劉燁
[摘 要] 數(shù)學(xué)探究能力不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,是目前高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的亮點(diǎn). 教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)探究教學(xué)的時(shí)候,需要利用問(wèn)題來(lái)作為引導(dǎo),這樣就能夠保證探究過(guò)程的實(shí)效性,本文主要論述了培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的策略.
[關(guān)鍵詞] 高中數(shù)學(xué);問(wèn)題意識(shí);培養(yǎng);策略
隨著高中數(shù)學(xué)改革的不斷推進(jìn),學(xué)生探究能力的培養(yǎng)成了目前教學(xué)的重點(diǎn),而問(wèn)題是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的關(guān)鍵,通過(guò)問(wèn)題能夠讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容充滿(mǎn)好奇心,推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程. 而教師需要幫助學(xué)生樹(shù)立問(wèn)題意識(shí),在探究過(guò)程主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,帶著問(wèn)題進(jìn)行探究,這樣學(xué)生就能夠進(jìn)行自主探究、協(xié)作交流,提升其數(shù)學(xué)能力.
把握基礎(chǔ)知識(shí),開(kāi)展探究活動(dòng)
學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)不僅需要教師利用問(wèn)題對(duì)學(xué)生的思路進(jìn)行引導(dǎo),還需要學(xué)生自己在解決問(wèn)題的時(shí)候,能夠不斷進(jìn)行自我提問(wèn),再通過(guò)自己尋找答案,學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后開(kāi)展探究性的活動(dòng). 在開(kāi)展探究性活動(dòng)的過(guò)程中,還需要讓學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)腦,走出課堂,探究答案.下面以蘇教版高中數(shù)學(xué)《圓錐曲線》的學(xué)習(xí)為例展開(kāi)說(shuō)明.
教師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了圓錐曲線,主要包括橢圓、雙曲線和拋物線. 這節(jié)課的主要任務(wù)就是讓大家對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行探究性的學(xué)習(xí),請(qǐng)同學(xué)們思考一下這三種圓錐曲線在現(xiàn)實(shí)中是如何進(jìn)行應(yīng)用的?應(yīng)用的依據(jù)是什么?
(學(xué)生開(kāi)始進(jìn)入探究過(guò)程中.)
教師:同學(xué)們探究得如何?哪個(gè)同學(xué)能說(shuō)一說(shuō)自己探究的過(guò)程.
學(xué)生1:我主要探究的是橢圓的應(yīng)用. 在研究過(guò)程中,我首先會(huì)列出下面這些問(wèn)題:橢圓的函數(shù)方程是什么?焦點(diǎn)坐標(biāo)如何表示?標(biāo)準(zhǔn)線方程如何表示?然后根據(jù)這些問(wèn)題來(lái)思考橢圓在生活中的應(yīng)用,帶著問(wèn)題思考的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)橢圓在生活中的應(yīng)用是十分廣泛的,比如電影放映機(jī)的聚光燈泡的反射面就是依據(jù)橢圓的原理來(lái)進(jìn)行制作的,燈絲是一個(gè)焦點(diǎn),而影片門(mén)在另一個(gè)焦點(diǎn)上.
學(xué)生2:我主要研究的是雙曲線在生活中的應(yīng)用. 我在研究時(shí)候也對(duì)雙曲線的方程、焦點(diǎn)坐標(biāo)、離心率以及標(biāo)準(zhǔn)線方程進(jìn)行了復(fù)習(xí)回憶,然后按照這些知識(shí)點(diǎn)來(lái)探究雙曲線在生活中的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)雙曲面透鏡、反光鏡都是依據(jù)雙曲線的原理來(lái)進(jìn)行制作的.
學(xué)生3:拋物線對(duì)我們來(lái)說(shuō)都非常的熟悉,在初中階段學(xué)習(xí)的二次函數(shù)的圖象就是拋物線,生活中的拋物線也隨處可見(jiàn),比如噴池的水、籃球的運(yùn)動(dòng)弧線、反光鏡的燈罩、燈泡處于焦點(diǎn)的位置上,這些都是拋物線在生活中的應(yīng)用.
教學(xué)的重點(diǎn)放在讓學(xué)生利用三種圓錐曲線的基本性質(zhì)來(lái)判斷生活中哪些地方用到了圓錐曲線,并說(shuō)明是如何應(yīng)用的,這樣學(xué)生就了解了圓錐曲線的應(yīng)用過(guò)程,以后再遇到探究性的問(wèn)題時(shí),就能夠主動(dòng)從基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行入手,然后得出最后的結(jié)論.
