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【摘要】 在课堂教学中,教师充分发挥主导作用,引导学生积极参与教学活动,创设趣味的数学情境,激发学生的主动性和探究意识,通过观察、实践、交流、归纳等方式,让学生经历知识的形成与应用的过程,使学生在探究中锻炼思维,在体验中学习感悟,在知识应用中解决问题.
【关键词】 探究;体验;应用;思维
美国教育心理学家布鲁纳认为,教学应以培养研究性思维为目标,使学生通过体验所学概念、原理形成过程及问题解决过程发展思维,学会学习. 数学课程标准强调:从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型的过程,并进行解释和应用,使学生在获得数学知识的同时,在思维能力、情感态度和价值观等多方面得到进步和发展. 而在我们实际的教学过程中,教师往往只注重概念、公式、性质、定理的灌输和记忆式地应用,忽视了对学生进行知识的形成过程的探究和数学思想方法、思维品质的培养,学生没有积极参与到实践、观察、探索、思维、讨论等各种有意义的教学活动之中,使得学生实践和创新能力得不到充分的发展. 因此教师要从根本上转变观念,思考如何发挥主导作用,调动学生学习积极性,培养学生自主探究能力,让学生经历数学知识的形成与应用过程,不断提高解决问题的能力. 针对以上问题,本文以《完全平方公式》这堂数学课为例谈一谈笔者的一些做法和体会.
一、创设情境,让学生主动发现、探究新知
片段1 在本节课开头,教师首先用多媒体展示了一个“帮帮国王”的小故事来创设问题情境:国王要对两个有功的农夫奖赏,原来各有一块边长为a米的正方形土地,第一个农夫对国王说:“您可不可以再给我一块边长为b米的正方形土地呢?”国王答应了他,第二个农夫说:“我只要您把我原来的那块地的邊长增加b米就好了. ”国王想不通,问:“你们俩的要求不是一样的吗?”师:同学们,你觉得两个农夫的要求是一样的吗?哪个农夫要的土地大?生:思考. 师:这是一个什么样的数学问题呢?生1:第一个农夫要的土地是a2 + b2,第二个农夫要的土地是(a + b)2,两者不同. 师:a2 + b2和(a + b)2为什么不同呢?生1:用特殊值代进代数式计算可知不同,如设a = 1,b = 2,则a2 + b2 = 5,而(a + b)2 = 9,所以a2 + b2 ≠ (a + b)2.
生2:根据乘方的意义(a + b)2 = (a + b)(a + b) = a2 + ab + ba + b2 = a2 + 2ab + b2,所以a2 + b2 ≠ (a + b)2.
生3:画出图形,显然a2 + b2 ≠ (a + b)2.
反思 兴趣是最好的老师. 建构主义理论认为,学生在学习数学的过程中,大脑并不是被动地学习和记录输入的信息,而是主动地对输入的信息进行加工、整理、储存和提取. 因此,在数学教学中,首先应强调的是学生的主动参与,必须让学生自己动脑、动手、亲自经历这个过程,才能完成认知的建构. 本节课一开始,教师将抽象、枯燥的数学融入有趣的故事中,用多媒体展示出来,情境的引入就能牢牢地吸引学生的注意力,使其集中精力、全神贯注地投入到学习过程中来,启发学生从生活情境中抽象出数学问题,点燃学生积极思维的火花,使学生情不自禁地展开交流与探究.
二、组织引导,让学生积极参与、体验过程
片段2 通过开头对问题情境的探讨,学生已经发现完全平方公式:(a + b)2 = a2 + 2ab + b2的验证过程,第一种方法是把(a + b)2转化成多项式的乘法,计算即可得完全平方公式;第二种方法把图形分割可知验证公式成立.
师:通过刚才的学习,你知道如何计算(a - b)2吗?
