☉山東省東營市實驗中學(xué) 曲藝慧
☉山東省東營市實驗中學(xué) 王 瑩
學(xué)生的學(xué)習(xí)動力來源于對問題的興趣、積極的參與和探索的收獲,調(diào)動學(xué)生“學(xué)”的興趣,激發(fā)學(xué)生“思”的潛能,才能讓學(xué)生的思維盡情翱翔.下面是一節(jié)初三的專題課“規(guī)律探究”,展示了教師的教學(xué)思路和學(xué)生的活動過程,讓我們一起來感受其精彩,點評其得失.
師:咱們做一個游戲,我說出一組數(shù),大家來報下面的三個數(shù).看誰反應(yīng)快!
師:第1組:1,3,5,7.
生1(搶說):9,11,13.
師:這組數(shù)有什么變化規(guī)律?
生1:前面的數(shù)加2是后面的數(shù).
師:也就是依次加2.很好,下面你們不僅要報出接下去的三個數(shù),還要回答它們的變化規(guī)律.會的請舉手.
師:第2組:5,8,11,14.
(約80%的學(xué)生舉手)
生2:17,20,23,依次加3.
師:第3組:4,9,14,19.
(幾乎全部學(xué)生舉手)
生3:24,29,34,依次加5.
師:第4組:1,4,9,16.
(約30%的學(xué)生舉手)
生4:25,36,49,前面是1、2、3、4的平方,后面的應(yīng)該是5、6、7的平方.
師:也就是連續(xù)整數(shù)的平方.
師:第5組:2,5,10,17.
(個別學(xué)生舉手,教師建議小組交流)
生5:這4個數(shù)分別是1、2、3、4的平方加1,后面應(yīng)該是5、6、7的平方加1,也就是26,37,50.
師:哦,它們的規(guī)律是:序號的平方加1.非常好,鼓勵一下.
師:第6組看誰能找出來:2,6,12,20.
(學(xué)生面面相覷,教師建議小組合作,經(jīng)過交流,有幾個學(xué)生舉手)
生6:30,42,56.它的規(guī)律好像是:加4、加6、加8,所以,后面3個數(shù)依次加10、加12、加14.
師:很好!你知道第100個數(shù)是什么嗎?(生6不好意思地?fù)u搖頭)
師:(導(dǎo)入課題)我們今天就來探究如何尋找規(guī)律.(板書課題:規(guī)律探究)
點評:教師以游戲的形式導(dǎo)入,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,吸引學(xué)生的注意力;選題由易到難,使不同層次的學(xué)生都能參與其中.前三題幾乎全員參與,學(xué)生積極性很高,而后三題思維量逐步加大,在教師的引導(dǎo)下,通過同學(xué)之間的互助交流完成,可以充分發(fā)揮優(yōu)生的作用,取長補(bǔ)短,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識.同時,教師的順勢總結(jié),又在不經(jīng)意間培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)的簡練與準(zhǔn)確性,而適時的追問,在深化思維的同時,又激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望.為下一步的教學(xué)做好鋪墊.是一則成功的導(dǎo)入.
師:我們首先探究數(shù)列的規(guī)律.(多媒體展示)
探究1:數(shù)列規(guī)律.
問題1:每組數(shù)列的第n項是什么?
(1)1,3,5,7,….
(2)5,8,11,14,….
(3)4,9,14,19,….
生6:第1題:2n-1.
生7:第2題:3n+2.
生8:第3題:5n-1.
(學(xué)生回答的同時,教師用多媒體展示結(jié)果)
(1)1,3,5,7,…. an=2n-1
(2)5,8,11,14,….an=3n+2
(3)4,9,14,19,….an=5n-1
問題2:在這三組數(shù)列中,每組數(shù)列相鄰兩數(shù)的差值有什么數(shù)量關(guān)系?
生:差值相等.
師:歸納1:當(dāng)相鄰兩數(shù)的差值相等時,第n項是n的一次函數(shù).
