[摘 要] 在高中數(shù)學教學中,教師要正確處理好“教”與“學”的關(guān)系,預(yù)留一些時間和空間讓學生去思考、去發(fā)現(xiàn)、去抽象,自然獲取知識,從而提高學生參與課堂的積極性和主動性,讓課堂走向高效.
[關(guān)鍵詞] 教學預(yù)設(shè);積極性;主動性
眾所周知,高中數(shù)學課堂教學時間緊、任務(wù)重,“高效”是一線教師的共同追求. 在傳統(tǒng)教學中,部分教師認為“灌輸教學”與“題海戰(zhàn)術(shù)”是課堂走向高效的法寶. 實踐證明,“灌輸教學”與“題海戰(zhàn)術(shù)”忽視了學生的主體價值,忽略了學生的思維過程和情感因素,是被動的、低效的教學方式. 為了改變這一現(xiàn)狀,教師應(yīng)更新教學觀念,發(fā)揮好教師主導(dǎo)和學生主體的作用,重視學生的思維過程,將教學著力點放在思考與探究過程上,讓課堂走上高效之路. 筆者以“等比數(shù)列前n項和”一課教學為例,談?wù)剬Ω咝Ы虒W設(shè)計的幾點認識,供參考.
教學分析
1. 學情分析
學生在本課學習前已經(jīng)理解了等差數(shù)列的概念及性質(zhì),掌握了研究數(shù)列的一般方法,加上高中生具備一定的邏輯推理和數(shù)學建模能力,這為自主探究和合作交流的開展創(chuàng)造了條件.
2. 教學目標
(1)知識與技能
①理解并掌握等比數(shù)列前n項和公式,能夠應(yīng)用該公式解決簡單的問題;
②理解用錯位相減法推導(dǎo)等比數(shù)列前n項和公式的過程.
(2)過程與方法
滲透類比、方程、特殊到一般等數(shù)學思想方法,帶領(lǐng)學生經(jīng)歷一般到特殊、具體到抽象的邏輯推理過程,從而優(yōu)化學生的認知品質(zhì).
(3)情感態(tài)度與價值觀
①引導(dǎo)學生通過探究與感悟,體會錯位相減法所蘊含的美學,培養(yǎng)數(shù)學學習積極性;
②通過獨立思考與合作探究相結(jié)合的學習方式培養(yǎng)學生樂于思考、敢于探索、勇于實踐的良好學習品質(zhì)和思維品質(zhì).
3. 教學重點和難點
(1)等比數(shù)列前n項和公式的推導(dǎo)及簡單應(yīng)用;
(2)掌握錯位相減法.
教學過程
1. 借助情境,引出問題
情境1 小明、小剛兩人相約周末玩“貸款游戲”,他們經(jīng)過協(xié)商擬定了這樣一份合同:自簽署合同之日起30天內(nèi),小明第一天貸給小剛1萬元,第二天貸給小剛2萬元,以此類推,小明每一天貸給小剛的錢比前一天多1萬元. 小剛按照如下約定還款:第一天還1分錢,第二天還2分錢,以此類推,以后每一天還款金額是前一天的2倍,直到合同結(jié)束. 如果你是小剛,你愿意簽署這個借款合同嗎?這個合同是否公平呢?
情境2 古代印度國王為了獎賞國際象棋的發(fā)明者,允許他自己提出要求. 他說:我只要一些麥子,請在棋盤的第1個格子上擺1顆麥粒,第2個格子上擺2顆麥粒,第3個格子上擺4顆麥粒,以此類推,以后每一個格子上的麥粒都是前一個格子的2倍,直到擺滿棋盤上所有格子. 國王聽到這個要求后,爽快地答應(yīng)了. 假如你是國王,你會答應(yīng)嗎?
課堂活動:教師利用多媒體展示情境后,先讓學生獨立思考,然后讓學生分組討論情境問題. 經(jīng)討論后,教師讓每一組派一名代表展示他們合作交流的結(jié)果,并讓其他學生進行點評.