生1:(a - b)2=(a - b)(a - b) = a2 - ab - ba + b2 = a2 - 2ab + b2
生2:(a - b)2 = [a + (-b)]2 = a2 + 2a(-b) + (-b)2 = a2 - 2ab + b2
师:类比(a + b)2 = a2 + 2ab + b2,你能用图形解释(a - b)2 = a2 - 2ab + b2吗?
生:思考,并动手实践,小组交流展示.
……
师:同学们回答得非常好,能把未知的知识向已知的知识进行转化. 下面我们总结一下刚才得到的两个公式(a + b)2 = a2 + 2ab + b2(a - b)2 = a2 - 2ab + b2我们把它们称为完全平方公式.
……
片段3 在得到完全平方公式并把公式进行应用后,教师进一步引导学生利用已经学过的内容计算探索新的公式,体会转化和整体思想,并鼓励学生采用拼图或画图的方法探求公式的几何解释.
师:你会计算(a + b + c)2吗?
生1:(a + b + c)2 = [(a + b) + c]2
= (a + b)2 + 2(a + b)c + c2
= a2 + 2ab + b2 + 2ac + 2bc + c2
= a2 + b2 + c2 + 2ab + 2bc + 2ac
生2:(a + b + c)2 = (a + b +c)(a + b + c)
= a2 + ab + ac + ab + b2 + bc + ac + bc + c2
= a2 + b2 + c2 + 2ab + 2bc + 2ac
生3:画出图形即得计算结果.
反思 体验是构建知识的桥梁. 体验就是强调学生的参与性和实践性,让学生参与教学全过程,通过自身的实践活动构建属于自己的知识结构. 学生可通过动手做、动眼看、动脑想、动口说,全身心的参与到教学实践活动中. 数学学习是学生主动的活动过程,学生用自己的活动建立对人类已有的数学知识的理解,就应让学生主动探索,体验知识发生的过程,这既是为了让学生了解知识的来龙去脉,又是为了让学生在知识发生的过程中学会思考、创新的方法,培养数学思维能力,使他们在学习中学会探究,探究中得到体验,体验中得到个体的发展. 例如:在推导差的平方公式时,教师只要扮演组织引导的角色,把主动权交给学生,让他们去思考如何解决新的问题,使学生不仅运用了新的知识,又加深了对知识的理解,还发展了学生的类比、转化、数形结合等数学思想. 通过学生积极有效参与数学活动,主动探索,体验了知识产生的过程,学生的动手能力、观察能力以及归纳总结能力从中得到了培养.
三、指导点拨,让学生应用知识、解决问题
片段4 在公式运用,课堂练习环节,教师让几名学生板演.
计算:①(5 + 3p)2;②(2x - 7y)2;③(-2a - 5 )2.
操作:让全班学生动手计算,并板演,然后请学生点评,纠正错误并归纳注意点.教师观察一部分学生的计算过程发现以下错误:(1)(3p)2和(7y)2等有的未加括号,有的未化简;(2)对于第③的计算有多种方法,教师一一作演示.
生1:(-2a - 5)2 = [(-2a) - 5]2 = (-2a)2 - 2(-2a) × 5 + 52 = 4a2 + 20a + 25.
生2:(-2a - 5)2 = [(-2a) + (-5)]2 = (-2)2 + 2(-2a) × (-5) + (-5)2 = 4a2 + 20a + 25.
生3:(-2a - 5)2 = [-(2a + 5)2 = (2a + 5)2 = 4a2 + 20a + 25.
师:以上解法,你最喜欢哪一种?
生:第三种!
师:(-2a - 5)2 = [-(2a + 5)2] = (2a + 5)2 = 4a2 + 20a + 25,从这个解题过程可知:(-2a - 5)2 = (2a + 5)2,请同学们观察一下,-2a - 5与2a + 5是什么关系?你发现什么规律?
生4:-2a - 5与2a + 5是互为相反数的关系.
生5:如果两个代数式互为相反数,那么它们的平方的结果相等.
师:计算(-2a + 5)2,然后向大家介绍你的做法.