點評:探究1從開始的游戲數(shù)列入手,由于有剛才的鋪墊,學(xué)生能比較順利地找到數(shù)列的規(guī)律,用n表示出來.這里的關(guān)鍵是教會學(xué)生如何從同類規(guī)律中提煉方法,同時讓學(xué)生感受從特殊到一般的過程.
建議1:引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn):這些數(shù)列相鄰兩數(shù)的差是相同的,而這個“差值”就是一次項系數(shù);
建議2:在這里加一道“學(xué)以致用:數(shù)列-3,1,5,9,…的第100項是______”.讓學(xué)生體會“特殊—一般—特殊”的數(shù)學(xué)思想.
問題3:這三組數(shù)列中,每組數(shù)列相鄰兩數(shù)的差值又有什么數(shù)量關(guān)系呢?與第一種情況一樣嗎?第n項是什么?
(1)1,4,9,16,….
(2)2,5,10,17,….
(3)2,6,12,20,….
師:先自主探究再小組合作.
(教師巡視指導(dǎo))
生9:對于(1),和第一種情況不一樣,第n項是n2,相鄰兩數(shù)的差值是:3、5、7、….
師:如果再一次求差呢?差值是?
生:2.
師:也就是兩次求差相等.第(2)題呢?
生10:第n項是n2+1,相鄰兩數(shù)的差值第一次是:3、5、7、…,第二次是2.
師:很好!第(3)組呢?
(沒有舉手的)
師:可轉(zhuǎn)化為:1×2,2×3,3×4,4×5,….
生11:第n項是n(n+1),即n2+n.
(教師在學(xué)生回答的同時用多媒體逐題展示答案)
(1)1,4,9,16,…. an=n2
(2)2,5,10,17,….an=n2+1
(3)2,6,12,20,….an=n2+n
師:歸納2:當(dāng)相鄰兩數(shù)二次作差差值相等時,第n項是n的二次函數(shù).
點評:這組問題,教師采用先自主探究再小組合作的方式完成,可以培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和合作意識.第(3)題教師通過轉(zhuǎn)化的方式,化為乘積式,學(xué)生更容易看出規(guī)律,使難點得到突破,也讓學(xué)生體會到,遇到自己不熟悉的問題,可以轉(zhuǎn)化為熟悉的形式去解決,體現(xiàn)了解決數(shù)學(xué)問題時轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,總體效果較好.但問題3的設(shè)置不符合學(xué)生的思維習(xí)慣,學(xué)生不易按要求回答.
建議1:把問題3分成兩個問題:一是:第n項的表達(dá)式是什么?它是關(guān)于n的什么函數(shù)?二是:相鄰兩數(shù)的差值有什么特點?先引導(dǎo)學(xué)生探索出每組第n項的表達(dá)式,體會得到的都是二次函數(shù),然后去探索它們相鄰兩數(shù)的差值有什么共同特點,再進(jìn)行歸納,效果會更好.板書可以采用對比式.以(3)為例:
2 6 12 20
第一次求差: 4 6 8
第二次求差: 2 2
這樣,學(xué)生很容易看出“二次求差差值相等”.
建議2:加一道“學(xué)以致用:3,7,13,21,…的第n項是什么”.讓學(xué)生明白,即使不能直接看出它的規(guī)律,只要發(fā)現(xiàn)第二次求差差值相等,就可以用求函數(shù)解析式的方法求出第n項.當(dāng)然,具體解決此題用時較多,教師只需引導(dǎo)學(xué)生說出思路即可.
師:剛才我們研究的是數(shù)列的規(guī)律,下面我們來看圖形的規(guī)律.
探究2:圖形規(guī)律.
如圖1,是一組有規(guī)律的圖案,第1個圖案由4個基礎(chǔ)圖形組成,第2個圖案由7個基礎(chǔ)圖形組成,…,第n(n是正整數(shù))個圖案由_______個基礎(chǔ)圖形組成.
圖1
(學(xué)生思維活躍,教師讓學(xué)生到講臺上展示自己的方法)
生12:老師,用函數(shù)行嗎?
師:非常好,你說一下做法吧!
