達(dá)形式、自變量的取值范圍.
基本技能:能根據(jù)實(shí)際問題中已知條件找到反比例關(guān)系,列出反比例函數(shù)關(guān)系式,判斷反比例函數(shù)的方法.
基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn):從現(xiàn)實(shí)情境和已有知識經(jīng)驗(yàn)出發(fā)探索兩個(gè)變量之間的相互關(guān)系,即探索人民幣兌換過程中的人民幣面值和張數(shù)存在的規(guī)律即反比例關(guān)系,進(jìn)一步理解常量與變量的辯證關(guān)系,以及反映在函數(shù)概念中的運(yùn)動(dòng)變化觀點(diǎn),經(jīng)過“情景引入”、“分組合作”、“走進(jìn)生活”、“例題講解”等活動(dòng),經(jīng)歷抽象反比例函數(shù)概念的過程,培養(yǎng)觀察、比較、類比、歸納概括能力和解決實(shí)際問題的能力.從而培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力,體驗(yàn)數(shù)學(xué)來源于生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和興趣.
基本數(shù)學(xué)思想:從一次函數(shù)概念中類比出反比例函數(shù)概念,體驗(yàn)類比思想;運(yùn)用反比例函數(shù)解決簡單的實(shí)際問題,體驗(yàn)函數(shù)的思想.
教學(xué)設(shè)計(jì)說明:新課標(biāo)要求學(xué)生感悟數(shù)學(xué)的“基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)”和培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力”,體現(xiàn)了“育人為本”的教育理念,也是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要.教學(xué)目標(biāo)是課堂教學(xué)的核心和靈魂,是課堂教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿,傳統(tǒng)的教學(xué)中只關(guān)注結(jié)果性目標(biāo)(知識技能目標(biāo)),沒有過程性目標(biāo)(數(shù)學(xué)思想方法及數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)),注重學(xué)生對概念的同化,重視概念獲得的結(jié)果.“四基、四能”下的教學(xué)目標(biāo)不應(yīng)是簡單的知識傳授,而是要幫助每一個(gè)學(xué)生進(jìn)行有效的學(xué)習(xí),使每一個(gè)學(xué)生學(xué)會(huì)想象,學(xué)會(huì)思考.愛因斯坦說過:“想象力比知識重要,因?yàn)橹R是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)著進(jìn)步,并且是知識進(jìn)步的源泉.”
師:數(shù)學(xué)在生活中無處不在.大家看老師手里現(xiàn)有面值為100元、50元、20元、10元的人民幣各一張,你能提出一個(gè)關(guān)于這些人民幣的數(shù)學(xué)問題嗎?
生1:100元的可以兌換成2張50元的,50元的可以兌換成5張10元的,20元的可以兌換成2張10元的……
生2:我們生活中還有面值為1元、0.5元和0.1元的人民幣,我們也可以把這些錢兌換成1元、0.5元和0.1元分別是多少張?
師:兩位同學(xué)提出了很實(shí)際的問題,如果把1張面值為100元兌換成面值50元的人民幣,可換幾張?換成面值為20元的人民幣可換幾張?依次換成面值5元、2元、1元、0.5元的人民幣,各可換幾張?現(xiàn)在我們把換得的張數(shù)y與面值x列成一張表格.(學(xué)生齊答)
換成的每張面值為x(元) 50 20 5 2 1 0.5換成的張數(shù)y(張) 2 5 20 50 100 200
請大家仔細(xì)觀察這張表格,面值x和張數(shù)y有怎么變化規(guī)律呢?
生3:當(dāng)100元兌換成面額較小的錢時(shí),兌換的面值由大變小的時(shí)候,張數(shù)由少變多.
生4:不管x與y怎么變化,x與y的乘積始終是100.
師:你會(huì)用含x的代數(shù)式表示y嗎?變量y是x的函數(shù)嗎?為什么?
生4:yx=100.
(“回顧舊知”)師:想得真周到!那什么是變量、常量、函數(shù)呢?(屏幕展示三個(gè)定義進(jìn)行復(fù)習(xí))我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過一次函數(shù)和正比例函數(shù),那么這個(gè)函數(shù)是一次函數(shù)或正比例函數(shù)嗎?