生6:(-2a + 5)2 = [-(2a - 5)]2 = (2a - 5)2 = 4a2 - 20a + 25.
(-2a + 5)2 = (5 - 2a)2 = 25 - 20a + 4a2.
师:你们认为哪种做法简单?为什么?
师:总结一下,按照符号分类,利用完全平方公式计算的題目有哪几种?你分别怎么解决?
生:小组交流,各抒己见.
反思 在课堂教学中,教师要根据教学进程和学生反应进行有效的指导与点拨,教师的点拨适时、必要、有效. 如在学生应用完全平方公式计算的过程中,教师要及时观察学生的各种反应,分析他们的思维状态和概念水平,捕捉各种思维现象,及时纠正学生思路和方法上的错误,并分析原因,有针对性地指导学生进行讨论和探究. 在完全平方公式的应用中,要放手让学生操作、比较、争论、分析归纳,课堂上百家争鸣、百花齐放,使不同层次的学生都得到了不同的发展.
教师是主导,学生才是学习的主体,教师的“导”只有通过学生积极主动地学习才能发挥其应有的作用. 教师在课堂教学过程中,要尽可能地留给学生思考问题的空间,增加学生独立活动的机会,对一些问题尽可能地让学生讨论、发表他们的见解,学生能经过思考回答的问题一定让学生经过思考后回答,鼓励学生自己提出问题并解决问题,把学生的学习活动置于教师的启发引导下. 由于学生之间存在个体差异,教学中必然出现各层次学生参与程度、学习效果、所遇困难等不同的现象. 因此,教师在学生独立学习活动中,应巡回指导检查,要特别注意“学困生”,善于捕捉学生的问题,及时了解不同层次学生对所学内容的理解程度,获取整体情况,以便因势利导,分层施教.
四、总结反思,让学生加深理解、活跃思维
片段5 在公式运用之后,教师又出了一组题,让学生进一步熟练公式,消化巩固,加深理解.
1. 下列等式是否成立? 说明理由.
① (4a - 3b)2 ;② (-2x3 + 5y)2;
③ (-4m - n)2 ;④ (-xy - 1)(xy + 1).
2. 用完全平方公式计算:9982
3. 合作交流:
(1)本节课我们学习了什么内容?
(2)在应用完全平方公式解题过程中我们应注意什么问题?
(3)从公式的探究到应用过程中你体会到了哪些数学方法和数学思想?请举例说明.
反思 在总结反思环节,教师要引导学生对自己的思维活动过程进行回顾,以获取学习的经验或教训. 教师首先启发、引导学生对本节课进行总结,然后进行必要的补充. 在总结时,一是要总结出本节课所讲授的概念、定理、公式等理论性的知识,二是通过知识的发生、发展、应用过程,体会到其中所用的数学思想、数学解题方法和技巧. 学生通过对所学知识的归纳和总结,可加深对所学知识的理解和完成对所学知识的新建构.
在本节课中,教师通过创设趣味的教学情境,使学生围绕某个问题进行探究,让学生充分动手做、动眼看、动脑想、动口说,全身心的参与教学活动,在探究中锻炼思维,在体验中学习感悟,在知识应用中解决问题,从而使学生真正体会到学数学的快乐、做数学的过程和用数学的意义.
总之,数学教师要在教学过程中引导学生积极参与教学活动,以科学探究为突破口,激发学生的主动性和探究意识,让学生经历知识的形成与应用的过程,培养学生的数学思维能力,从而更好地理解数学知识的意义,掌握必要的基础知识与基本技能,增强学好数学的愿望和信心.
【参考文献】
[1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育数学课程标准.北京:北京师范大学出版社,2001.
[2] 张奠宙,宋乃庆.数学教育概论.北京:高等教育出版社,2004.10.
[3] [美]布鲁纳教育过程(邵瑞珍译).北京:文化教育出版社,1982.6.