生12:第1個圖是4,第2個圖是7,第3個圖是10,相鄰兩數(shù)的差都是3,所以是一次函數(shù).設(shè)y=kx+b,將(1,4)和(2,7)代入,得到所以規(guī)律就是3n+1.
師:大家看,用函數(shù)的方法解決規(guī)律問題應(yīng)該先判斷差值是否相等,然后設(shè)解析式,用待定系數(shù)法求解,最后確定規(guī)律.
生13:他的方法太麻煩了!
師:那請你上來說說你的簡單方法.
生13:你看圖形的變化,第2個圖比第1個圖多了3個菱形,第3個圖又比第2個圖多了3個菱形,也就是比第1個圖多2×3個,…,那么第n個圖就比第1個圖多(n-1)×3個,所以第n項是:4+3(n-1),即3n+1.
生14:我還有不同的方法!我們看(用手比畫),橫著的菱形,第1個圖有2個,第2個圖有3個,那第n個圖橫著就有(n+1)個;豎著的菱形,第1個圖有2個,第2個圖有4個,第n個圖有2n個,所以第n個圖共有菱形(3n+1)個.
生15(一副大家風(fēng)范):其實,我發(fā)現(xiàn),差值都是3,一定是3n+幾,只看第一項4=3×1+1,就知道是3n+1.當(dāng)然,如果你不放心,可以驗證.(大家為他的精彩發(fā)言鼓掌)
師:大家的方法都非常好,我們一起總結(jié)一下,遇到圖形規(guī)律,我們有哪些方法?
方法提煉:
三種思路:將圖形轉(zhuǎn)化成數(shù)字問題;直接從圖形變化找圖形特征;用函數(shù)思想解決.
點評:本題的選題很典型,有代表性.教師采取的方法也很好,給學(xué)生提供了展示的平臺,激發(fā)了學(xué)生參與的熱情,打開了學(xué)生的思路,學(xué)生的發(fā)言也很精彩,思維活躍,從不同的角度解決了問題,非常好.最后,教師的提煉也比較到位,讓學(xué)生明確了解決圖形規(guī)律問題的常用方法,效果不錯.
建議:提醒學(xué)生,猜出結(jié)論后要學(xué)會驗證,并教學(xué)生如何驗證.
學(xué)以致用:
(2013·南昌)觀察圖2中各圖形上點的個數(shù),若按其規(guī)律再畫下去,可以得到第n個圖形中所有點的個數(shù)為_______
圖2
生16:三個圖所對應(yīng)的數(shù)字分別是:4、9、16,可以看出這些都是平方數(shù),分別是22、32、42,所以第n項是(n+1)2.
生17:我是根據(jù)圖形的排列,發(fā)現(xiàn)第1個圖可以看成2行,每行2個點,共2×2個點;第2個圖是3行,每行3個點,是3×3;第3個圖是4行,每行4個點,是4×4;所以第n個圖有(n+1)2個點.
師:還有別的方法嗎?
生18:也可以用函數(shù)解決.第1個圖有4個,第2個圖有9個,第3個圖有16個,第4個圖有25個,第一次作差之后是5、7、9,第二次作差之后是2、2,說明兩次作差值相等,所以應(yīng)該是二次函數(shù).設(shè)y=ax2+bx+c,將(1,4)、(2,9)、(3,16)代入求出a、b、c.
師:由于時間關(guān)系,咱就不求了,感興趣的同學(xué)課后可以試一試.
點評:作為學(xué)以致用,選題與上題既有共同點,又有不同點,相同點是解決問題的思路相同,不同點是規(guī)律變化不同,第n項是關(guān)于n的二次函數(shù),規(guī)律更不容易看出來.學(xué)生利用上題提煉的方法順利解決了此題,所選用的方法:一是轉(zhuǎn)化為數(shù)的問題,根據(jù)數(shù)的特點尋找規(guī)律;二是利用圖形的變化尋找規(guī)律;三是用函數(shù)思想解決,由于設(shè)的是二次函數(shù),計算量較大,教師為了節(jié)省時間,只是引導(dǎo)學(xué)生說了思路,沒有具體解決,習(xí)題的處理比較恰當(dāng),達(dá)到了鞏固知識、熟練方法的目的.
