吳志鵬
摘 要:目標(biāo)構(gòu)造教學(xué)法的三階段分別為目標(biāo)形成的最近發(fā)展、目標(biāo)的尋求與構(gòu)造、目標(biāo)的實(shí)現(xiàn).教學(xué)時(shí)教師應(yīng)明確學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展水平,在此基礎(chǔ)上不斷地以新的目標(biāo)為引導(dǎo),構(gòu)造使目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的方法,自然生成.
關(guān)鍵詞:最近發(fā)展區(qū);水平;目標(biāo); 構(gòu)造;生成
維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論告訴我們,教學(xué)必須著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),立足于學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際即最近發(fā)展水平,這樣才能有效地超越最近發(fā)展區(qū),達(dá)到下一個(gè)發(fā)展區(qū)[1].因此教學(xué)時(shí)應(yīng)明確學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展水平,在此基礎(chǔ)上不斷以新的目標(biāo)為引導(dǎo),構(gòu)造使目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的方法,自然生成.本文以《 簡(jiǎn)單的三角恒等變換(一)》一課教學(xué)為例,闡述基于最近發(fā)展區(qū)目標(biāo)構(gòu)造教學(xué)法的教學(xué)三階段,即“目標(biāo)形成的最近發(fā)展區(qū)—目標(biāo)的尋求與構(gòu)造—目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)”是如何得以執(zhí)行并實(shí)現(xiàn)的.
一、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
引入:寫出二倍角公式,哪個(gè)公式最精彩?(預(yù)設(shè):余弦的二倍角公式,因其公式有三種表示方法)
[sin2α=2sinαcosα]
[cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α]
[tan2α=2tanα1-tan2α]
設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)舊知識(shí),從熟悉的知識(shí)背景入手,引出要探究、解決的新問題,直指目標(biāo),同時(shí)檢測(cè)學(xué)生完成目標(biāo)要達(dá)到的最近發(fā)展水平,即是否熟練掌握余弦的二倍角公式.
例1:試以[cosα]表示[sin2α2][,][ cos2α2,][tan2α2].
問題1:觀察余弦的二倍角公式[cos2α=2cos2α-1],角是怎樣變化的?(預(yù)設(shè):倍角[2α]用單角[α]表示,是常見的角的轉(zhuǎn)化思路)
問題2:倍角[2α]與單角[α]是一個(gè)什么樣的概念,你能再舉例說明嗎?那么半角[α2]是否也能用單角[α]表示 ?又如何表示?同樣,從余弦二倍角的另一個(gè)公式[cos2α=1-2sin2α],你又能獲得哪些結(jié)論?
設(shè)計(jì)意圖:以目標(biāo)為指引,利用已有余弦的二倍角公式,構(gòu)造出半角[α2]與單角[α]的關(guān)系式,即[cosα=2cos2α2-1],變形得:[cos2α2=1+cosα2],實(shí)現(xiàn)半角[α2]用單角[α]表示,自然生成教材中的半角公式,并且實(shí)現(xiàn)降次,也稱為降次公式.同樣可得:[sin2α2=1-cosα2],也自然生成例1的結(jié)論.
例2:(1)求證[sinαcosβ=12sinα+β+sinα-β].
設(shè)計(jì)意圖:通過證明判斷學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)水平,從等式的右邊入手證明,即判斷學(xué)生是否懂得兩角和與差的正、余弦展開公式.(大部分學(xué)生能完成證明任務(wù),說明大部分的學(xué)生能達(dá)到目標(biāo)所需最近發(fā)展區(qū)水平)
教學(xué)小實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生觀察上述等式(不說明干什么)半分鐘,讓幾個(gè)同學(xué)上臺(tái),同時(shí),教師擦去等式的右邊,讓上臺(tái)的學(xué)生寫出[sinα·cosβ]公式.(上臺(tái)5個(gè)學(xué)生只有2個(gè)學(xué)生寫對(duì))
設(shè)計(jì)意圖:從學(xué)生的板演,判斷學(xué)生的知識(shí)掌握情況、內(nèi)化情況,思維是否突破達(dá)到下一個(gè)發(fā)展區(qū),判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)是否短時(shí)記憶、機(jī)械識(shí)記,還是理解性的識(shí)記.
問題3:如何寫出[sinα·cosβ]的公式?(教師引導(dǎo))
①[sinα·cosβ]藏在你學(xué)過的哪些公式中,請(qǐng)盡量寫下來,并排列整齊.
②觀察你所寫下來的公式,你能找到實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方案嗎?動(dòng)手做一做.
③想一想,你還能得到哪些“附屬物”?
