蔣智慧
摘要:數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)整合,信息技術(shù)以它強(qiáng)大的功能實(shí)現(xiàn)著數(shù)學(xué)教學(xué)模式的變革,使得數(shù)學(xué)教學(xué)從單一的黑板靜態(tài)模式到動(dòng)態(tài)演示模式,從教師講、學(xué)生聽到“師生互動(dòng)式”教學(xué),從“學(xué)數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)向“做數(shù)學(xué)”。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)課程信息技術(shù)學(xué)習(xí)興趣理解概念教學(xué)效果
信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)數(shù)學(xué)課教學(xué)模式的改革,使其從單一的黑板靜態(tài)模式到動(dòng)態(tài)演示模式,從教師講、學(xué)生聽到“師生互動(dòng)式”教學(xué),從“學(xué)數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)向“做數(shù)學(xué)”。信息技術(shù)給數(shù)學(xué)教學(xué)帶來(lái)的絕不僅僅是手段的先進(jìn)、效率的提高,它改變了教與學(xué)的方式,實(shí)現(xiàn)了學(xué)掌握雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程后,師生可以用類比法分析雙曲線的對(duì)應(yīng)性質(zhì),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)與方法簡(jiǎn)單進(jìn)行驗(yàn)證。
4.描點(diǎn)法畫圖的類比
描點(diǎn)法畫橢圓的圖形,是在理解橢圓的性質(zhì)后,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,從抽象到具體的過(guò)程,具體步驟是
①變形:在第一象限及其邊界內(nèi),橢圓方程變形為y是x的函數(shù);
②列表:在0≤x≤a內(nèi),選出幾個(gè)x的值,計(jì)算出對(duì)應(yīng)的y值,列出表格;
③描點(diǎn)連線:以表中x值為橫坐標(biāo),對(duì)應(yīng)的y值為縱坐標(biāo),依次描出相應(yīng)的點(diǎn)(x,y),用光滑的曲線順次聯(lián)結(jié)各點(diǎn);
④對(duì)稱畫圖:利用對(duì)稱性,畫出全部圖形。
學(xué)習(xí)雙曲線的性質(zhì)后,可以讓學(xué)生提出雙曲線畫圖的一般步驟,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的類比能力。
5.比不同點(diǎn)
教師在橢圓與雙曲線教學(xué)過(guò)程中,充分引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已學(xué)知識(shí),運(yùn)用類比法,可以幫助學(xué)生更容易接受新知識(shí),對(duì)新知識(shí)掌握得更牢固,同時(shí)也要通過(guò)新舊知識(shí)的對(duì)比,找出它們的差異,即“比不同點(diǎn)”:
①定義中的“距離之和”與“距離之差的絕對(duì)值”;
②標(biāo)準(zhǔn)方程中“+”與“-”;
③a、b、c的幾何意義及大小關(guān)系;
④離心率的取值范圍;
⑤雙曲線的漸近線的理解與漸近線方程的推導(dǎo)。
(三)拋物線與橢圓、雙曲線的類比
從內(nèi)容上看,拋物線與橢圓、雙曲線的知識(shí)結(jié)構(gòu)相同,研究方法為學(xué)生所熟悉,學(xué)生的自主探究活動(dòng)具備良好的基礎(chǔ);從數(shù)學(xué)思想上講,它始終貫穿著數(shù)形結(jié)合、化歸、函數(shù)與方程的思想。
首先,使用Flash給學(xué)生演示拋物線的形成過(guò)程,并讓學(xué)生觀察形成過(guò)程,師生總結(jié)出:平面內(nèi)到一定點(diǎn)F和到一條定直線l(不經(jīng)過(guò)點(diǎn)F)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線。定點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),定直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線。
接著,推導(dǎo)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程(以開口向右為例)。引導(dǎo)學(xué)生一起建立直角坐標(biāo)系,過(guò)焦點(diǎn)F作準(zhǔn)線l的垂線,垂足為K,以KF所在的直線為x軸,以線段KF的垂直平分線為y軸,設(shè)|KF|=p(p>0),則
①找已知條件:焦點(diǎn)F(p/2,0),準(zhǔn)線l:x=-p/2;
②設(shè)點(diǎn)找關(guān)系:設(shè)點(diǎn)M(x,y)為該拋物線上任意一點(diǎn),則|MF|= d;
③列式計(jì)算: √(x-p/2)2+(y-0)2=|x-p/2|;
④整理化簡(jiǎn): y2=2px(p>0);
