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教师可以利用计算机模拟现实世界中物体的运动,建立运动情境,对教学活动进行创造性的设计,为学生提供概念、定理的实际背景,让学生再现数学知识的发现、发展的过程。笔者以一节几何课为例来探讨“情境创设、模拟过程”的教学模式。
一、模拟显示,导入新课
屏幕上驶入一辆自行车,计算机逼真地模拟着自行车的运动,学生的注意力立刻被这个线条简单而美丽的图形所吸引,教师适时引出问题,引导学生研究生活中的自行车的几何性质,为学生创造了数学问题的实际背景,极大地调动了学生的学习兴趣。
二、根据情境,设计问题
教师通过计算机演示自行车的运动、变形、追踪等活动,适时设计教学活动问题,使得学生和老师一起去探索和发现问题,从而在活动中发展学生的数学思维。
设计问题一:请同学们仔细观察,自行车是由那些几何图形组成的?
这个问题学生都可以回答出来。教师的设计意图是促使学生学会观察生活中的物体,认识几何图形。
在分析学生回答问题的顺序时,教师发现有这样一个现象:学生首先关注的是图形的整体构成,如车轮、车架,其次才注意到图形的局部,如车轮中的扇形等。学生在认识几何图形时遵循的是从“整体到局部”,从“宏观到微观”的认知规律。发现了学生的这种认知特点,有助于教师开展接下来的几何教学。
设计问题二:在自行车的轮子上取一点,这一点在自行车运动的过程中的轨迹是什么?
提出问题之后,使自行车在屏幕上运动起来。设计意图是模拟运动,设置情境,引导学生观察图形,发挥想象力,在纸上画出这一点的轨迹。如图可以发现,学生所画出的轨迹正确和错误都有。
接着,动画展示自行车轮子上的点运动的轨迹,让学生观察,反思自己的画法。这个步骤就是“模拟运动、验证猜想、反思解答”的过程。如图可以发现,在高等数学中这是一条摆线。
最后,反思总结,讨论交流:为什么会是这样的?学生的讨论结果为:摆线上的点同时参与了圆周运动和直线运动。可见,初一的学生对物理学中的运动的合成有了一个初步的认识。
整个教学流程可以概括为:问题提出——模拟显示——观察猜想——总结验证——讨论交流。
三、课后反思
计算机在解决几何入门难的问题上起了良好的作用,通过模拟现实生活中物体的运动,教师设计循序渐进的问题引导学生研究探讨这些物体的几何性质,使学生从经验与趣味中走入论证,从而起到了“启蒙、探源、奠基”的作用。据此设计的教学流程可以为:问题提出——模拟显示——观察猜想——总结验证——讨论交流。在这种“情境创设、模拟过程”的教学模式中,教师可以始终鼓励学生去探索、发现数学知识的发生、发展的过程,从而帮助学生表达自己的数学思想,让学生体会数学问题的实际背景。
(作者单位:中国人民大学附属中学)
一、模拟显示,导入新课
屏幕上驶入一辆自行车,计算机逼真地模拟着自行车的运动,学生的注意力立刻被这个线条简单而美丽的图形所吸引,教师适时引出问题,引导学生研究生活中的自行车的几何性质,为学生创造了数学问题的实际背景,极大地调动了学生的学习兴趣。
二、根据情境,设计问题
教师通过计算机演示自行车的运动、变形、追踪等活动,适时设计教学活动问题,使得学生和老师一起去探索和发现问题,从而在活动中发展学生的数学思维。
设计问题一:请同学们仔细观察,自行车是由那些几何图形组成的?
这个问题学生都可以回答出来。教师的设计意图是促使学生学会观察生活中的物体,认识几何图形。
在分析学生回答问题的顺序时,教师发现有这样一个现象:学生首先关注的是图形的整体构成,如车轮、车架,其次才注意到图形的局部,如车轮中的扇形等。学生在认识几何图形时遵循的是从“整体到局部”,从“宏观到微观”的认知规律。发现了学生的这种认知特点,有助于教师开展接下来的几何教学。
设计问题二:在自行车的轮子上取一点,这一点在自行车运动的过程中的轨迹是什么?
提出问题之后,使自行车在屏幕上运动起来。设计意图是模拟运动,设置情境,引导学生观察图形,发挥想象力,在纸上画出这一点的轨迹。如图可以发现,学生所画出的轨迹正确和错误都有。
接着,动画展示自行车轮子上的点运动的轨迹,让学生观察,反思自己的画法。这个步骤就是“模拟运动、验证猜想、反思解答”的过程。如图可以发现,在高等数学中这是一条摆线。
最后,反思总结,讨论交流:为什么会是这样的?学生的讨论结果为:摆线上的点同时参与了圆周运动和直线运动。可见,初一的学生对物理学中的运动的合成有了一个初步的认识。
整个教学流程可以概括为:问题提出——模拟显示——观察猜想——总结验证——讨论交流。
三、课后反思
计算机在解决几何入门难的问题上起了良好的作用,通过模拟现实生活中物体的运动,教师设计循序渐进的问题引导学生研究探讨这些物体的几何性质,使学生从经验与趣味中走入论证,从而起到了“启蒙、探源、奠基”的作用。据此设计的教学流程可以为:问题提出——模拟显示——观察猜想——总结验证——讨论交流。在这种“情境创设、模拟过程”的教学模式中,教师可以始终鼓励学生去探索、发现数学知识的发生、发展的过程,从而帮助学生表达自己的数学思想,让学生体会数学问题的实际背景。
(作者单位:中国人民大学附属中学)