設(shè)計意圖 合理引入情境可以使抽象、枯燥的數(shù)學知識變得形象生動起來,有利于激發(fā)學生學習動機和學習興趣,這樣學生會主動地、積極地參與新知學習,從而為高效課堂的建構(gòu)打下堅實的基礎(chǔ). 學生的求知欲被激發(fā)后,他們會主動調(diào)動原有的知識和方法去解決問題,當他們發(fā)現(xiàn)原有的知識和方法已經(jīng)難以解決問題時,會迫不及待地想要探究新知識、新方法,從而快速地進入學習狀態(tài). 在本節(jié)課教學中,教師以實際問題為背景創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學生用數(shù)學思維去思考和解決這些問題,感悟數(shù)學的應(yīng)用價值,從而將數(shù)學知識的學習變成一種技能學習,有利于提高課堂教學效果和學生學習品質(zhì).
2. 展示交流,剖析問題
從學生現(xiàn)有認知水平和計算能力來講,學生能夠應(yīng)用已有知識、經(jīng)驗得到最終結(jié)果,但是需要較長的過程. 在教學時,教師可以讓學生憑借直覺給出一些猜想性答案,以便后期對比.
為了提升課堂教學效率,教師以合作者和組織者的身份融于課堂,引導(dǎo)學生經(jīng)歷以下過程:先將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,然后嘗試運用數(shù)學方法解決問題,接下來回歸實際問題,確定實際問題的本質(zhì)結(jié)論.
在教師的啟發(fā)下,學生按照如下程序進行分析.
情境1 數(shù)學分析:小明貸款(貸款方式)→貸款總額;小剛還款(還款方式)→還款總額.
回歸生活:通過比較貸款總額與還款總額的大小,確認該合同是否公平.
情境2 師生通過交流,確定解決該問題的實質(zhì)就是研究麥粒的總數(shù)T. 通過思考,學生可以得到算式T=1+2+22+…+263.
對于T的計算就是本節(jié)課的研究重點和難點,為了凸顯重點、突破難點,教師通過預(yù)設(shè),引導(dǎo)學生給出如下兩種解決方案.
方案1:T=1+2+22+…+263=1+2(1+2+22+…+262)=1+2(T-263),可得T=264-1.
方案2:T=1+2+22+…+262+263①,2T=2+22+23…+263+264②. 由①-②得T=264-1.
教師活動:引導(dǎo)學生觀察解決上述兩個問題的方法,促使學生發(fā)現(xiàn)解決這兩個問題的實質(zhì)就是研究等比數(shù)列的前n項和. 在此基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學生結(jié)合已有知識和已有經(jīng)驗,將該問題推廣至一般性問題,即對于等比數(shù)列{a},已知首項為a,公比為q(q≠1),那么其前n項和S該如何計算呢?
設(shè)計意圖 通過經(jīng)歷獨立思考、動手運算、合作探究等過程,讓學生在特殊與一般的轉(zhuǎn)化中得到一般問題的答案,這樣不僅能提高學生分析和解決問題的能力,還能讓學生接觸到科學思維的方法,有利于培養(yǎng)學生良好的思維品質(zhì).
3. 深入探究,得出結(jié)論
在教師的啟發(fā)與引導(dǎo)下,學生通過類比以上問題的解題方案,得到共同的結(jié)論:S=(q≠1).
在教學過程中,教師重點呈現(xiàn)方案2,并引導(dǎo)學生去觀察、去發(fā)現(xiàn).
通過類比,學生給出如下推導(dǎo)過程:
S=a+a+a+…+a=a+aq+aq2+…+aqn-1 ①,
qS=aq+aq2+aq3+…+aqn-1+aqn ②.
由①-②得(1-q)S=a-aqn=a(1-qn),所以S=.