⑤強(qiáng)調(diào)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程中p(p>0)的意義:表示焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離(焦準(zhǔn)距)。
這樣我們把方程y2 = 2px(p>0)叫做焦點(diǎn)在x軸正半軸的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,它表示的拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)是F(p/2,0),準(zhǔn)線方程是 x=- p/2。
在橢圓與雙曲線的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生已經(jīng)有了類比的思想與一定的類比能力,那么在拋物線的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)中,組織學(xué)生探究性的學(xué)習(xí),可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高教學(xué)效果。
(四)拋物線自身的類比
對(duì)稱類比法是根據(jù)對(duì)象屬性之間具有對(duì)稱性而進(jìn)行的推理,在拋物線的教學(xué)中充分運(yùn)用這種類比法,可以幫助學(xué)生理解、掌握并區(qū)分拋物線的四種情形。
因此學(xué)習(xí)拋物線的突破口是掌握開口向右的拋物線,理清標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)過(guò)程,理解焦準(zhǔn)距的意義,熟悉焦點(diǎn)坐標(biāo)與準(zhǔn)線方程,進(jìn)而可以運(yùn)用類比法,分析開口向左的拋物線的情形,進(jìn)一步可以分析焦點(diǎn)在y軸上,即開口向上、開口向下的情形,并能用類比的思維方式進(jìn)行簡(jiǎn)單的論證,培養(yǎng)學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)所應(yīng)具備的觀察、類比、分析、計(jì)算的能力。
為了加深對(duì)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的認(rèn)識(shí),也為了能用類比法快速得出的其他三種情形,首先要分析焦點(diǎn)在x軸正半軸上的拋物線的特點(diǎn),然后運(yùn)用類比法,不難得到拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的四種形式:
焦點(diǎn)位置1標(biāo)準(zhǔn)方程1焦點(diǎn)坐標(biāo)1準(zhǔn)線方程1開口方向在x軸正半軸1y2= 2px1F(p/2,0)1x=-p/21開口向右在x軸負(fù)半軸1y2= -2px1F(-p/2,0)1x= p/21開口向左在y軸正半軸1x2= 2py1F(0, p/2)1y=-p/21開口向上在y軸負(fù)半軸1x2= -2py1F(0, -p/2)1y=p/21開口向下四、 運(yùn)用類比法在中職圓錐曲線教學(xué)中初顯成效
心理學(xué)家認(rèn)為,孤立的知識(shí)容易遺忘。數(shù)學(xué)知識(shí)之間存在著緊密的聯(lián)系,舊知識(shí)往往是學(xué)習(xí)新知識(shí)的基礎(chǔ),新知識(shí)是舊知識(shí)的延伸和發(fā)展。類比法正是新舊知識(shí)聯(lián)系的紐帶,既增強(qiáng)了知識(shí)間的縱向溝通,同時(shí)又鮮明地展示了知識(shí)的獲取過(guò)程,形成清晰的知識(shí)脈絡(luò),把新知識(shí)納入原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。運(yùn)用類比法,可以幫助學(xué)生貫通圓錐曲線間的聯(lián)系,使圓、橢圓、雙曲線、拋物線之間脈絡(luò)縱橫交融,形成系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),加深了學(xué)生對(duì)圓錐曲線的理解和記憶,使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)條理化、系統(tǒng)化。
分析近幾年高職考試試卷,我們不難發(fā)現(xiàn)圓錐曲線始終是重點(diǎn)考察的內(nèi)容之一,無(wú)論是圓、橢圓、雙曲線還是拋物線,都是必考的內(nèi)容,從不同的角度,以不同題型呈現(xiàn),綜合考察學(xué)生對(duì)圓錐曲線的掌握情況。只要學(xué)生能夠掌握?qǐng)A錐曲線的基本知識(shí),并加以鞏固練習(xí),完全可以在高職考試中取得不錯(cuò)的成績(jī)??偨Y(jié)近幾年所帶班級(jí)學(xué)生參加統(tǒng)考和高考模擬考情況發(fā)現(xiàn),即使學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)不高,但是圓錐曲線得分率仍然比較高,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與信心。生的主體地位的確定與主體作用的真正發(fā)揮;它拓展的不僅僅是學(xué)習(xí)的空間,更打開了學(xué)習(xí)思維的閘門,使學(xué)生掌握了先進(jìn)的學(xué)習(xí)工具,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)能力。信息技術(shù)整合使學(xué)生由“學(xué)數(shù)學(xué)”向“做數(shù)學(xué)”和“用數(shù)學(xué)”的方向轉(zhuǎn)換。
