基于科学评价理念的高中数学教学研究

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  摘 要:依据新课程标准教师应具备合理的、科学的评价理念,重视对学生数学学习过程的评价。为此,本文提出高中数学教学过程应围绕教数学本质、教数学思想方法以及教数学知识形成过程这三面展开来落实关注学生数学学习的过程性评价。
  关键词:评价;数学本质;数学思想方法;知识形成过程
  一、教数学本质,关注对学生理解数学概念的评价
  数学概念是数学学科的基本组成部分,在概念教学过程中必须引导学生学会透过现象看到本质,理解并掌握数学概念的本质,为更好地学习数学知识奠定基础。
  案例1 函数的概念第一课时的教学片段
  回顾初中函数的定义,并请学生思考:当x∈R时,y=1,那么y是关于x的函数吗?然后,让学生带着疑问研究人教版必修1书本第15页到第16页的三个实例,并让学生找找三个实例的共同特点。接着,进入剖析函数的定义这一个环节。首先,从句子结构角度分析函数的定义,写出条件和结论,并用黄色的粉笔划出关键词“非空数集”、“某种确定的对应关系”、“任意一个数”、“唯一确定”,加深学生对函数定义的印象。
  思考1:观察下列几个从A到B的对应关系,指出哪些是函数? 是函数的指出其定义域与值域。
  让学生思考发现:集合A中每个元素都需有“对象”,得把它“嫁出去”,A中元素不能有“被剩现象”,而集合B中的元素可以剩余,函数的值域是集合B的子集;集合A的元素不可“一女嫁二夫,需一心一意”,但集合B的元素却可以有多个“原对象”。
  然后让学生再思考:当x∈R时,y=1,那么y是关于x的函数吗?通过解决这一问题让学生深刻体会到函数的本质是:两个非空数集,一个对应法则,即函数的本质是“对应”。这样的教学过程教会学生开启慧眼,学会透过现象看本质的处理问题的方法。
  二、教数学思想方法,关注发展学生的思维能力
  数学问题千变万化,但是其中所蕴含的数学思想方法,通常是相通的。数学思想是高中数学的精髓所在,是数学内容和数学方法的升华和结晶,支配着数学的教学活动。
  案例2等比数列的前n项和教学片段
  先请学生回顾等比数列的概念、递推公式以及通项公式。类比等差数列的研究过程,请大家想想在等比数列中我们还可以研究什么呢?从而引出等比数列前n项和这个课题。这样的引入简单自然,目标明确,让学生感受到研究数学问题的基本思想方法——类比。
  问1:已知等比数列{an},公比为q,用Sn表示前n项和,则S5=?
  根据前n项和的定义,学生可写出:S5=a1+a1q+a1q2+a1q3+a1q4(1)。此时,引导学生观察和式的特点,根据等比数列的定义学生容易发现:a2=a1q,a3=a2q,a4=a3q,a5=a4q,在(1)两边乘以公比q,得到新式子:qS5=a1q+a1q2+a1q3+a1q4+a1q5(2)。仔细观察这两个式子发现其中有4项是一样的。为此,由(1)-(2)可得:(1-q)S5=a1-a1q5,即S5=[a1(1-q5)]/(1-q),在此停顿片刻,直到学生指出本题并未规定q≠1,需要进行分类讨论。
  问2:请学生对问1进行一般化,写出Sn的表达式?
  在研究等比数列的前n项和的过程中要分两问进行,可以利用由特殊到一般以及由具体到抽象的研究方法,降低难度,便于学生及时吸收,树立学习和研究数学的自信心,也有助于学生掌握数学知识的产生过程,学会研究数学知识的方法。
  三、教数学知识形成过程,关注发展学生合作交流、乐于探索的意识
  在教学活动设计过程中可以通过设疑,驱动学生思考,让学生主动参与到数学学习过程中,让学生亲身经历数学知识的生成、发生、发展的过程。
  案例3余弦定理的教学片段
  1.复习引入
  问1:请写出正弦定理?
  问2:正弦定理能解决哪两类解三角形问题?
  问3:已知△ABC中,BC=2,AC=3,且∠ACB=60°,求BC长?(此类问题是:已知两边及其夹角,求第三边)能用正弦定理解决此问题吗?联系已经学过的知识和方法,我们能从什么途径来解决这个问题?
  2.探究新知
  将上述问题进行一般化,即:在△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c,记∠ACB为C,已知C,a,b求c.
  第一种方法,利用向量的数量积。
  第二种方法,通过建立直角坐标系,利用两点间的距离公式,可以得到同样的结论。
  通过这个过程,促使学生感觉到通过建立直角坐标系,可将几何问题转化为代数问题,为以后学习解析几何打好基础。同时,让学生再次认识到向量也是联接几何、代数和三角的重要桥梁。
  3.深入探究
  问4:由c2=a2+b2-2abcosC,那我们可以做何猜想?进而引导学生写出:a2=c2+b2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB.那么便得到余弦定理。这个过程可以培养学生有条理表达数学定理的能力。
  问5:类比正弦定理的研究方法,我们还能得到什么呢?
  通过这个问题的设置,学生轻而易举地得到余弦定理的变形公式:
  cosA=(b2+c2-a2)/2bc,cosB=(a2+c2-b2)/2ac,cosC=(a2+b2-c2)/2ab
  同時,观察能力强的学生还指出已知三角形的三边,利用余弦定理可以确定三个角的大小。
  问6:类比利用正弦定理解决解三角形问题,余弦定理可以解决哪几类问题?
  引导学生回顾得到余弦定理的过程,学生们容易发现用余弦定理可以解决以下两类问题:已知两边以及夹角,求第三边;已知三边,求三角。
  总之,教师应树立关注学生数学学习过程性评价的理念。通过认真钻研,透过教材中各种数学概念、定理、公式以及图表,看到教材中真实的数学知识,发现隐含在教材中的数学思想方法,并将这些隐藏的知识融入到课堂,使学生在潜移默化中发展数学思维能力,学会用数学思想解决问题。
  参考文献:
  [1]国家教育部.普通高中数学课程标准(实验)[M].人民教育出版社,2013(4).
  [2]赵绪昌.从课堂教学环节谈问题设计的策略[J].中国数学教育(高中版),2013(4):17-19.
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