生6:不是.
師:哪是什么函數(shù)呢?
生7:(根據(jù)預(yù)習(xí)和前面的醞釀很確定地說)反比例函數(shù).(由此引出課題)
教學(xué)設(shè)計(jì)說明:傳統(tǒng)課堂教學(xué)中主要是培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題能力,學(xué)生缺乏創(chuàng)新精神.愛因斯坦說過:提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要,提出問題比研究問題還重要.人的創(chuàng)造性思維往往都源于對事物觀察后能發(fā)現(xiàn)新的問題,并提出問題和思考.培養(yǎng)學(xué)生“問題意識”是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的前提.教師在教學(xué)中要善于引導(dǎo)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題”,注意培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的習(xí)慣和思維方法,對于同一個(gè)問題都要從不同角度多問幾個(gè)“那是什么?”“為什么?”“還能怎么樣?”學(xué)生的問題意識增強(qiáng)了,發(fā)散思維能力也就逐步形成了.本課引入中:老師拿出面值為100元、50元、20元、10元的人民幣各1張,讓學(xué)生觀察后設(shè)問:“你能提出一個(gè)關(guān)于這些人民幣的數(shù)學(xué)問題嗎?”從學(xué)生感興趣并熟悉的事物入手,比較適合引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題.學(xué)生1提出:100元的可以兌換成2張50元的,50元的可以兌換成5張10元……學(xué)生2提出:把這些錢兌換成1元、0.5元和0.1元分別是多少張?“面積x和張數(shù)y有怎么變化規(guī)律呢?”這個(gè)有價(jià)值的問題正是這個(gè)反比例函數(shù)概念研究的起點(diǎn)和意義.課堂教學(xué)過程中我們應(yīng)該時(shí)時(shí)刻刻記得鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出問題,然后仔細(xì)甄別問題價(jià)值,認(rèn)真給于評價(jià),讓學(xué)生更有興趣觀察事物、更有信心提出有創(chuàng)意的問題,只有發(fā)現(xiàn)的經(jīng)歷才能形成創(chuàng)新精神和意識.
師:模仿一次函數(shù)的定義給反比例函數(shù)下個(gè)定義.(課件展示一次函數(shù)的定義)同時(shí)思考對于這個(gè)反比例函數(shù)我們應(yīng)注意點(diǎn)什么呢?
學(xué)生歸納得到:
(3)自變量取值范圍:x≠0的一切實(shí)數(shù).
練習(xí)一:下列函數(shù)中哪些是y關(guān)于x的反比例函數(shù)?若是,請指出K的值.
練習(xí)二:當(dāng)函數(shù)y=(m-1)xm2-2是反比例函數(shù)時(shí),m=____.
教學(xué)設(shè)計(jì)說明:基本知識和基本技能是后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),是夯實(shí)常規(guī)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神,形成智慧和能力的前提和基礎(chǔ).這組練習(xí)難度小,大部分學(xué)生都體驗(yàn)到成功的喜悅,加強(qiáng)了反比例函數(shù)概念的理解,歸納得到了判斷反比例函數(shù)的方法:一看解析式(自變量指數(shù)為-1);二看k是否不為0;三看自變量要有意義;四看函數(shù)值要有意義.要注意對反比例函數(shù)實(shí)質(zhì)的理解,而不是僅僅局限于形式,如中,y是x-1的反比例函數(shù),而不是x的反比例函數(shù).數(shù)學(xué)知識教學(xué)只有實(shí)現(xiàn)深層的“意義建構(gòu)”,而非表面的“形式模仿”,才能促進(jìn)學(xué)生的素養(yǎng)提升,助推學(xué)生的終生成長.數(shù)學(xué)本質(zhì)穩(wěn)定不變、題目形式、條件發(fā)生變化時(shí),要使學(xué)生仍能辨別得請,需重視創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生自我構(gòu)建概念的過程,應(yīng)該成為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識教學(xué)的關(guān)鍵法則.