[4] 李德梅.发挥学生的主体参与作用,提高数学课堂教学效率.中学数学教学研究,2006.
[5] 翁凯庆,马岷兴.研究性教学探索.数学教育学报,2000(2).
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
【关键词】 探究;体验;应用;思维
美国教育心理学家布鲁纳认为,教学应以培养研究性思维为目标,使学生通过体验所学概念、原理形成过程及问题解决过程发展思维,学会学习. 数学课程标准强调:从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型的过程,并进行解释和应用,使学生在获得数学知识的同时,在思维能力、情感态度和价值观等多方面得到进步和发展. 而在我们实际的教学过程中,教师往往只注重概念、公式、性质、定理的灌输和记忆式地应用,忽视了对学生进行知识的形成过程的探究和数学思想方法、思维品质的培养,学生没有积极参与到实践、观察、探索、思维、讨论等各种有意义的教学活动之中,使得学生实践和创新能力得不到充分的发展. 因此教师要从根本上转变观念,思考如何发挥主导作用,调动学生学习积极性,培养学生自主探究能力,让学生经历数学知识的形成与应用过程,不断提高解决问题的能力. 针对以上问题,本文以《完全平方公式》这堂数学课为例谈一谈笔者的一些做法和体会.
一、创设情境,让学生主动发现、探究新知
片段1 在本节课开头,教师首先用多媒体展示了一个“帮帮国王”的小故事来创设问题情境:国王要对两个有功的农夫奖赏,原来各有一块边长为a米的正方形土地,第一个农夫对国王说:“您可不可以再给我一块边长为b米的正方形土地呢?”国王答应了他,第二个农夫说:“我只要您把我原来的那块地的邊长增加b米就好了. ”国王想不通,问:“你们俩的要求不是一样的吗?”师:同学们,你觉得两个农夫的要求是一样的吗?哪个农夫要的土地大?生:思考. 师:这是一个什么样的数学问题呢?生1:第一个农夫要的土地是a2 + b2,第二个农夫要的土地是(a + b)2,两者不同. 师:a2 + b2和(a + b)2为什么不同呢?生1:用特殊值代进代数式计算可知不同,如设a = 1,b = 2,则a2 + b2 = 5,而(a + b)2 = 9,所以a2 + b2 ≠ (a + b)2.
生2:根据乘方的意义(a + b)2 = (a + b)(a + b) = a2 + ab + ba + b2 = a2 + 2ab + b2,所以a2 + b2 ≠ (a + b)2.
生3:画出图形,显然a2 + b2 ≠ (a + b)2.
反思 兴趣是最好的老师. 建构主义理论认为,学生在学习数学的过程中,大脑并不是被动地学习和记录输入的信息,而是主动地对输入的信息进行加工、整理、储存和提取. 因此,在数学教学中,首先应强调的是学生的主动参与,必须让学生自己动脑、动手、亲自经历这个过程,才能完成认知的建构. 本节课一开始,教师将抽象、枯燥的数学融入有趣的故事中,用多媒体展示出来,情境的引入就能牢牢地吸引学生的注意力,使其集中精力、全神贯注地投入到学习过程中来,启发学生从生活情境中抽象出数学问题,点燃学生积极思维的火花,使学生情不自禁地展开交流与探究.
二、组织引导,让学生积极参与、体验过程
片段2 通过开头对问题情境的探讨,学生已经发现完全平方公式:(a + b)2 = a2 + 2ab + b2的验证过程,第一种方法是把(a + b)2转化成多项式的乘法,计算即可得完全平方公式;第二种方法把图形分割可知验证公式成立.
师:通过刚才的学习,你知道如何计算(a - b)2吗?
生1:(a - b)2=(a - b)(a - b) = a2 - ab - ba + b2 = a2 - 2ab + b2
生2:(a - b)2 = [a + (-b)]2 = a2 + 2a(-b) + (-b)2 = a2 - 2ab + b2
师:类比(a + b)2 = a2 + 2ab + b2,你能用图形解释(a - b)2 = a2 - 2ab + b2吗?