拓寬思考角度,突破思維定式
教師要注重營(yíng)造寬松和諧的教學(xué)氛圍,要尊重學(xué)生,消除學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課堂的恐懼感,將學(xué)生的個(gè)性體現(xiàn)出來(lái). 因?yàn)樵谶@種教學(xué)氛圍中,學(xué)生才敢于發(fā)表自己的意見(jiàn),敢于提出新的觀點(diǎn),破除對(duì)標(biāo)準(zhǔn)答案的迷信. 學(xué)生也就學(xué)會(huì)從不同角度來(lái)思考問(wèn)題,突破思維定式.下面以蘇教版高中生數(shù)學(xué)《點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系》的教學(xué)為例進(jìn)行說(shuō)明.
教師:同學(xué)們,你們未來(lái)想成為什么樣的人?
學(xué)生1:我想成為建筑師.
教師:成為建筑師啊,那就需要對(duì)空間幾何有足夠的了解. 你們認(rèn)為學(xué)好空間幾何應(yīng)該掌握哪些知識(shí)呢?
學(xué)生1:我覺(jué)得應(yīng)該掌握空間中點(diǎn)、線、面的知識(shí),了解點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系,并且將點(diǎn)、線、面以最佳的形式組合起來(lái).
教師:說(shuō)得不錯(cuò),今天我們主要學(xué)習(xí)空間幾何中點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系. 同學(xué)們對(duì)這課的學(xué)習(xí)有什么想法?
學(xué)生:在這課的學(xué)習(xí)過(guò)程中,主要是對(duì)長(zhǎng)方體中點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系進(jìn)行判斷.在長(zhǎng)方體中,有些線是平行的,有些線是垂直的;有些面是垂直的,有些線是平行的;有些棱所在的直線與面平行,有些棱所在的直線與面垂直.
教師:同學(xué)們說(shuō)得沒(méi)錯(cuò),主要是對(duì)這些線面的位置關(guān)系進(jìn)行判斷和證明. 那么,平面可不可以說(shuō)成是長(zhǎng)3米,寬2米?為什么?
學(xué)生:空間中的平面是不能度量的,沒(méi)有面積大小、寬窄和薄厚.
教師:同學(xué)們說(shuō)得很好. 在進(jìn)行面面、線面的位置關(guān)系證明的時(shí)候,我們可以將面進(jìn)行延展,這樣就能夠發(fā)現(xiàn)面面、線面之間的關(guān)系,會(huì)簡(jiǎn)便證明的過(guò)程.
像這樣,教師從學(xué)生未來(lái)打算從事的職業(yè)進(jìn)行引入,課堂教學(xué)氛圍就會(huì)變得輕松起來(lái),當(dāng)學(xué)生提出自己想成為建筑師的時(shí)候,教師便將點(diǎn)、線、面的知識(shí)點(diǎn)引入進(jìn)來(lái),然后通過(guò)問(wèn)題層層推進(jìn),促使課堂教學(xué)氛圍融洽,學(xué)生積極回答問(wèn)題,進(jìn)而提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.
經(jīng)歷知識(shí)過(guò)程,理解概念本質(zhì)
教師在提出數(shù)學(xué)的問(wèn)題的時(shí)候,可以將問(wèn)題和情境融合起來(lái),讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的產(chǎn)生、發(fā)展過(guò)程產(chǎn)生興趣,促進(jìn)學(xué)生思考. 其中數(shù)學(xué)史就是很好的工具,通過(guò)將知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程引入過(guò)來(lái),在知識(shí)發(fā)展演變過(guò)程中提出問(wèn)題,讓學(xué)生從本質(zhì)上進(jìn)行思考,這樣對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解就會(huì)更加深刻. 下面以蘇教版高中數(shù)學(xué)《函數(shù)》這部分內(nèi)容的教學(xué)為例進(jìn)行說(shuō)明.
教師:同學(xué)們,你們認(rèn)為函數(shù)應(yīng)該是什么樣的?
學(xué)生:函數(shù)可以用函數(shù)式進(jìn)行表示,也可以用圖象進(jìn)行表示.
教師:那么,所有的函數(shù)都能夠畫(huà)出圖象嗎?
學(xué)生:應(yīng)該可以的.
教師:同學(xué)們要自己來(lái)思考,真的是所有的函數(shù)都能夠用函數(shù)圖象來(lái)表示嗎?
(學(xué)生不再回答.)
教師:看來(lái)同學(xué)們對(duì)這個(gè)問(wèn)題的思考還不透徹,下面請(qǐng)同學(xué)們看這個(gè)式子y=1,x為有理數(shù)且0
學(xué)生:這個(gè)式子表示的是函數(shù),但是并不能用圖象來(lái)進(jìn)行表示,這與我們通常理解的函數(shù)不一樣,不是用圖象表示的函數(shù),而要從“對(duì)應(yīng)”的角度來(lái)進(jìn)行思考,在歷史上還有針對(duì)過(guò)“函數(shù)的概念”的討論,目前我們所學(xué)習(xí)的函數(shù)都是基于“對(duì)應(yīng)”來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)的,函數(shù)是在定義域范圍內(nèi),表示每個(gè)輸入值對(duì)應(yīng)唯一輸出值的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系.