同桌討論:數(shù)學(xué)來源于生活,請同學(xué)們找出生活中的反比例函數(shù)關(guān)系,并舉例:如:在放學(xué)回家行程問題中,當(dāng)家和學(xué)校之間路程一定時(shí),回家平均速度和回家時(shí)間成反比例函數(shù)關(guān)系.(學(xué)生分小組討論交流,提出自己在生活中遇到的例子.代表發(fā)言)
生7:爸爸每次開車去加油站加油,每次加300元,所加的油量與油價(jià)成反比例函數(shù)關(guān)系.
…
生8:當(dāng)壓力一定時(shí),壓強(qiáng)與受力面積成反比例函數(shù)關(guān)系.
教學(xué)設(shè)計(jì)說明:基本數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)指基本生活經(jīng)驗(yàn)和活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的積累,從生活走進(jìn)教材,從教材走進(jìn)社會(huì)是新課程的基本理念.數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)大致可以分為:①日常生活中的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn);②社會(huì)科學(xué)文化情境中的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn);③從事純粹數(shù)學(xué)活動(dòng)累積的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn).
學(xué)生自主探究活動(dòng)隨著課程改革的開展逐漸受到重視,但是容易演變?yōu)榻處熤噶钪碌摹皥?zhí)行性操作”,數(shù)學(xué)活動(dòng)絕不等于勞技活動(dòng),除了適度培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力以外,更重要的是有力提升學(xué)生的思維水平.真正有效的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),不只是感官活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),更包含思維活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),真正獲得數(shù)學(xué)探究的真實(shí)心得.本課中創(chuàng)設(shè)了“人民幣兌換”,貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理需求.“類比一次函數(shù)概念得到反比例數(shù)學(xué)概念”在這個(gè)過程中學(xué)生親身經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)概念過程,并提出有關(guān)概念的問題,不但能讓他們體驗(yàn)到這個(gè)概念存在的必然性,也經(jīng)歷了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的理性思維過程.“人民幣引入”、“走進(jìn)生活”使學(xué)生真正體驗(yàn)從實(shí)際背景到抽樣概念的“數(shù)學(xué)化”過程,最后又回到生活,感受反比例函數(shù)研究就來自于生活、生產(chǎn),服務(wù)于生活,體驗(yàn)實(shí)事求是態(tài)度、理性解決問題的過程.達(dá)到積累基本的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)目的.
師:同學(xué)們都是生活中的有心人呢!科學(xué)總是與數(shù)學(xué)相通的,有一著名的科學(xué)家說過這樣一句話:給我一個(gè)支點(diǎn),我可以撬動(dòng)地球!是誰呢?
生9:阿基米德.
師:他本想用這句話來解釋物理學(xué)中杠桿平衡原理,今天我們通過一個(gè)數(shù)學(xué)問題來解釋杠桿省力原理.
例:阻力為1000N,阻力臂長為5cm.設(shè)動(dòng)力y(N),動(dòng)力臂為x(cm)(杠桿本身所受重力略去不計(jì).杠桿平衡時(shí):動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂).
(1)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式.這個(gè)函數(shù)是反比例函數(shù)嗎?如果是,請說出比例系數(shù).
(2)求當(dāng)x=50時(shí),函數(shù)y的值,并說明這個(gè)值的實(shí)際意義.
(3)利用y關(guān)于x的函數(shù)解析式,說明當(dāng)動(dòng)力臂長擴(kuò)大到原來的n(n>1)倍時(shí),所需動(dòng)力將怎樣變化.