生:思考,并动手实践,小组交流展示.
……
师:同学们回答得非常好,能把未知的知识向已知的知识进行转化. 下面我们总结一下刚才得到的两个公式(a + b)2 = a2 + 2ab + b2(a - b)2 = a2 - 2ab + b2我们把它们称为完全平方公式.
……
片段3 在得到完全平方公式并把公式进行应用后,教师进一步引导学生利用已经学过的内容计算探索新的公式,体会转化和整体思想,并鼓励学生采用拼图或画图的方法探求公式的几何解释.
师:你会计算(a + b + c)2吗?
生1:(a + b + c)2 = [(a + b) + c]2
= (a + b)2 + 2(a + b)c + c2
= a2 + 2ab + b2 + 2ac + 2bc + c2
= a2 + b2 + c2 + 2ab + 2bc + 2ac
生2:(a + b + c)2 = (a + b +c)(a + b + c)
= a2 + ab + ac + ab + b2 + bc + ac + bc + c2
= a2 + b2 + c2 + 2ab + 2bc + 2ac
生3:画出图形即得计算结果.
反思 体验是构建知识的桥梁. 体验就是强调学生的参与性和实践性,让学生参与教学全过程,通过自身的实践活动构建属于自己的知识结构. 学生可通过动手做、动眼看、动脑想、动口说,全身心的参与到教学实践活动中. 数学学习是学生主动的活动过程,学生用自己的活动建立对人类已有的数学知识的理解,就应让学生主动探索,体验知识发生的过程,这既是为了让学生了解知识的来龙去脉,又是为了让学生在知识发生的过程中学会思考、创新的方法,培养数学思维能力,使他们在学习中学会探究,探究中得到体验,体验中得到个体的发展. 例如:在推导差的平方公式时,教师只要扮演组织引导的角色,把主动权交给学生,让他们去思考如何解决新的问题,使学生不仅运用了新的知识,又加深了对知识的理解,还发展了学生的类比、转化、数形结合等数学思想. 通过学生积极有效参与数学活动,主动探索,体验了知识产生的过程,学生的动手能力、观察能力以及归纳总结能力从中得到了培养.
三、指导点拨,让学生应用知识、解决问题
片段4 在公式运用,课堂练习环节,教师让几名学生板演.
计算:①(5 + 3p)2;②(2x - 7y)2;③(-2a - 5 )2.
操作:让全班学生动手计算,并板演,然后请学生点评,纠正错误并归纳注意点.教师观察一部分学生的计算过程发现以下错误:(1)(3p)2和(7y)2等有的未加括号,有的未化简;(2)对于第③的计算有多种方法,教师一一作演示.
生1:(-2a - 5)2 = [(-2a) - 5]2 = (-2a)2 - 2(-2a) × 5 + 52 = 4a2 + 20a + 25.
生2:(-2a - 5)2 = [(-2a) + (-5)]2 = (-2)2 + 2(-2a) × (-5) + (-5)2 = 4a2 + 20a + 25.
生3:(-2a - 5)2 = [-(2a + 5)2 = (2a + 5)2 = 4a2 + 20a + 25.
师:以上解法,你最喜欢哪一种?
生:第三种!
师:(-2a - 5)2 = [-(2a + 5)2] = (2a + 5)2 = 4a2 + 20a + 25,从这个解题过程可知:(-2a - 5)2 = (2a + 5)2,请同学们观察一下,-2a - 5与2a + 5是什么关系?你发现什么规律?
生4:-2a - 5与2a + 5是互为相反数的关系.
生5:如果两个代数式互为相反数,那么它们的平方的结果相等.
师:计算(-2a + 5)2,然后向大家介绍你的做法.
生6:(-2a + 5)2 = [-(2a - 5)]2 = (2a - 5)2 = 4a2 - 20a + 25.