像這樣在教學(xué)過(guò)程中,重點(diǎn)是讓學(xué)生對(duì)函數(shù)的概念進(jìn)行了解,許多學(xué)生認(rèn)為函數(shù)這部分內(nèi)容比較難,這主要是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)函數(shù)概念沒(méi)有從本質(zhì)上進(jìn)行掌握. 因此,通過(guò)一系列的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行引導(dǎo),通過(guò)函數(shù)概念產(chǎn)生的背景、函數(shù)的特例讓學(xué)生產(chǎn)生探究欲望,積極跟隨教師的思路來(lái)回答問(wèn)題,在解決問(wèn)題中,學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)就培養(yǎng)起來(lái)了.
實(shí)際運(yùn)用知識(shí),提升應(yīng)用能力
將數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程也是學(xué)生必須要掌握的一種能力,因此教師就需要有意識(shí)地提升學(xué)生這種能力,給學(xué)生一些實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生將學(xué)過(guò)的知識(shí)應(yīng)用進(jìn)來(lái),體會(huì)數(shù)學(xué)的實(shí)用性,同時(shí),也能克服學(xué)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的恐懼. 下面以蘇教版高中數(shù)學(xué)《導(dǎo)數(shù)》的教學(xué)為例進(jìn)行說(shuō)明.
教師:我們前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了《導(dǎo)數(shù)》一些基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)完之后,同學(xué)們有什么體會(huì)呢?
學(xué)生:導(dǎo)數(shù)也是一種函數(shù),可以通過(guò)導(dǎo)數(shù)來(lái)解決一些最值問(wèn)題,發(fā)揮函數(shù)的作用.
教師:說(shuō)得沒(méi)錯(cuò),導(dǎo)數(shù)可以幫助我們很快地解出最值,尤其是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程,導(dǎo)數(shù)的作用非常明顯,下面請(qǐng)同學(xué)們做一道實(shí)際問(wèn)題:設(shè)計(jì)師想要設(shè)計(jì)一個(gè)圓柱形飲料罐,要如何設(shè)計(jì)飲料罐的高和底面半徑,才能保證所使用的材料最少?
(教師提出問(wèn)題以后,學(xué)生開(kāi)始思考.)
教師:誰(shuí)來(lái)說(shuō)一說(shuō)如何來(lái)解決這道題目?要設(shè)計(jì)飲料罐,哪些量是已知的?那些量是未知的?如何表示出函數(shù)呢?
學(xué)生1:在這道題中要求所使用的材料最少,轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語(yǔ)言就是圓柱體的表面積最小.
學(xué)生2:在設(shè)計(jì)中飲料罐的體積應(yīng)該是保持不變的.
學(xué)生3:那么我們就可以將圓柱體的表面積用體積和底面半徑進(jìn)行表示,這樣就能夠構(gòu)成表面積S關(guān)于底面半徑R的函數(shù),然后通過(guò)求導(dǎo)就能夠求得最值.
教師:同學(xué)們完成得非常好,整個(gè)過(guò)程進(jìn)行得有條不紊,對(duì)導(dǎo)數(shù)和函數(shù)之間的關(guān)系也有了具體的了解,以后再解決類(lèi)似的問(wèn)題時(shí)也要按照這樣的過(guò)程進(jìn)行操作.
像這樣,學(xué)生在探究過(guò)程中,將基礎(chǔ)知識(shí)和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題結(jié)合起來(lái),然后將實(shí)際問(wèn)題的語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語(yǔ)言,再結(jié)合具體的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)進(jìn)行解決,這樣不僅加強(qiáng)學(xué)生對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)的回憶,而且提升其知識(shí)運(yùn)用能力,以后也不會(huì)畏懼應(yīng)用問(wèn)題,提升其轉(zhuǎn)化知識(shí)的能力.
綜上所述,教師需要對(duì)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)不斷進(jìn)行強(qiáng)化,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行主動(dòng)探究,讓學(xué)生規(guī)范自己的問(wèn)題探究過(guò)程,不是盲目進(jìn)行,而是能夠有步驟地進(jìn)行,從基礎(chǔ)入手,這樣才便于問(wèn)題的解決,同時(shí)也有利于學(xué)生對(duì)問(wèn)題探究的過(guò)程產(chǎn)生興趣. 在不斷強(qiáng)化訓(xùn)練中,學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力和應(yīng)用能力都會(huì)得到提升.