一、激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣
通過(guò)師生使用計(jì)算機(jī)對(duì)所用課件的制作和演示,使所學(xué)內(nèi)容生動(dòng)了,學(xué)生理解起來(lái)更具體形象了,從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。
例如在講二次函數(shù)y=ax2+bx+c中的三個(gè)系數(shù)a、b、c對(duì)其圖象的影響,可以在幾何畫板中任意輸入不同的a、b、c,觀察圖象的變化,通過(guò)大量的演示結(jié)果,學(xué)生自己得出a、b、c的值對(duì)二次函數(shù)的圖象的影響。整個(gè)教學(xué)過(guò)程一改過(guò)去令許多學(xué)生頭疼的、枯燥的理性闡述,像是在做有趣的實(shí)驗(yàn),又像是在做游戲,突出了學(xué)生的主體地位,激發(fā)了空前的熱情,學(xué)生的創(chuàng)造力得到了充分發(fā)揮,得出了許多新的發(fā)現(xiàn)和新的猜想,體驗(yàn)到數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的快樂(lè)。極大地提高了課堂教學(xué)效率,成功地形成了應(yīng)有的數(shù)學(xué)思想與方法,其功效也數(shù)倍于傳統(tǒng)的語(yǔ)言描述與原始的板演,而且極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生探求知識(shí)欲望,提高了知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,充分發(fā)揮了以“學(xué)生”為中心的主體作用。今天的課題學(xué)習(xí):《信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合》使我收獲頗豐,通過(guò)利用信息技術(shù)輔助教學(xué),在數(shù)學(xué)教學(xué)中以它圖文并茂、動(dòng)靜皆宜的表現(xiàn)形式,展示了數(shù)學(xué)的本質(zhì)和內(nèi)涵,改善了數(shù)學(xué)的認(rèn)知環(huán)境,大大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)抽象事物與過(guò)程的理解與感受,從而將數(shù)學(xué)課堂教學(xué)引入一個(gè)全新的動(dòng)漫境界。
二、難理解的概念簡(jiǎn)單化
使難理解的概念:如,絕對(duì)值、數(shù)軸、函數(shù)、解直角三角形等簡(jiǎn)單易懂了。
函數(shù)概念,對(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的。尤其是根據(jù)函數(shù)的圖象來(lái)總結(jié)它的性質(zhì),如果不結(jié)合電腦畫圖,學(xué)生很難抽象出函數(shù)的性質(zhì)。下面我談一下我在教《二次函數(shù)的圖象》時(shí)的手段。
(一)首先讓學(xué)生通過(guò)列表(至少取10組數(shù)據(jù))、描點(diǎn)、平滑連接等步驟,自己動(dòng)手畫出函數(shù)y=x2的圖象(因?yàn)閷W(xué)生想象不出圖象的形狀,畫出來(lái)的圖象也是五花八門,錯(cuò)誤很多,選取幾個(gè)比較規(guī)范的展示)。
(二)用幾何畫板畫出函數(shù)y=x2的圖象,讓學(xué)生與自己的畫圖進(jìn)行比較,找出錯(cuò)誤的地方。同時(shí)也看到了幾何畫板畫出的圖形的明顯特征。
(三)讓學(xué)生猜測(cè)y=—x2的圖象以及y=—x2的圖象與y=x2的圖象的關(guān)系。用幾何畫板在同一個(gè)畫面上動(dòng)態(tài)演示y=—x2的圖象與y=x2的圖象之間的關(guān)系,讓學(xué)生體驗(yàn)圖形之間的內(nèi)在聯(lián)系。
(四)用幾何畫板動(dòng)態(tài)演示y=—2x2的圖象與y=2x2的圖象的關(guān)系;y=—5x2的圖象與y=5x2的圖象的關(guān)系。
(五)把6個(gè)圖形合到一起,讓學(xué)生觀察并總結(jié)性質(zhì),填表(板書):
y=ax21對(duì)稱軸1開口方向1頂點(diǎn)1張口大小與y=2x2的圖
象的關(guān)系a=-1y=2x2y=-2x2y=5x2y=-5x2a>0a<0(六)通過(guò)總結(jié)、比較,請(qǐng)同學(xué)們猜想y=—2x2與y=12x2的圖象的關(guān)系。強(qiáng)化對(duì)a的正負(fù)、絕對(duì)值大小的變化對(duì)圖象的影響,觀察對(duì)稱軸兩側(cè)圖象的增減性,為以后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),其優(yōu)點(diǎn)如下:
①通過(guò)與幾何畫板結(jié)合,增強(qiáng)了課堂的容量,同時(shí)把抽象的函數(shù)概念和圖象直觀表現(xiàn)出來(lái),更有利于學(xué)生的理解。
②在直觀的圖形比較中,學(xué)生能更快地發(fā)現(xiàn)圖象之間的性質(zhì),也更有助于學(xué)生發(fā)散思維的擴(kuò)展、提高。
