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【摘 要】数学探究有助于学生体验数学发现和创造的历程,发展他们的创新意识。课本是引导学生进行探究的最有效、最经济的途径。本文主要阐述如何挖掘课本题材,激发学生探究。
【关健词】课本 激发 学生 探究 问题
《普通高中新课标》(实验)中强调:教师应努力成为数学探究课题的创造者,应为学生提供较为丰富的数学探究课题的案例和背景材料。开展数学探究的主战场在课堂,课本是学生的基本读本,它蕴含着许多可以探究的题材。因此,从课本的知识和例题、习题中挖掘出适合学生实际水平的探究课题,激发学生进行有价值的探究,是值得我们认真思考和探索的课题。现以人教版(A)全日制普通高中教科书为例(本文称课本),谈谈自己在这方面的一些体会。
一、创设问题情境,激发探究欲望。
科学的探究从问题开始,问题有赖于情境而产生。通过创设问题情境,可引发学生的认识冲突,诱发质疑猜想,唤起强烈的问题意识,激发学生不断探究的兴趣和欲望,进而发现问题和提出问题一并解决问题。
案例1:“异面直线所成角的概念”教学。
创设情境:先用教具动态展示两异面直线的关系,并要求学生观察变化过程中有什么区别?学生回答“角”的大小在变化,此时启发学生回顾角的两种定义,“角”都是在同一平面内的,而两异面直线不同在任何一个平面内,产生认识冲突,激发探究解决问题的欲望,然后让学生讨论如何将异面关系转化为相交关系的角来处理?从而探究出概念的关健点:任取点,再分别平移,最后归纳出异面直线所成角的概念。
通过问题情境的创设,能激发学生强烈的探究兴趣和欲望,使之自觉、主动、深层次地参与到知识的构建过程中。
二、自主探索过程,激发探究热情。
新课标强调:要重视知识形成的过程,倡导学生主动探索、自主学习、合作讨论,体现数学探索的过程。前苏联教育家苏霍姆林斯基说:“在人的心灵深处,有一个根深蒂固的需要,希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”因此,在教学中应将数学知识形成的基本过程、方法贯穿始终,引导学生用自己的双手捧出真理,激发学生的探究热情。
案例2:“等差数列通项公式”的推导。
很多学生觉得书本上的推理方法不够严谨,这时,我放手让学生讨论、自主探究,于是学生得出另一种推理方法:由{an} 是等差数列得a2-a1 = d,a3-a2 = d,a4-a3 = d,a5-a4 = d…,an-an-1 = d,将这n-1个式子相加,得an = a1+(n-1)d学生为自己的发现兴奋不已,我趁机介绍不完全归纳法及它的特点、解数列问题时常用的叠加法和它适用的条件。再问:已知数列1,2,4,7,11,16,22,…,求此数列的通项公式。这样学生不仅完整地领会到叠加法的基本思想及来源,而且初步学会用它解决一些基本问题,为后面讲通项公式中的不完全归纳法和叠乘法的运用奠定了基础。
引导学生自主探索发现方法、亲历知识的形成和发展过程,学生体验到了成功的快感,处于一种积极主动、兴奋的状态,有效地激发学生的探究热情。
三、营造探究氛围,增强探究意识。
根据课本知识的特点,创造探究空间,组织学生以小组为单位,展开问题讨论。鼓励学生合作交流,大胆提出问题,提倡辩论,促使师生之间、生生之间的互动,从而营造问题探究氛围,增强学生探究意识。
案例3:“正、余弦函数的奇偶性及周期性”。课本上有“正弦函数是奇函数,正弦曲线关于原点对称;余弦函数是偶函数,余弦曲线关于y轴对称。”
为深入地挖掘函数的奇偶性、对称性与周期性间的隐含关系,引导学生提出问题:正弦曲线还有其它对称点?有对称轴吗?余弦曲线还有其它对称轴?有对称点吗?
要求学生分组讨论,探索结论,学生发现:正弦曲线有无
数条对称轴,即 有无数个对称中心(πk,0);余
弦曲线有无数条对称轴,即x=kπ,有无数个对称中心( ,
0),这里都有k∈Z。
接着再问:它们的对称性与周期有何关系?(引导学生以正弦曲线为例,选取两条相邻的对称轴来分析)
学生又得到:若定义在R上的函数f(x)有两条垂直于x轴的对称轴x = a与x = b(b>a),则f(x)具有周期性,2(b-a)是它的一个周期。
继续引导提出问题、更深入地探究:
1.若定义在R上的函数f(x)的图象关于点(a,0)和(b,0),(b>a)成中心对称,则f(x)是否具有周期性?周期是什么?