教師讓學生認真分析以上過程,并提出自己的發(fā)現(xiàn). 學生通過思考、交流,提出如下發(fā)現(xiàn):①q≠1,這是應(yīng)用公式的前提條件;②q=1,則S=na;③等比數(shù)列的通項公式及求和公式共涉及5個量,分別為a,q,n,a,S,若知道其中3個量,就能求出另外2個量.
設(shè)計意圖 經(jīng)歷前面的探究過程,學生已經(jīng)理解并掌握了方案1和方案2. 在此基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學生向一般化推廣,由此得到等比數(shù)列的前n項和公式. 教師重點呈現(xiàn)方案2的一般化過程,讓學生進一步理解錯位相減法,理解q≠1這一條件的本質(zhì),培養(yǎng)學生的分類意識.
4. 簡單應(yīng)用,理解方法
應(yīng)用是鞏固知識、強化技能的主要手段. 學生理解并掌握求和公式后,會急于利用求和公式解決問題,教師順應(yīng)學生的內(nèi)在需求,設(shè)計如下練習.
(1)已知等比數(shù)列{a}中,a=2,q=3,求S.
(2)求等比數(shù)列1,-2,4,-8,…的前10項的和.
(3)計算S=x+2x2+3x3+…+nxn.
設(shè)計意圖 上述問題的難度不大,問題(1)和問題(2)直接運用公式即可獲解,其目的是通過公式的簡單應(yīng)用鞏固已建立的概念主體. 問題(3)主要考查學生對錯位相減法的理解與運用,其目的是通過錯位相減法的靈活應(yīng)用幫助學生突破數(shù)列求和這一教學難點,也讓學生進一步體會分類討論思想方法的應(yīng)用,培養(yǎng)思維的嚴謹性.
5. 歸納總結(jié),完善認知
在課堂小結(jié)環(huán)節(jié),教師可以引導(dǎo)學生從知識、方法、思想三方面進行歸納總結(jié),讓學生在關(guān)注知識的同時,關(guān)注數(shù)學思想方法,培養(yǎng)學生歸納、概括等數(shù)學素養(yǎng),提高學生的學習品質(zhì).
教學反思
1. 處理好學生主體與教師主導(dǎo)的關(guān)系
課堂教學的主體是學生,教師要將課堂還給學生,鼓勵學生去發(fā)現(xiàn)、去探究、去交流,讓自主探究和合作交流真正地走進數(shù)學課堂,成為建構(gòu)高效課堂的重要途徑. 當然,教師作為課堂教學的組織者、合作者、引導(dǎo)者,要結(jié)合教學實際精心設(shè)計教學活動,并在學生遇到障礙時、陷入誤區(qū)時、爭執(zhí)不下時,及時給予引導(dǎo)和點撥,以此引領(lǐng)課堂走向高效. 在本節(jié)課教學中,教師結(jié)合教學內(nèi)容引入豐富的情境,并提供機會讓學生去思考、去交流,使課堂呈現(xiàn)出勃勃生機,有利于發(fā)展學生的數(shù)學學習能力,提升課堂教學效益.
2. 處理好課堂預(yù)設(shè)與課堂生成的關(guān)系
課堂是動態(tài)變化的,是具有生命力的. 在教學中,教師不僅要精心預(yù)設(shè),更要及時捕捉并合理運用課堂生成,力求讓自然生成成為課堂主題,讓抽象的、乏味的數(shù)學課堂更具生命力. 當然,尊重課堂生成,并不是說可以隨波逐流,當學生的自主探究偏離方向時,教師要適時地進行啟發(fā)與引導(dǎo),以確保教學計劃能順利實施,教學目標能順利達成.
總之,教師要處理好“教”與“學”的關(guān)系,結(jié)合教學實際合理設(shè)計教學活動,讓自主探究、動手實踐、合作交流真正走進課堂,以此實現(xiàn)課堂效率的最優(yōu)化和課堂效益的最大化.