③節(jié)省了畫圖的時(shí)間,讓學(xué)生有更多的討論、思考的時(shí)間。
④對(duì)于a的不同的取值,可以讓學(xué)生隨時(shí)動(dòng)手操作,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索積極性,提高學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力,讓他們感到數(shù)學(xué)永遠(yuǎn)是科技含量最高的學(xué)科。
三、讓抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)活起來(lái)
用幾何畫板演示“變換的多姿多彩的圖形”讓抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)活起來(lái)。
例如,在教學(xué)《圓柱的表面積》時(shí),我就運(yùn)用了現(xiàn)代媒體,達(dá)到了很好的效果。我利用解霸制作了圓柱的展開過(guò)程。學(xué)生看到,沿圓柱的一條高剪開,然后慢慢的展開,最后在屏幕上展示的是圓柱的兩個(gè)底面(圓)、一個(gè)側(cè)面(長(zhǎng)方形)。
但是,我沒(méi)有停留在這一層次,而是繼續(xù)問(wèn):“沿圓柱的一條高剪開,圓柱的側(cè)面還可能是什么形狀?”學(xué)生可以想象到還可能是正方形。然后又繼續(xù)在電腦上顯示:只要圓柱的高與地面周長(zhǎng)相等,圓柱的側(cè)面展開圖就是正方形。然后繼續(xù)問(wèn):“圓柱的側(cè)面展開圖還可能是什么形狀?”學(xué)生答還可能是平行四邊形。電腦顯示:斜著剪開圓柱的側(cè)面,展開之后就是平行四邊形。
四、充分利用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)
于學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤或者學(xué)習(xí)中的困惑,可以借助信息技術(shù)手段給予學(xué)生盡量多的幫助,使他們有興趣關(guān)注,從而化難為易。
在幾何教學(xué)中,一題多解問(wèn)題,在傳統(tǒng)課上只有給一種或幾種答案,而不可能也沒(méi)有足夠的空間來(lái)展示所有的答案,造成對(duì)個(gè)別學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性的打擊。然而在多媒體的課件設(shè)計(jì)中,不但可以把所有的答案給出來(lái),使學(xué)生對(duì)號(hào)入座,還可以把幾何的開放型的題目做成動(dòng)態(tài)題目,使學(xué)生各盡所能,真正變“選馬”為“賽馬”,使學(xué)生在平等的條件下,競(jìng)爭(zhēng)著學(xué)習(xí),激發(fā)他們的好勝心理,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。
五、運(yùn)用信息技術(shù)提高課堂教學(xué)效果
利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)查找資料方便快捷所需內(nèi)容均能迅速地加以呈現(xiàn),這就加大了教學(xué)密度,提高了課堂上45分鐘的利用率.一些過(guò)去只能通過(guò)思維.表象和想象領(lǐng)會(huì)的數(shù)學(xué)內(nèi)容,可以得到直觀的表示和處理;一些與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的繁難運(yùn)算,都能通過(guò)計(jì)算進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)越來(lái)越顯得潛力無(wú)窮,學(xué)生有更多的時(shí)間去質(zhì)疑.討論,于是主動(dòng)性,積極性,趣味性由于多媒體技術(shù)的介入而融為一體,學(xué)習(xí)效率和教學(xué)技能相應(yīng)得到提高。
綜上所述,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段能使課堂教學(xué)形象、具體、生動(dòng)、直觀,能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,理清概念,化難為易,化靜為動(dòng),化繁為簡(jiǎn),使具體的畫面與抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系,突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法,挖掘教材的內(nèi)在潛能,使學(xué)生正確形成完整的數(shù)學(xué)體系和空間觀念,讓學(xué)生充分感受、理解知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程,開拓學(xué)生視野,有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng),提高課堂學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn):
[1]徐曉東.信息技術(shù)教育的理論與方法.高等教育出版社.
[2]葉金霞.中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)與實(shí)踐研究(修訂版).高等教育出版社.
[3]董玉琦.信息技術(shù)課程與教學(xué).電子工業(yè)出版社.