設(shè)計(jì)意圖:通過問題的設(shè)計(jì)讓學(xué)生知道目標(biāo)的構(gòu)造“源泉”,學(xué)會(huì)用所學(xué)公式去構(gòu)造目標(biāo),解決問題,同時(shí)能用所學(xué)的方法,去構(gòu)造新的目標(biāo),學(xué)以致用.
解析:
[sinα+β=sinαcosβ+cosαsinβ,]
[sinα-β=sinαcosβ-cosαsinβ,]
上述兩式相加得:[sinαcosβ=12sinα+β+sinα-β].
同樣,學(xué)生可類比獲得[cosαsinβ],[sinα sinβ],[cosαcosβ]等在教材的練習(xí)中出現(xiàn)的六個(gè)關(guān)于積化和差、和差化積的公式(附屬物).
(2)證明:[sinθ+sinφ=2sinθ+φ2cosθ-φ2].
設(shè)計(jì)意圖:走進(jìn)構(gòu)造法的大觀園,讓學(xué)生通過已有的構(gòu)造經(jīng)驗(yàn),以目標(biāo)為導(dǎo)向去創(chuàng)造、去構(gòu)造,以獲得構(gòu)造的方法,體驗(yàn)構(gòu)造帶給人一種創(chuàng)造性的快樂,從而達(dá)到解決新問題的目標(biāo).
法一:第(2)小題的結(jié)構(gòu)與第(1)小題相仿,為了構(gòu)造出與目標(biāo)結(jié)構(gòu)一樣的式子,則只需令[α+β=θ,α-β=φ],則將[α=θ+φ2,β=θ-φ2]代入(1)式即得[sinθ+sinφ=2sinθ+φ2cosθ-φ2.](同法構(gòu)造)
法二:從等式的右邊出發(fā),由[sinθ+φ2cosθ-φ2]存在于[sin(θ+φ2+θ-φ2)]和[sin(θ+φ2-θ-φ2)]的展開公式中,再將兩個(gè)公式相加可得結(jié)論.(根據(jù)上題思維的“源”,類比構(gòu)造)
法三:從等式的左邊出發(fā),要證的角[θ,φ],而目標(biāo)的角為[θ±φ2],用目標(biāo)的角構(gòu)造出所求的角,則有[θ=θ+φ2+θ-φ2,φ=θ+φ2-θ-φ2],則有[sinθ+sinφ=sin(θ+φ2+θ-φ2)+sin(θ+φ2-θ-φ2)=]
[2sinθ+φ2cosθ-φ2].(對(duì)比構(gòu)造,思維發(fā)展,有一定的創(chuàng)造性)
例3:求函數(shù)[y=sinx+3cosx]的周期,最大值和最小值.
設(shè)計(jì)意圖:考查學(xué)生求三角函數(shù)性質(zhì)所需要的函數(shù)解析式[y=Asin(x+φ)]是否能由兩角和與差的正、余弦公式逆用獲得,最近發(fā)展水平是否能達(dá)成新目標(biāo)的取得與突破.
解析:求函數(shù)[y=sinx+3cosx]的周期,最大值和最小值,即為求三角函數(shù)的性質(zhì),可轉(zhuǎn)化為[y=sinx+3cosx=][212sinx+32cosx=2sinx+π3],再求其性質(zhì),即所求的周期[T=2πω=2π],最大值為2,最小值為[-2].(大部分學(xué)生可轉(zhuǎn)化求解)
問題4:將上述函數(shù)中的系數(shù)一般化可得[y=asinx+bcosx],又如何將它化為標(biāo)準(zhǔn)形式[y=Asin(x+φ)]求性質(zhì)呢?動(dòng)手將[y=Asin(x+φ)]展開,再與[y=asinx+bcosx]進(jìn)行比較,說說你的發(fā)現(xiàn)?
設(shè)計(jì)意圖:通過比較[y=asinx+bcosx]與[y=Asin(x+φ)]式子的結(jié)構(gòu)特征,尋找兩種形式的內(nèi)在聯(lián)系,化解問題的難點(diǎn),構(gòu)造目標(biāo)并求出系數(shù)A,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式求性質(zhì).
解析:
[y=Asin(x+φ)=A(sinxcosφ+cosxsinφ)]對(duì)比[y=asinx+bcosx]可知[a=Acosφ,][b=Asinφ,]而[cos2φ+sin2φ=1],則有[(aA)2+(bA)2=1],得[A=a2+b2且aa2+b2=cosφ,ba2+b2=sinφ,]即得函數(shù)[y=asinx+bcosx]=[a2+b2]([aa2+b2sinx+ba2+b2cosx]),
則有[y=asinx+bcosx]=[a2+b2]([sinxcosφ+cosxsinφ])=[a2+b2][sin(x+φ)],其中[aa2+b2=cosφ,ba2+b2=sinφ.]