師:如果我們把圖形放在坐標(biāo)系中,那么又有怎樣的規(guī)律呢?請大家來思考一下這道題.
能力提升:
(1)求M1、M2、…、Mn的坐標(biāo).
(2)求S△P1M1M2+S△P2M2M3+…+S△Pn-1Mn-1Mn.
圖3
師:先獨立思考,再合作交流.(教師巡視指導(dǎo))誰來回答?
師:很好,第二問呢?(教師指定學(xué)生回答)
生20:我沒算完.
師:那你計算到哪里了?
師:好,你先坐.誰能幫他解決這個問題呢?他算不下去的原因是什么?
生21:他不應(yīng)該把前面的都乘開,所有三角形的底都是1,高分別是、…,到第n-1個是,所以面積應(yīng)該是再把它們都加起來,提出×1,得到×1×),然后中間的項都抵消了,只剩下
師:從這道題可以看出,我們在做復(fù)雜的規(guī)律問題時,不要急于求出最終的結(jié)果,因為規(guī)律往往蘊含在計算的過程中,同時函數(shù)的規(guī)律問題我們最終也轉(zhuǎn)化成了數(shù)列問題來解決.
點評:函數(shù)中的規(guī)律是本節(jié)課的難點,是數(shù)與形的綜合考慮.此題教師的處理有兩個成功點:一是對原題進(jìn)行了適當(dāng)改編,增加了第(1)問,降低了門檻兒,使大部分學(xué)生能入手去做;二是教師關(guān)注了學(xué)生的思維受阻點,在提問時有意識地提問了做題不順利的學(xué)生(估計是教師在巡視時尋找的典型),引導(dǎo)其他同學(xué)幫助他找到突破的方法.進(jìn)而得出“我們在做復(fù)雜的規(guī)律問題時,不要急于求出最終的結(jié)果,因為規(guī)律往往蘊含在計算的過程中”,處理得還是比較到位的.只是感覺在規(guī)律提煉方面略有欠缺.
建議:提醒學(xué)生,遇到規(guī)律問題中的多項求和,往往可以采用中間項抵消法,因此,要關(guān)注每一項是否可以寫成“差”的形式.
師:剛才我們研究了這么多規(guī)律問題,下面請同學(xué)們獨立完成這道中考壓軸填空題.
如圖4,點A1、A2、A3、…、An在拋物線y=x2的圖像上,點B1、B2、B3、…、Bn在y軸上,若△A1B0B1、△A2B1B2、…、△AnBn-1Bn都為等腰直角三角形(點B0是坐標(biāo)原點),則△A2013B2012B2013的腰長=______.
圖4
(離下課還有2分鐘,下課提醒鈴聲響起)
師:看來這道題難度有點兒大,同學(xué)們課后再解決.
點評:此題雖然也是函數(shù)中的規(guī)律問題,但與上面的題的思路不相同,學(xué)生做起來會有難度.由于時間關(guān)系,留作課后思考題,讓學(xué)生有充分的時間思考交流,是可以的.只是希望老師下節(jié)課要引導(dǎo)學(xué)生把解決問題的方法提煉出來.
建議:通常遇到這類函數(shù)中的規(guī)律題,可結(jié)合函數(shù)解析式,求出函數(shù)圖像上前三個點的坐標(biāo),然后求出目標(biāo)線段的長.具體方法:
設(shè)A(1m,m),代入解析式y(tǒng)=x2,求出m=1,即第1個三角形的腰長是;
再設(shè)A(2n,n+2),代入解析式y(tǒng)=x2,求出n=2,即第2個三角形的腰長是2;
同理,設(shè)A(3a,a+6),代入解析式y(tǒng)=x2,求出a=3,即第3個三角形的腰長是3……
則△A2013B2012B2013的腰長=2013.
師:回顧一下我們這節(jié)課的學(xué)習(xí),你都學(xué)到了什么呢?
生20:圖形的規(guī)律可以看圖形,也可以數(shù)個數(shù).
生21:規(guī)律問題可以用函數(shù)的方法解決.
