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摘 要:培养学生数学探究意识与探究能力是数学教师的责任与义务,我们教师也在努力践行. 但是,目前数学课堂的探究活动人为因素多,人为地设定路线让学生做形式上的探究,这无助于学生探究能力的培养与提高. 探究活动应体现探究的自然性和开放性,这样才能真正达到培养学生探究能力之效.
关键词:数学教学;探究能力;培养;探究活动;自然
数学新课程倡导探究性学习的教学理念,目的在于培养学生数学探究意识与探究能力. 为此,培养学生数学探究意识与探究能力,也就成为了数学教师义不容辞的责任与义务,我们教师也在努力践行. 然而,在许多数学教学设计中,所呈现的“探究”,其实非真正意义上的探究,人为因素多,人为地设定路线让学生做形式上的探究,整个“探究”的过程极不自然,有矫揉造作之嫌. 这样做作的“探究”能培养学生的探究能力吗?如此,当学生遇到实际问题时,没有了人为的设定路线,他们能独立地进行探究吗?无容置疑,探究应该是自然的,这才更有利于学生探究能力的形成与发展. 下面是“方程的根与函数的零点”教学片段设计,展示探究过程的自然性(教材为人教社A版必修1——方程的根与函数的零点).
“函数零点”概念的引入
问题1.1 (一个自然开放的问题)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)有什么内在联系?
设计意图:表面看上去,该问题提得不明确、没价值,但细想并非如此. 一方面,这个问题的提法凸显了问题的自然性,现实生活中或科学研究中的问题大都如此——大尺度开放;另一方面,深究下去,该问题并非提得不明确,因为对于方程我们关注的不外乎就是方程有没有根,若有根是几个,对于函数,我们关注的是它的性质,而函数的性质常常是通过函数图象来呈现的,所以,函数问题的落脚点就可以是它的图象. 至此,就有了以下更加收敛的问题.
评析:这是一个开放性问题,对学生来说难度虽大,但体现了问题的自然性与本源性,合乎人类探究的自然属性,更有利于探究能力的形成.
问题1.2 ?摇一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的联系,你打算怎样展开探究?
设计意图:看看学生能否采用“从特殊到一般”的方法进行尝试、探究.
教师:当探究一个一般性、开放性问题,而感到困难没有一般思路时,可以先采取“从特殊到一般”的方法进行尝试、观察,进而归纳、概括.
问题1.3 ?摇(特殊化)求以下几个具体的一元二次方程的根及画出相应的二次函数的图象(方程与函数见表格,并将结果填入表1中).
设计意图:于学生“愤”“悱”之时,教师适时地点拨,引导学生走上一条自然的探索之路.
问题1.4 (一般化)将表1的结果类比到更为一般的一元二次方程和二次函数中,结论又怎样呢(将结论填入表2中)?
设计意图:让学生真切经历、体验、感受“从特殊到一般”的探究之路,提炼探究之果.
问题1.5 (抽象化)将以上结论推广到任意方程f(x)=0与相应函数y=f(x)中.
设计意图:这是实现学生学习掌握探究方法(从特殊到一般,从具体到抽象)的必要步骤. 数学思维中最积极的成分是问题,不断地提出问题,不断地解决问题,这是数学教学的灵魂. 同时培养学生提出问题的意识与能力也是教学的重要目的之一.
教师:若c是方程f(x)=0的根,即f(c)=0,则函数y=f(x)图象与x轴有交点(c,0),至此,得到函数零点的概念水到渠成.
函数零点存在性定理
教师:在引入函数零点概念之后,自然就会关心如下两个问题,一是函数零点存在性问题,二是函数零点存在的情况下,如何求函数零点. 本节课我们先探求函数零点存在性问题.
已知函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线.
问题2.1 ?摇(开放的问题)请同学们观察函数图象,请你给出一种能判断函数y=f(x)在区间(a,b)上存在零点的方法.
设计意图:通过对函数图象的观察、分析、比较,大概确定判断的方法.
说明:虽然探究入口很宽,探究方向迷茫,但这更合乎自然的探究之道,有利于学生探究能力的形成,这样的探究学习更有价值;另外,由于是课堂教学,教师要根据教学实际调控好探究的进程与时间,把握好分寸.
问题2.2 ?摇(半开放的问题)问题既然与所给的区间端点及函数有关,我们的一个自然想法就是考考函数在区间端点处的函数值,看看端点处的函数值对函数零点存在与否的影响.
设计意图:学生的探究活动需要引导,教师在遵循探究的自然性的前提下,适时地提出问题,加以引导,使学生的探究朝着更加明确的方向前进,这是教师的责任与义务,也是教师的教学艺术之所在.
问题2.3 (直指定理)?摇①当f(a)·f(b)>0时,函数y=f(x)在区间(a,b)内一定有零点吗?②当f(a)·f(b)=0时,函数y=f(x)在区间(a,b)内一定有零点吗?③当f(a)·f(b)<0时,函数y=f(x)在区间(a,b)内一定有零点吗?