2.若定义在R上的函数f(x)的图象关于点(a,0)成中心对称,且关于x = b(b>a)成轴对称,则结论如何?
3.给出三个论断:①函数f(x)为偶(奇)函数;② f(x)的图象关于直线x = a对称;③ f(x)的周期为2a(a≠0)。则以其中两个论断为条件,另一个论断为结论的命题成立吗?
通过营造浓厚的探究氛围,使学生掌握了问题的本质,从中亲身体会和感悟到探究的价值,增强了探究意识。
四、探索问题变式,学会探究方法。
课本中许多重要的例题、习题反映了相关数学理论的本质属性,蕴涵着数学的重要思想方法。在教学中不能就题论题,舍本求末,要通过类比、变式、引申、推广等引导学生发现更具有挑战性的新问题,加强知识的联系与拓广,起到举一反三的能力训练目的,使学生学会探究的方法。
案例4:在椭圆 上求一点P,使它与两焦点
F1、F2的连线相互垂直。(课本第二册(上)第132页第6题)
此题蕴涵着函数与方程、数形结合、分类讨论、等价转化等数学思想方法,先启发学生一题多解,接着引导学生进行变式、引申,不断地提出问题。
问题1:在椭圆 是否都能在其上找
到一点P,使它与两个焦点的连线互相垂直?
问题2:设P是椭圆 上一点,它与
两焦点的F1、F2的连线相互垂直,e的取值范围是什么?
让学生联系课本习题8.1.5:点P是椭圆 上
一点,以点P以及焦点F1、F2为顶点的三角形的面积为1,求点P的坐标(称题2)。并思考:这两道题有什么异同点?题2中∠F1PF2是多少度?题1中△F1PF2的面积是多少?于是有问题3。
问题3:设椭圆 上有一点P(3,4),F1、F2
是椭圆的两焦点,∠F1PF2的度数是多少?
问题4:设F1、F2是椭圆的 的两焦点,点P
在椭圆上运动,使∠F1PF2为锐角或钝角时,点P的横坐标范围是什么?
问题5:在椭圆 上有一点P,设∠F1PF2=90°,
则△F1PF2的面积是多少?若∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积又是多少?
问题6:设点P在椭圆 上运动,点P与两
焦点F1、F2构成的三角形面积有最大值吗?
然后与学生一起对变式问题逐一分析、验证、解答。
引导学生多方位、多角度、多层次进行问题变式探究,数学思想方法得以不断反复地渗透,能提高他们的应变能力和思维品质,学生从中学会了探究的方法。
五、培养反思习惯,提升探究能力。
荷兰著名数学家弗赖登塔尔指出:“反思是重要的数学活动,它是数学活动的核心和动力。”所以要引导学生对结论、知识形成过程、解决问题的途径和方法、以及解决问题中所出现的或存在的问题进行反思,强化探究过程,让学生再次享受探究的乐趣,培养严谨的科学态度、锲而不舍的探究精神,形成反思习惯,提高探究能力。
案例5:当渐近线方程为 时,双曲线的标准
方程一定是 吗?如果不一定,举出一个反例。
(课本高二(上)8.4练习5)
学生:不一定是,如渐近线方程为 的双曲
线方程是 。
解决此题后,若就此戛然而止,则会错过一次提高学生能力的绝佳机会。
此时引导学生反思:渐近线方程为 的双曲线
方程是什么?学生受特例的启发,大胆类比,纷纷回答:
此双曲线方程是 ,或 ,
最后得 这个表达式。学生们兴奋极了,继
而找出它与渐近线方程的区别。这样在解决习题8.4第2题
(4):求渐近线方程为 且经M( ,-1)的双曲
线的标准方程时,避免了讨论。
引导学生养成对问题反思的习惯,有利于完善学生的知识结构和方法,调动学习积极性和主动性,促使学生的探究活动成为一种有目标有策略的主动行为,培养学生敢于质疑、勇于探究的精神。
教学实践证明,从课本中挖掘适合学生探究的课题,激发学生探究,是学生易于接受、乐于参与的活动方式,是进行数学探究的最有效、最经济的途径。因此教师要潜心钻研课本,根据新课程理念,用较敏锐的眼光,因势利导地给学生提供探究空间,使数学课堂成为学生自主探究的天地。
参考文献
1 林 婷.数学探究性教学中应树立几种意识[J].数学教学通讯,2005.1
2 金 兔.新教材数列部分研究性教学的几点建议[J].中学数学,2002.3