生22:復(fù)雜圖形的規(guī)律不要著急求結(jié)果,要看過程.
師:很好!想一想,我們這節(jié)課用到了數(shù)學(xué)中的哪種思想方法?。?/p>
生23:是不是轉(zhuǎn)化?
師:非常好,我們這節(jié)課就是用的轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,圖形規(guī)律可以轉(zhuǎn)化成數(shù)列規(guī)律,函數(shù)規(guī)律最終也可以轉(zhuǎn)化為數(shù)列規(guī)律,然后我們用猜想與歸納的方法寫出規(guī)律,這也是將來同學(xué)們高中要研究的不完全歸納法,大家到了高中會繼續(xù)學(xué)習(xí).
(板書設(shè)計)
點評:本節(jié)課的小結(jié),教師采用的是:學(xué)生說出自己一節(jié)課的收獲、教師提煉總結(jié),再通過數(shù)學(xué)思想方法的滲透使認(rèn)知得到升華,板書的設(shè)計也體現(xiàn)了本節(jié)課的要點,使知識更系統(tǒng),這是一種很好的小結(jié)方法.
師:今天的作業(yè):必做:學(xué)案第141頁第1、3、4、6題,選做:學(xué)案第142頁第9、10題.剩下的時間大家可以完成剛才那道題,也可以做今天的作業(yè),如果還有問題可以與我交流一下.
點評:教師能做到對作業(yè)分層要求,這很好.第一,如果我們統(tǒng)一要求,一些學(xué)習(xí)困難的學(xué)生做不到,就只能抄襲作業(yè)或直接不做,反倒養(yǎng)成不好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,還不如讓他們集中精力做基本題,效果會更好些.第二,布置幾道選做題給學(xué)有余力的學(xué)生,可以避免好學(xué)生吃不飽的情況,也可以深化他們的思維.
另外,一節(jié)課剩下幾分鐘讓學(xué)生消化,給學(xué)生答疑,解決本節(jié)課遺留的問題,也是提高達(dá)成率的有效方法.
建議:可以給有余力的學(xué)生布置更個性化的作業(yè),如:結(jié)合本節(jié)課大家的精彩發(fā)言寫一篇小論文,或整理本節(jié)課的知識方法,這樣或許能更好地培養(yǎng)他們的能力.
本節(jié)課是關(guān)于規(guī)律探究的專題課.探索規(guī)律不僅是探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,更主要的是讓學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般、從一般到特殊這種探索與驗證的過程,體會特殊—一般—特殊的數(shù)學(xué)思想.“學(xué)”的主角是學(xué)生,“思”的主角也是學(xué)生.要構(gòu)建“學(xué)思課堂”,教師的作用就是:調(diào)動學(xué)生“學(xué)”的興趣,激發(fā)學(xué)生“思”的潛能.
本節(jié)課的可取之處主要體現(xiàn)在以下幾方面:
熱愛數(shù)學(xué),對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有自信,是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的前提.因此激發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動學(xué)生的積極性,就顯得至關(guān)重要.本節(jié)課教師采取的三種方式達(dá)到了很好的效果:一是游戲?qū)胛藢W(xué)生的注意力,讓學(xué)生帶著興奮和好奇開始本節(jié)課的學(xué)習(xí);二是由淺入深的問題設(shè)置,使不同層次的學(xué)生都有思維空間,體會到解決問題的成功感,使全體學(xué)生有了參與的興趣;三是給學(xué)生提供了展示自我的平臺,不僅拓展了學(xué)生的解題思路,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而且展示的學(xué)生非常享受別人佩服的目光,很愿意把自己獨特的解法與大家分享,也提高了大家學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強(qiáng)了學(xué)好數(shù)學(xué)的信心.
