摘? 要:在解決解析幾何問題的過程中,計(jì)算的勇氣和方法對(duì)學(xué)生來說都至關(guān)重要. 通過課例“點(diǎn)到直線的距離”,在“兩個(gè)過程”合理性理念的指導(dǎo)下,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)建立解析幾何的數(shù)形結(jié)合和問題解決的常規(guī)思維模式,致力于學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng).
關(guān)鍵詞:兩個(gè)過程;合理性;點(diǎn)到直線的距離;數(shù)形對(duì)應(yīng);數(shù)學(xué)思維
一、問題緣起
人教A版《普通高中教科書·數(shù)學(xué)》選擇性必修第一冊(cè)(以下統(tǒng)稱“教材”)把“點(diǎn)到直線的距離”設(shè)置在第二章“直線和圓的方程”第三節(jié)的第三課時(shí),這樣的編排與上一版教材有很大的不同. 教材不僅給出了點(diǎn)到直線的距離公式兩種完整的證明方法(坐標(biāo)法和向量法),還以思考的方式提出“設(shè)而不求”的證明方法讓學(xué)生嘗試探索,最后追問是否還有其他證明方法. 教材試圖通過探尋多種解法的過程促進(jìn)學(xué)生優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu),發(fā)展思維品質(zhì),以達(dá)到提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的目的.
點(diǎn)到直線的距離公式推導(dǎo)是學(xué)生在學(xué)習(xí)解析幾何之后遇到的第一個(gè)比較煩瑣的公式推導(dǎo). 在教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生從策略和心理上克服這個(gè)困難,讓學(xué)生在推導(dǎo)過程中體會(huì)如何合理建立解析幾何的數(shù)形對(duì)應(yīng),對(duì)學(xué)生未來的解析幾何學(xué)習(xí)有重大意義. 從這個(gè)角度來講,點(diǎn)到直線的距離公式推導(dǎo)過程的價(jià)值遠(yuǎn)大于點(diǎn)到直線的距離公式本身.
二、教學(xué)方法的選擇
如果直接讓學(xué)生推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式,由于推導(dǎo)過程中都是形式化的運(yùn)算,學(xué)生會(huì)感到難度很大. 因此,本教學(xué)設(shè)計(jì)采用從特殊到一般的研究途徑,以具體問題為切入口,引導(dǎo)學(xué)生感知和歸納公式推導(dǎo)的策略,即將感性素材轉(zhuǎn)化為理性思考,從而突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn).
在實(shí)際課堂教學(xué)中,教師如何做到既讓數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展過程合理,又讓學(xué)生的認(rèn)知過程和思維過程合理,是本節(jié)課設(shè)計(jì)的關(guān)鍵.
為了突破這個(gè)教學(xué)難點(diǎn),筆者以一組引例觸發(fā)學(xué)生積極思考. 學(xué)生通過感性操作建構(gòu)了理性的邏輯推理過程. 教師將數(shù)學(xué)思維的發(fā)生和發(fā)展過程充分暴露在學(xué)生面前,吸引學(xué)生積極參與知識(shí)的再創(chuàng)造和發(fā)展的過程.
三、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
四、教學(xué)反思
對(duì)于大多數(shù)教師而言,這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)可能“偏離”重點(diǎn)(把過多的時(shí)間放在研究推導(dǎo)公式的策略上,課堂效率看起來比較低),大家更喜歡給出思路,告知結(jié)果后,引導(dǎo)學(xué)生用公式求點(diǎn)到直線的距離以及其他相關(guān)問題,從而訓(xùn)練學(xué)生的解題能力.
但是從學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展來看,深入挖掘公式推導(dǎo)過程中的思維方法,有助于培養(yǎng)學(xué)生多角度分析問題和解決問題的能力,是對(duì)學(xué)生將來學(xué)習(xí)解析幾何尤其是解決代數(shù)運(yùn)算問題的一種有價(jià)值的“投資”. 在這節(jié)內(nèi)容的編寫上,教材非常重視對(duì)學(xué)生代數(shù)運(yùn)算能力的培養(yǎng),從最樸素的想法出發(fā),鼓勵(lì)學(xué)生有“硬”算的勇氣. 看似是最“笨”的方法,其實(shí)是一種常規(guī)的思維模式. 在未來解決問題的過程中,大多數(shù)問題都還是依賴這種最樸素的通性、通法來解決. 在“硬”算的基礎(chǔ)上,引領(lǐng)學(xué)生尋求多角度解決問題的方法. 在這個(gè)過程中,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想方法,通過自己的體驗(yàn),再一次感受橫跨代數(shù)和幾何的向量的“威力”. 教材中的概念、定理、公式和方法的講授都應(yīng)該基于理解,基于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí). 正如日本數(shù)學(xué)教育家米山國藏所言,作為知識(shí)的數(shù)學(xué)出了校門不到兩年就忘了,唯有深深銘記在頭腦中的數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的思想、研究的方法和著眼點(diǎn)等,這些隨時(shí)隨地發(fā)生作用,使人終身受益. 學(xué)生將知識(shí)忘卻后剩下的東西便是數(shù)學(xué)思維. 整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)就是以學(xué)生現(xiàn)有的能力為出發(fā)點(diǎn),生長其智慧,培養(yǎng)其數(shù)學(xué)思維,最終培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng). 有道是:結(jié)果誠可貴,過程價(jià)更高. 只有教師致力于學(xué)生數(shù)學(xué)思維的養(yǎng)成而教,才能使學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)為自己數(shù)學(xué)思維的養(yǎng)成而學(xué).
參考文獻(xiàn):
[1]章建躍. 核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中數(shù)學(xué)教材變革(續(xù)1):《普通高中教科書·數(shù)學(xué)(人教A版)》的研究與編寫[J]. 中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(上旬),2019(7):6-11.
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