二、教學(xué)效果及反思
本教學(xué)法適用于數(shù)學(xué)概念的形成或性質(zhì)、公式等的形成,是一種建構(gòu)、建模課型,它是以目標(biāo)達(dá)到所需的最近發(fā)展區(qū)為基礎(chǔ),尋找目標(biāo)所需的材料(如公式、等價(jià)關(guān)系、表達(dá)式等)為支架,構(gòu)建實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的一種教學(xué)方法,因此授課時(shí)要有明確的教學(xué)目標(biāo),要有達(dá)成目標(biāo)所需的知識(shí)儲(chǔ)備即最近發(fā)展區(qū)知識(shí)作為支撐,教學(xué)的第一階段可通過提問、練習(xí)、板演等進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)評(píng),看看所學(xué)目標(biāo)的最近發(fā)展區(qū)知識(shí)是否達(dá)標(biāo),若沒達(dá)標(biāo),則需進(jìn)行補(bǔ)充或鞏固,否則要想對(duì)下一個(gè)發(fā)展區(qū)進(jìn)行突破就成了“無源之水”和“無本之木”;第二階段為尋找和目標(biāo)相關(guān)的一些知識(shí),用來構(gòu)造目標(biāo),此時(shí)應(yīng)以觀察為先導(dǎo),分析為武器,仔細(xì)觀察、分析,去發(fā)現(xiàn)式與式、數(shù)與式、數(shù)與數(shù)以及問題的各個(gè)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系、找出“已知”(條件)和“所求(證)”(目標(biāo))之間的聯(lián)系紐帶,為構(gòu)建目標(biāo)創(chuàng)造條件;有了前面兩個(gè)階段的儲(chǔ)備,第三階段目標(biāo)的生成也就“水到渠成”.
本節(jié)課教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)思維(特別是構(gòu)造性思維)的開啟當(dāng)屬比較成功,教學(xué)中教師在三個(gè)例題中分別用了“公式中用單角表示倍角,通過二倍角公式,你能用半角表示單角嗎?”學(xué)生學(xué)會(huì)了類比構(gòu)造目標(biāo)的思維方法;“你知道[sinα cosβ]藏在你學(xué)過的哪些公式中?”讓學(xué)生知道構(gòu)造思維的“源”,并學(xué)會(huì)“思”;“比較[y=asinx+bcosx]與[y=Asin(x+φ)]式子的結(jié)構(gòu),找一找,有什么發(fā)現(xiàn)?”學(xué)生學(xué)會(huì)比較構(gòu)造的思維方法.此類型的教學(xué)法是讓學(xué)生構(gòu)造思維開啟建立在最近發(fā)展區(qū)的水平上,思維、語言的稚化,則是引導(dǎo)思維突破進(jìn)入下一個(gè)發(fā)展區(qū)水平的關(guān)鍵,為什么有的教師平時(shí)上課時(shí)會(huì)有許多學(xué)生反映,上課聽得懂,但自己一動(dòng)手就不會(huì),其原因之一就在于教師的授課不自然,思維的起點(diǎn)較高,沒有稚化,無法建立在學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展區(qū)上,未能遵循其原則[2].如例3,很多教師在授課時(shí)直接把輔助角公式給學(xué)生或是先提取系數(shù)[a2+b2],再進(jìn)行說明為什么要這樣提取,類似違背最近發(fā)展區(qū)原則的情況也是常見的,因而導(dǎo)致學(xué)生在沒教師指導(dǎo)下就不會(huì)做題目,而本類課型能夠很好地克服教學(xué)中的一些缺陷,教學(xué)生怎樣去“思”,從哪里去捕獲思的“源”,讓學(xué)生知其然,還知其所以然;從學(xué)生例2第(1)小題中構(gòu)造出來的一些附屬公式以及例2第(2)小題的分析與解答,也能明顯地感知學(xué)生構(gòu)造思維的突破和學(xué)習(xí)成就感的提升,并能順利地達(dá)到下一個(gè)發(fā)展區(qū)水平.
總之,一種教學(xué)法的應(yīng)用要通過不斷地實(shí)踐與思考,在實(shí)踐中前行,在總結(jié)、反思中發(fā)展,筆者通過一階段的教學(xué)實(shí)踐,欣喜地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維有了很好的發(fā)展,認(rèn)為此類教學(xué)法是可行的、有益的,提出來與讀者分享.
參考文獻(xiàn):
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