(-2a + 5)2 = (5 - 2a)2 = 25 - 20a + 4a2.
师:你们认为哪种做法简单?为什么?
师:总结一下,按照符号分类,利用完全平方公式计算的題目有哪几种?你分别怎么解决?
生:小组交流,各抒己见.
反思 在课堂教学中,教师要根据教学进程和学生反应进行有效的指导与点拨,教师的点拨适时、必要、有效. 如在学生应用完全平方公式计算的过程中,教师要及时观察学生的各种反应,分析他们的思维状态和概念水平,捕捉各种思维现象,及时纠正学生思路和方法上的错误,并分析原因,有针对性地指导学生进行讨论和探究. 在完全平方公式的应用中,要放手让学生操作、比较、争论、分析归纳,课堂上百家争鸣、百花齐放,使不同层次的学生都得到了不同的发展.
教师是主导,学生才是学习的主体,教师的“导”只有通过学生积极主动地学习才能发挥其应有的作用. 教师在课堂教学过程中,要尽可能地留给学生思考问题的空间,增加学生独立活动的机会,对一些问题尽可能地让学生讨论、发表他们的见解,学生能经过思考回答的问题一定让学生经过思考后回答,鼓励学生自己提出问题并解决问题,把学生的学习活动置于教师的启发引导下. 由于学生之间存在个体差异,教学中必然出现各层次学生参与程度、学习效果、所遇困难等不同的现象. 因此,教师在学生独立学习活动中,应巡回指导检查,要特别注意“学困生”,善于捕捉学生的问题,及时了解不同层次学生对所学内容的理解程度,获取整体情况,以便因势利导,分层施教.
四、总结反思,让学生加深理解、活跃思维
片段5 在公式运用之后,教师又出了一组题,让学生进一步熟练公式,消化巩固,加深理解.
1. 下列等式是否成立? 说明理由.
① (4a - 3b)2 ;② (-2x3 + 5y)2;
③ (-4m - n)2 ;④ (-xy - 1)(xy + 1).
2. 用完全平方公式计算:9982
3. 合作交流:
(1)本节课我们学习了什么内容?
(2)在应用完全平方公式解题过程中我们应注意什么问题?
(3)从公式的探究到应用过程中你体会到了哪些数学方法和数学思想?请举例说明.
反思 在总结反思环节,教师要引导学生对自己的思维活动过程进行回顾,以获取学习的经验或教训. 教师首先启发、引导学生对本节课进行总结,然后进行必要的补充. 在总结时,一是要总结出本节课所讲授的概念、定理、公式等理论性的知识,二是通过知识的发生、发展、应用过程,体会到其中所用的数学思想、数学解题方法和技巧. 学生通过对所学知识的归纳和总结,可加深对所学知识的理解和完成对所学知识的新建构.
在本节课中,教师通过创设趣味的教学情境,使学生围绕某个问题进行探究,让学生充分动手做、动眼看、动脑想、动口说,全身心的参与教学活动,在探究中锻炼思维,在体验中学习感悟,在知识应用中解决问题,从而使学生真正体会到学数学的快乐、做数学的过程和用数学的意义.
总之,数学教师要在教学过程中引导学生积极参与教学活动,以科学探究为突破口,激发学生的主动性和探究意识,让学生经历知识的形成与应用的过程,培养学生的数学思维能力,从而更好地理解数学知识的意义,掌握必要的基础知识与基本技能,增强学好数学的愿望和信心.
【参考文献】
[1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育数学课程标准.北京:北京师范大学出版社,2001.
[2] 张奠宙,宋乃庆.数学教育概论.北京:高等教育出版社,2004.10.
[3] [美]布鲁纳教育过程(邵瑞珍译).北京:文化教育出版社,1982.6.
[4] 李德梅.发挥学生的主体参与作用,提高数学课堂教学效率.中学数学教学研究,2006.
[5] 翁凯庆,马岷兴.研究性教学探索.数学教育学报,2000(2).
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文