趙旭
摘要:數(shù)學課堂教學設(shè)計的靈魂就是問題的設(shè)計,而初始問題的設(shè)計對于數(shù)學概念的形成和理解尤為關(guān)鍵。恰到好處的初始問題不僅可以創(chuàng)設(shè)情境,也可以為學生的學習活動找到了一個載體,把它作為教學活動的起點,在問題引導下,學生的學習活動就有了鮮明的目的性,從而使數(shù)學的學習成為學生主動積極的探索性活動。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學概念 教學策略
【中圖分類號】G633.6
新課標強調(diào)教師角色和學生學習方式的轉(zhuǎn)變,教師是學生學習活動的組織者、引導者、促進者,"學生是學習和發(fā)展的主體",數(shù)學教學最能體現(xiàn)新課標的這一精神實質(zhì)。數(shù)學的本質(zhì)是思維,而思維活動又是通過提出問題和解決問題來表現(xiàn)的,通過問題調(diào)動學生的積極性,引領(lǐng)學生學習知識發(fā)展能力。解決問題的過程,就是學生數(shù)學知識、思想、方法、觀念形成和發(fā)展的過程。所以,從根本上說,數(shù)學課堂教學設(shè)計的靈魂就是問題的設(shè)計。
按照形成概念的心理特征,第一個例子必然成為后邊例子的思維載體,將第一例題研究透徹非常有利于學生舍棄問題的非本質(zhì)屬性,而直接面對其本質(zhì)屬性。教師設(shè)計一個或一組恰到好處的初始問題不僅可以創(chuàng)設(shè)情境,而且可以為學生的思維活動提供一個好的切入口,在問題引導下,學生的學習活動就有了鮮明的目的性,從而使數(shù)學的學習成為學生主動積極的探索性活動。
例1 甲乙兩輛汽車,從校門口(設(shè)為O點)出發(fā),分別沿公路向東西行駛5千米,到達A、B兩處,問題:它們的行駛路線相同嗎?它們的行駛路程相同嗎?
討論后由學生自己回答:距離相同,路線相反。
為了表示行駛方向(規(guī)定向東為正方向)和所在位置,我們分別記作﹢5千米和﹣5千米,利用有理數(shù)(數(shù)軸)就可以明確表示每輛汽車在公路上的位置了。(圖略)
我們知道出租車是計程收費的,這時我們只考慮距離不考慮方向。當不考慮方向時,它行駛的距離就可以記作(單位:千米)3、8、5、2、4,這里的3叫﹢3的絕對值,8叫﹣8的絕對值,5叫﹢5的絕對值,2叫﹢2的絕對值,4叫﹣4的絕對值.。(如果汽車沒有行駛,距離就是0千米,用有理數(shù)表示就是0,自然得到0 的絕對值就是0)。對于這樣的生活問題,學生就會深深地體會到絕對值就是用數(shù)學語言去描繪生活,是讓數(shù)學貼近生活的一座橋梁。
通過以上例子,學生就很容易形成并理解絕對值的概念:絕對值的幾何意義是絕對值在數(shù)軸和平面上代表的是兩點之間的距離,即在數(shù)軸上,一個數(shù)與原點的距離叫做該數(shù)的絕對值。把數(shù)與形(代數(shù)與幾何)結(jié)合起來。學生對絕對值的代數(shù)意義及有關(guān)性質(zhì)的理解及運用,便水到渠成了。
再如“平面直角坐標系”概念的引入,主要是圍繞著確定物體的位置展開.教師可以出示一組這樣的問題:
1、你怎樣在課程表中找到周幾第幾節(jié)課是什么?
2、你怎樣向別人描述你在教室里座位的位置?
3、你買了票看電影怎樣找到電影院中座位的位置?
4、在地圖上你怎樣確定首都北京的位置?……
結(jié)合生活實際,學生很容易回答出來,這時引導學生總結(jié)以上問題,不難發(fā)現(xiàn):我們在生活中,不少的事都需要根據(jù)作為參照的一組數(shù)據(jù)(如:周幾第幾節(jié)課、幾排幾號座等)去確定某個位置.……由此引出有序數(shù)對,進一步啟發(fā)引導學生。以前,我們學習過數(shù)軸,數(shù)軸上每一個點都對應(yīng)一個實數(shù),這個實數(shù)叫做這個點在數(shù)軸上的坐標,數(shù)軸上的點與實數(shù)是一一對應(yīng)的,這樣利用數(shù)軸可以研究一些數(shù)量關(guān)系的問題.,確定平面內(nèi)點的位置的方法是否也可以與此類似,也把數(shù)與形統(tǒng)一起來? 這樣讓學生經(jīng)歷由實際問題抽象出數(shù)學問題,通過對數(shù)學問題的研究解決實際問題的過程.也就是經(jīng)歷了一個由實踐—理論—實踐的認識過程。
又如“函數(shù)”概念的建立。首先,要弄清是什么因素促使我們建立函數(shù)概念?可以引導學生研究以下問題:
例:一水庫的水位在最近5小時內(nèi)持續(xù)上漲,下表記錄了這5個小時水位高度:
t(時) 0 1 2 3 4 5
y(米) 10 10.5 10.10 10.15 10.20 10.25
(1)你能由記錄表推出這5個小時中水位高度y(米)隨時間t (時)變化的數(shù)學式嗎?
(2)水位的高度隨時間在變化,變化有規(guī)律嗎?水位的一點高度y與時間t之間有一定關(guān)系,如下圖就反映了時間t(時)與水位高度y(米)之間的關(guān)系,你能從圖上觀察出有幾個變化的量嗎?當t分別取3、5 時,相應(yīng)的y是多少?
(3)據(jù)估計這種上漲的情況還會持續(xù)2個小時,預測再過2個小時水位高度將達到多少米?
解:(1)y=0.05t+10 (0≤t≤7)
(2)略
(3)當t=5+2=7時,y=0.05t+10=10.35
預計2小時后水位將達到10.35米。
思考:圖象上的點的坐標與表格中的數(shù)據(jù)及其數(shù)學式之間的關(guān)系?
通過以上系列問題,讓學生感覺到:現(xiàn)實生活中變量間的關(guān)系普遍存在,并且一個變量是隨著另一個變量的變化而變化的;變量之間的表示方式是多樣的(列表、解析式、圖像等),這些就促使我們建立新的數(shù)學概念:函數(shù)概念。在問題的指引下,尋求函數(shù)本質(zhì)屬性的活動就可以展開了,“函數(shù)”,是對兩個變量而言,研究函數(shù)關(guān)系,就是研究兩個變量之間的關(guān)系,兩個變量之間不同的數(shù)量關(guān)系對應(yīng)著不同的函數(shù)關(guān)系。在初中數(shù)學教學中函數(shù)的定義:一般地,在一個變化過程中,如果有兩個變量x和y,并且對于x的每一個確定的值,y都有唯一確定的值與它對應(yīng),則稱x為自變量,y為x的函數(shù)。
這樣讓學生經(jīng)歷了一個由實際例子(問題)→數(shù)學解答→從過程中提煉出函數(shù)概念的思維過程。在這個過程中,教師引導學生認真思考,“思”有所“得”,“思”有所“悟”,不僅使學生認識到引進常量、變量、函數(shù)概念的必要性,而且感悟并逐步學會如何給數(shù)學概念下定義的方法.在課堂教學中,教師的任務(wù)就是為學生的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造提供自由廣闊的天地,就是在于引導學生探索獲得知識、技能的途徑和方法。