设计意图:每一步的引导都是建立在上一步的基础之上,学生的探究思路与教师的引导指向都是越来越明确具体,朝着目标逼近,最终获得结果.
总之,探究之“道”须自然,方能达成探究活动之效.
关键词:数学教学;探究能力;培养;探究活动;自然
数学新课程倡导探究性学习的教学理念,目的在于培养学生数学探究意识与探究能力. 为此,培养学生数学探究意识与探究能力,也就成为了数学教师义不容辞的责任与义务,我们教师也在努力践行. 然而,在许多数学教学设计中,所呈现的“探究”,其实非真正意义上的探究,人为因素多,人为地设定路线让学生做形式上的探究,整个“探究”的过程极不自然,有矫揉造作之嫌. 这样做作的“探究”能培养学生的探究能力吗?如此,当学生遇到实际问题时,没有了人为的设定路线,他们能独立地进行探究吗?无容置疑,探究应该是自然的,这才更有利于学生探究能力的形成与发展. 下面是“方程的根与函数的零点”教学片段设计,展示探究过程的自然性(教材为人教社A版必修1——方程的根与函数的零点).
“函数零点”概念的引入
问题1.1 (一个自然开放的问题)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)有什么内在联系?
设计意图:表面看上去,该问题提得不明确、没价值,但细想并非如此. 一方面,这个问题的提法凸显了问题的自然性,现实生活中或科学研究中的问题大都如此——大尺度开放;另一方面,深究下去,该问题并非提得不明确,因为对于方程我们关注的不外乎就是方程有没有根,若有根是几个,对于函数,我们关注的是它的性质,而函数的性质常常是通过函数图象来呈现的,所以,函数问题的落脚点就可以是它的图象. 至此,就有了以下更加收敛的问题.
评析:这是一个开放性问题,对学生来说难度虽大,但体现了问题的自然性与本源性,合乎人类探究的自然属性,更有利于探究能力的形成.
问题1.2 ?摇一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的联系,你打算怎样展开探究?
设计意图:看看学生能否采用“从特殊到一般”的方法进行尝试、探究.
教师:当探究一个一般性、开放性问题,而感到困难没有一般思路时,可以先采取“从特殊到一般”的方法进行尝试、观察,进而归纳、概括.
问题1.3 ?摇(特殊化)求以下几个具体的一元二次方程的根及画出相应的二次函数的图象(方程与函数见表格,并将结果填入表1中).
设计意图:于学生“愤”“悱”之时,教师适时地点拨,引导学生走上一条自然的探索之路.
问题1.4 (一般化)将表1的结果类比到更为一般的一元二次方程和二次函数中,结论又怎样呢(将结论填入表2中)?
设计意图:让学生真切经历、体验、感受“从特殊到一般”的探究之路,提炼探究之果.
问题1.5 (抽象化)将以上结论推广到任意方程f(x)=0与相应函数y=f(x)中.
设计意图:这是实现学生学习掌握探究方法(从特殊到一般,从具体到抽象)的必要步骤. 数学思维中最积极的成分是问题,不断地提出问题,不断地解决问题,这是数学教学的灵魂. 同时培养学生提出问题的意识与能力也是教学的重要目的之一.
教师:若c是方程f(x)=0的根,即f(c)=0,则函数y=f(x)图象与x轴有交点(c,0),至此,得到函数零点的概念水到渠成.
函数零点存在性定理
教师:在引入函数零点概念之后,自然就会关心如下两个问题,一是函数零点存在性问题,二是函数零点存在的情况下,如何求函数零点. 本节课我们先探求函数零点存在性问题.
已知函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线.
问题2.1 ?摇(开放的问题)请同学们观察函数图象,请你给出一种能判断函数y=f(x)在区间(a,b)上存在零点的方法.
设计意图:通过对函数图象的观察、分析、比较,大概确定判断的方法.
说明:虽然探究入口很宽,探究方向迷茫,但这更合乎自然的探究之道,有利于学生探究能力的形成,这样的探究学习更有价值;另外,由于是课堂教学,教师要根据教学实际调控好探究的进程与时间,把握好分寸.
问题2.2 ?摇(半开放的问题)问题既然与所给的区间端点及函数有关,我们的一个自然想法就是考考函数在区间端点处的函数值,看看端点处的函数值对函数零点存在与否的影响.
设计意图:学生的探究活动需要引导,教师在遵循探究的自然性的前提下,适时地提出问题,加以引导,使学生的探究朝着更加明确的方向前进,这是教师的责任与义务,也是教师的教学艺术之所在.
问题2.3 (直指定理)?摇①当f(a)·f(b)>0时,函数y=f(x)在区间(a,b)内一定有零点吗?②当f(a)·f(b)=0时,函数y=f(x)在区间(a,b)内一定有零点吗?③当f(a)·f(b)<0时,函数y=f(x)在区间(a,b)内一定有零点吗?
设计意图:每一步的引导都是建立在上一步的基础之上,学生的探究思路与教师的引导指向都是越来越明确具体,朝着目标逼近,最终获得结果.
总之,探究之“道”须自然,方能达成探究活动之效.