教學(xué)設(shè)計(jì)說明:
(1)理解感悟、靈活運(yùn)用初中數(shù)學(xué)思想方法對于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)、豐富學(xué)生的思辨智慧極為重要.作為數(shù)學(xué)教師,首先應(yīng)對初中階段所需滲透的基本數(shù)學(xué)思想方法加強(qiáng)認(rèn)識、充分了解,如數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化和化歸思想、類比思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想、樣本估計(jì)總體的思想等.注重在概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思想是“教”與“學(xué)”的重點(diǎn),也是教學(xué)過程的難點(diǎn).本課向?qū)W生滲透了類比、函數(shù)、轉(zhuǎn)化及數(shù)學(xué)建模等的基本數(shù)學(xué)思想和方法.由一次函數(shù)的定義推出反比例函數(shù)定義,類比既是一種邏輯方法,也是一種科學(xué)研究的方法.將例題中物理問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,建立反比例函數(shù)關(guān)系,研究這個(gè)反比例函數(shù),得出杠桿省力原理.進(jìn)一步感受到函數(shù)是反映現(xiàn)實(shí)生活的一種有效模型.通過例題學(xué)生學(xué)會(huì)了用函數(shù)思想解決實(shí)際問題的基本技能.認(rèn)真鉆研數(shù)學(xué)教材,深入領(lǐng)會(huì)編者意圖,努力挖掘概念課中數(shù)學(xué)思想方法的滲透點(diǎn),并通過自己的精心預(yù)設(shè),重點(diǎn)引導(dǎo),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的逐步展開,向全體學(xué)生扎實(shí)播撒數(shù)學(xué)思想方法的“種子”.立足平常,細(xì)水長流,方可潛移默化、達(dá)成目標(biāo).
(2)我們在努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展過程中,不可忽視人的非智力因素在其中的影響,我們希望學(xué)生能積極發(fā)現(xiàn)、提出問題、能認(rèn)真思考全面分析問題、能嚴(yán)謹(jǐn)解決問題,同時(shí)又要有對問題保持濃厚的興趣和好奇心,有創(chuàng)新精神、有想象力.只有努力設(shè)置平臺(tái),才能讓這些好的精神能在學(xué)生身上萌發(fā).利用吸引眼球的“人民幣”引入就是激發(fā)他們研究的興趣和好奇心;“類比概念”讓學(xué)生體驗(yàn)了成功,擁有自信心;“走進(jìn)生活”此環(huán)節(jié)所舉例子具有很強(qiáng)的生活色彩,體現(xiàn)了反比例函數(shù)在日常生活生產(chǎn)中的應(yīng)用,同時(shí)加深了對反比例函數(shù)的理解,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和興趣.從感性上去理解研究反比例函數(shù)的必要性.例題涉及較多的《科學(xué)》學(xué)科的知識且數(shù)據(jù)繁多關(guān)系復(fù)雜,需要用數(shù)學(xué)模式的變化來理解物理性質(zhì),對學(xué)生的能力要求較高而且學(xué)生理解問題時(shí)有一定的難度,是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn).為了分解難點(diǎn),或者讓他們的心理上能容易接受例題,設(shè)計(jì)過渡語激發(fā)他們研究例題的欲望或激情:“有一著名的科學(xué)家說過這樣一句話:給我一個(gè)支點(diǎn),我可以撬動(dòng)地球!,是誰呢?生:阿基米德.”利用阿基米德的“撬動(dòng)地球”的歷史故事,很好地激發(fā)了學(xué)生對問題探究的興趣,因此對抽象函數(shù)應(yīng)用產(chǎn)生了無限的興趣和期待.我們?yōu)榱思ぐl(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,就要千方百計(jì)在課堂中設(shè)置有效教學(xué)活動(dòng),創(chuàng)造空間和時(shí)間,化冰冷的數(shù)學(xué)概念為火熱的思考.也許教育的理想就埋伏于此.概念教學(xué)過程不只是學(xué)科本位、知識本位,而是以人為本,立足于發(fā)展和完善人的高度.
通過今天這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲?還想知道什么?學(xué)生回顧本節(jié)課的內(nèi)容,代表發(fā)言補(bǔ)充.