學(xué)習(xí)是學(xué)生主動建構(gòu)知識的過程,它不是簡單的灌輸,而主要依靠由內(nèi)到外的自我生成.學(xué)生要獲得數(shù)學(xué)知識,發(fā)展數(shù)學(xué)能力,就需要經(jīng)歷獨立思考的過程.很多老師費心費力地從各種不同解題思路中優(yōu)選最精彩、最簡單的解題方法,在課堂上非常賣力地講給學(xué)生,但學(xué)生不領(lǐng)情,講過的照樣不會,考試照樣錯.為什么?就是因為學(xué)生沒有經(jīng)過自己的思考,沒有在大腦中留下深刻的印象.本節(jié)課通過教師的精心設(shè)計,以問題牽引的形式,讓學(xué)生參與了整個知識的生成過程,幾乎所有的問題、習(xí)題、總結(jié),都是在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生通過自己的獨立思考,或通過生與生之間的合作交流完成的.他們參與了知識和方法的探究、發(fā)現(xiàn)和總結(jié)的全過程,當(dāng)然印象會更深刻.在教學(xué)中教師適時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、概括,完成新知識的建構(gòu),是提高課堂效率、提高教學(xué)成績的有效方法.
本節(jié)課教師非常注重對學(xué)生思維能力的開發(fā)和培養(yǎng).主要表現(xiàn)在以下幾點.一是通過精選習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性.本節(jié)課的選題非常典型,有代表性,雖然處理的習(xí)題不多,但每道題的處理都能達(dá)到舉一反三的效果,通過“一題多解—提煉方法—學(xué)以致用”,學(xué)會從不同的角度解決問題,使思維更靈活.二是讓學(xué)生講題,培養(yǎng)學(xué)生思維的條理性.要給大家講明白,把自己探究解決問題的策略展示給大家,首先自己的思維要非常清晰、有條理,同時,他的講解對其他同學(xué)的思路也會有啟發(fā),在彼此思維的碰撞中,不僅拓展了大家的解題思路,還使彼此的思維都得到發(fā)展.三是能正視問題,幫助學(xué)生突破思維受阻點.學(xué)生在解決問題時遇到阻礙無法前進(jìn),這很正常.教師沒有繞過問題,而是有意識把問題展現(xiàn)給大家,通過分析思維受阻的原因,教學(xué)生如何化解問題,教他們解決問題的方法,使思維受阻點得到順利突破.四是通過分層遞進(jìn),開發(fā)學(xué)生的思維潛能.本節(jié)課,在內(nèi)容上采用按層次推進(jìn)、逐步深化、螺旋上升的形式.無論是教師提出的問題,還是設(shè)置的習(xí)題,都注意了思維的梯度,關(guān)注學(xué)生的思維最近發(fā)展區(qū),層層深入,使不同層次學(xué)生的思維都得到有效的訓(xùn)練.
每個學(xué)生的生活經(jīng)驗、學(xué)習(xí)習(xí)慣及思維方式不同,合作交流為學(xué)生提供了一個展示思考結(jié)果的機(jī)會和平臺,通過大家的相互討論,學(xué)生對知識的理解會更全面、更深刻.使學(xué)生形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)當(dāng)今社會所需要的合作意識和合作能力.但如果內(nèi)容選擇不恰當(dāng),指導(dǎo)和要求不到位,往往“合作”變“聊天”,“交流”變“放松”,反而使部分學(xué)生養(yǎng)成懶散的習(xí)慣,學(xué)習(xí)效率大大降低.因此,哪些內(nèi)容需要合作,怎樣合作,教師要把好關(guān).本節(jié)課教師選擇的小組合作的內(nèi)容都有一定的思維量,靠個人能力完成的很少,用小組合作的方式可以充分發(fā)揮優(yōu)生的作用,有利于學(xué)生之間互相幫助,取長補(bǔ)短,還是比較合適的.在合作的同時,教師及時巡視指導(dǎo),一可以幫助學(xué)習(xí)困難的學(xué)生,解決他們的問題;二可以指導(dǎo)督促學(xué)生,提高參與的有效性;三可以及時發(fā)現(xiàn)典型問題,給課堂添彩.從而使小組合作真正達(dá)到相互學(xué)習(xí)、共同提高的目的.
總之,學(xué)生的學(xué)習(xí)有了動力,他們的思維才會飛翔.而我們教師,就是學(xué)生的動力發(fā)動機(jī).