3 彭立新.高中生数学思维发散性的几点做法[J].数学教学通讯,2005.12
【关健词】课本 激发 学生 探究 问题
《普通高中新课标》(实验)中强调:教师应努力成为数学探究课题的创造者,应为学生提供较为丰富的数学探究课题的案例和背景材料。开展数学探究的主战场在课堂,课本是学生的基本读本,它蕴含着许多可以探究的题材。因此,从课本的知识和例题、习题中挖掘出适合学生实际水平的探究课题,激发学生进行有价值的探究,是值得我们认真思考和探索的课题。现以人教版(A)全日制普通高中教科书为例(本文称课本),谈谈自己在这方面的一些体会。
一、创设问题情境,激发探究欲望。
科学的探究从问题开始,问题有赖于情境而产生。通过创设问题情境,可引发学生的认识冲突,诱发质疑猜想,唤起强烈的问题意识,激发学生不断探究的兴趣和欲望,进而发现问题和提出问题一并解决问题。
案例1:“异面直线所成角的概念”教学。
创设情境:先用教具动态展示两异面直线的关系,并要求学生观察变化过程中有什么区别?学生回答“角”的大小在变化,此时启发学生回顾角的两种定义,“角”都是在同一平面内的,而两异面直线不同在任何一个平面内,产生认识冲突,激发探究解决问题的欲望,然后让学生讨论如何将异面关系转化为相交关系的角来处理?从而探究出概念的关健点:任取点,再分别平移,最后归纳出异面直线所成角的概念。
通过问题情境的创设,能激发学生强烈的探究兴趣和欲望,使之自觉、主动、深层次地参与到知识的构建过程中。
二、自主探索过程,激发探究热情。
新课标强调:要重视知识形成的过程,倡导学生主动探索、自主学习、合作讨论,体现数学探索的过程。前苏联教育家苏霍姆林斯基说:“在人的心灵深处,有一个根深蒂固的需要,希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”因此,在教学中应将数学知识形成的基本过程、方法贯穿始终,引导学生用自己的双手捧出真理,激发学生的探究热情。
案例2:“等差数列通项公式”的推导。
很多学生觉得书本上的推理方法不够严谨,这时,我放手让学生讨论、自主探究,于是学生得出另一种推理方法:由{an} 是等差数列得a2-a1 = d,a3-a2 = d,a4-a3 = d,a5-a4 = d…,an-an-1 = d,将这n-1个式子相加,得an = a1+(n-1)d学生为自己的发现兴奋不已,我趁机介绍不完全归纳法及它的特点、解数列问题时常用的叠加法和它适用的条件。再问:已知数列1,2,4,7,11,16,22,…,求此数列的通项公式。这样学生不仅完整地领会到叠加法的基本思想及来源,而且初步学会用它解决一些基本问题,为后面讲通项公式中的不完全归纳法和叠乘法的运用奠定了基础。
引导学生自主探索发现方法、亲历知识的形成和发展过程,学生体验到了成功的快感,处于一种积极主动、兴奋的状态,有效地激发学生的探究热情。
三、营造探究氛围,增强探究意识。
根据课本知识的特点,创造探究空间,组织学生以小组为单位,展开问题讨论。鼓励学生合作交流,大胆提出问题,提倡辩论,促使师生之间、生生之间的互动,从而营造问题探究氛围,增强学生探究意识。
案例3:“正、余弦函数的奇偶性及周期性”。课本上有“正弦函数是奇函数,正弦曲线关于原点对称;余弦函数是偶函数,余弦曲线关于y轴对称。”
为深入地挖掘函数的奇偶性、对称性与周期性间的隐含关系,引导学生提出问题:正弦曲线还有其它对称点?有对称轴吗?余弦曲线还有其它对称轴?有对称点吗?
要求学生分组讨论,探索结论,学生发现:正弦曲线有无
数条对称轴,即 有无数个对称中心(πk,0);余
弦曲线有无数条对称轴,即x=kπ,有无数个对称中心( ,
0),这里都有k∈Z。
接着再问:它们的对称性与周期有何关系?(引导学生以正弦曲线为例,选取两条相邻的对称轴来分析)
学生又得到:若定义在R上的函数f(x)有两条垂直于x轴的对称轴x = a与x = b(b>a),则f(x)具有周期性,2(b-a)是它的一个周期。
继续引导提出问题、更深入地探究:
1.若定义在R上的函数f(x)的图象关于点(a,0)和(b,0),(b>a)成中心对称,则f(x)是否具有周期性?周期是什么?