教學(xué)設(shè)計(jì)說明:小結(jié)后“自我測試”環(huán)節(jié)能及時(shí)鞏固反比例函數(shù)知識,檢測學(xué)生掌握基本知識、基本技能的掌握情況,畢竟基本知識和基本技能的掌握是實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)的最基本的要求,對培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的自我校正、自我反饋的意識和能力有一定的作用.數(shù)學(xué)技能指運(yùn)算的技能、推理的技能、作圖的技能,數(shù)據(jù)處理的技能、繪制圖表的技能、使用計(jì)算器的技能、數(shù)學(xué)交流等技能.加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練是義務(wù)教育階段的重要目標(biāo).解題的規(guī)范性、準(zhǔn)確性、快速隨著新理念的深入反而被忽視,學(xué)生經(jīng)常因?yàn)闆]有看清題意或者審題不仔細(xì)或者答題不規(guī)范等等導(dǎo)致考試、練習(xí)時(shí)失誤.所以在核心概念課組織練習(xí)時(shí),既要關(guān)注正誤,又要認(rèn)真審視學(xué)生在解題過程中真實(shí)呈現(xiàn)的格式與習(xí)慣,并對照教材要求,引領(lǐng)強(qiáng)化,使其形成良好的解題習(xí)慣和數(shù)學(xué)語言表達(dá)習(xí)慣,建立牢固的規(guī)范意識.毫無疑問,對于學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)乃至終生發(fā)展而言,規(guī)范意識都不可或缺.
在數(shù)學(xué)概念課教學(xué)過程中,實(shí)現(xiàn)“四基”是素質(zhì)教育出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn).因此概念課教學(xué)注重引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、自主探索、動(dòng)手實(shí)踐、合作交流、閱讀自學(xué)等學(xué)習(xí)方法.我們希望學(xué)生有創(chuàng)造力、想象力、有責(zé)任感,就必須改革學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和教師的教學(xué)方法.傳統(tǒng)的記憶、模仿、接受只能掌握一般的知識,難以培養(yǎng)學(xué)生的各種能力.依據(jù)構(gòu)建主義的學(xué)習(xí)觀,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動(dòng)構(gòu)建的主體.整堂課設(shè)計(jì)了“數(shù)學(xué)來源于生活”、“回顧舊知”、“探索反比例函數(shù)”、“小組討論”、“火眼金睛識函數(shù)”、“走進(jìn)生活”、“自我測試”等教學(xué)環(huán)節(jié)豐富了課堂活動(dòng),既有教師的主導(dǎo)作用引領(lǐng),又有學(xué)生嘗試自主、合作的學(xué)習(xí),使學(xué)生經(jīng)歷知識構(gòu)建和發(fā)現(xiàn)的過程,親自經(jīng)歷提出問題、發(fā)現(xiàn)反比例函數(shù)、概括反比例函數(shù)的概念過程,注意培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的習(xí)慣和思維方法,培養(yǎng)了學(xué)生建模的意識、也發(fā)展了數(shù)學(xué)建模的能力.既有自主探索的發(fā)現(xiàn),也有邏輯演繹的生成.這些活動(dòng)釋放了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,學(xué)生從中積累了一定的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),真正感悟或領(lǐng)會(huì)到數(shù)學(xué)思想.學(xué)生的推理能力、抽象能力、分析問題和解決問題的能力、想象力和創(chuàng)造力才有可能提升.當(dāng)然有效的活動(dòng)必須在教師恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)下才會(huì)產(chǎn)生.我們?yōu)橛行У幕顒?dòng)積極創(chuàng)設(shè)條件,搭建平坦,不但讓學(xué)生經(jīng)歷概念產(chǎn)生、發(fā)展過程,而且設(shè)置的活動(dòng)更能體現(xiàn)反比例函數(shù)概念的本質(zhì).
反思的問題:“四基”、“四能”是新的課程目標(biāo)重心,是不是所有的概念課都要“四基”、“四能”為教學(xué)目的呢?所有的概念課都要經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程呢?對于新的教學(xué)理論我們抱著學(xué)習(xí)、實(shí)踐的態(tài)度對待它,一定會(huì)在某一天能夠形成成熟的教學(xué)模式,優(yōu)化概念教學(xué)設(shè)計(jì),把握新的教學(xué)理念,真正使學(xué)生在參與過程中產(chǎn)生內(nèi)心的體驗(yàn)和創(chuàng)造,達(dá)到認(rèn)識數(shù)學(xué)本質(zhì)的目的.
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