2.若定义在R上的函数f(x)的图象关于点(a,0)成中心对称,且关于x = b(b>a)成轴对称,则结论如何?
3.给出三个论断:①函数f(x)为偶(奇)函数;② f(x)的图象关于直线x = a对称;③ f(x)的周期为2a(a≠0)。则以其中两个论断为条件,另一个论断为结论的命题成立吗?
通过营造浓厚的探究氛围,使学生掌握了问题的本质,从中亲身体会和感悟到探究的价值,增强了探究意识。
四、探索问题变式,学会探究方法。
课本中许多重要的例题、习题反映了相关数学理论的本质属性,蕴涵着数学的重要思想方法。在教学中不能就题论题,舍本求末,要通过类比、变式、引申、推广等引导学生发现更具有挑战性的新问题,加强知识的联系与拓广,起到举一反三的能力训练目的,使学生学会探究的方法。
案例4:在椭圆 上求一点P,使它与两焦点
F1、F2的连线相互垂直。(课本第二册(上)第132页第6题)
此题蕴涵着函数与方程、数形结合、分类讨论、等价转化等数学思想方法,先启发学生一题多解,接着引导学生进行变式、引申,不断地提出问题。
问题1:在椭圆 是否都能在其上找
到一点P,使它与两个焦点的连线互相垂直?
问题2:设P是椭圆 上一点,它与
两焦点的F1、F2的连线相互垂直,e的取值范围是什么?
让学生联系课本习题8.1.5:点P是椭圆 上
一点,以点P以及焦点F1、F2为顶点的三角形的面积为1,求点P的坐标(称题2)。并思考:这两道题有什么异同点?题2中∠F1PF2是多少度?题1中△F1PF2的面积是多少?于是有问题3。
问题3:设椭圆 上有一点P(3,4),F1、F2
是椭圆的两焦点,∠F1PF2的度数是多少?
问题4:设F1、F2是椭圆的 的两焦点,点P
在椭圆上运动,使∠F1PF2为锐角或钝角时,点P的横坐标范围是什么?
问题5:在椭圆 上有一点P,设∠F1PF2=90°,
则△F1PF2的面积是多少?若∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积又是多少?
问题6:设点P在椭圆 上运动,点P与两
焦点F1、F2构成的三角形面积有最大值吗?
然后与学生一起对变式问题逐一分析、验证、解答。
引导学生多方位、多角度、多层次进行问题变式探究,数学思想方法得以不断反复地渗透,能提高他们的应变能力和思维品质,学生从中学会了探究的方法。
五、培养反思习惯,提升探究能力。
荷兰著名数学家弗赖登塔尔指出:“反思是重要的数学活动,它是数学活动的核心和动力。”所以要引导学生对结论、知识形成过程、解决问题的途径和方法、以及解决问题中所出现的或存在的问题进行反思,强化探究过程,让学生再次享受探究的乐趣,培养严谨的科学态度、锲而不舍的探究精神,形成反思习惯,提高探究能力。
案例5:当渐近线方程为 时,双曲线的标准
方程一定是 吗?如果不一定,举出一个反例。
(课本高二(上)8.4练习5)
学生:不一定是,如渐近线方程为 的双曲
线方程是 。
解决此题后,若就此戛然而止,则会错过一次提高学生能力的绝佳机会。
此时引导学生反思:渐近线方程为 的双曲线
方程是什么?学生受特例的启发,大胆类比,纷纷回答:
此双曲线方程是 ,或 ,
最后得 这个表达式。学生们兴奋极了,继
而找出它与渐近线方程的区别。这样在解决习题8.4第2题
(4):求渐近线方程为 且经M( ,-1)的双曲
线的标准方程时,避免了讨论。
引导学生养成对问题反思的习惯,有利于完善学生的知识结构和方法,调动学习积极性和主动性,促使学生的探究活动成为一种有目标有策略的主动行为,培养学生敢于质疑、勇于探究的精神。
教学实践证明,从课本中挖掘适合学生探究的课题,激发学生探究,是学生易于接受、乐于参与的活动方式,是进行数学探究的最有效、最经济的途径。因此教师要潜心钻研课本,根据新课程理念,用较敏锐的眼光,因势利导地给学生提供探究空间,使数学课堂成为学生自主探究的天地。
参考文献
1 林 婷.数学探究性教学中应树立几种意识[J].数学教学通讯,2005.1
2 金 兔.新教材数列部分研究性教学的几点建议[J].中学数学,2002.3
3 彭立新.高中生数学思维发散性的几点做法[J].数学教学通讯,2005.12