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通過(guò)查閱相關(guān)資料與討論,筆者認(rèn)為,高中數(shù)學(xué)難點(diǎn)概念的成因主要有:(1)概念本身問(wèn)題:部分概念抽象層級(jí)多,抽象思維和邏輯思維要求高,表征方法少,具體化、形象化困難,理解難度大;(2)教材編寫中的問(wèn)題:部分概念定義的文字表述過(guò)長(zhǎng)、語(yǔ)言枯燥、符號(hào)抽象難懂,教材中對(duì)概念的形成提供的感性材料不夠充分,鞏固概念的配套練習(xí)不夠恰當(dāng),教學(xué)課時(shí)安排過(guò)于緊張,學(xué)生缺乏深入理解所必須的時(shí)間;(3)教師教學(xué)中的問(wèn)題:對(duì)所引入概念的必要性(背景)闡述不夠重視;對(duì)概念本質(zhì)屬性的剖析不夠到位,沒(méi)有從文字?jǐn)⑹?、圖形、數(shù)學(xué)符號(hào)等多角度地揭示概念的內(nèi)涵和外延;對(duì)概念辨析的教學(xué)環(huán)節(jié)重視不夠,普遍存在以解題代替鞏固練習(xí)的現(xiàn)象;(4)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題:不能理解部分概念學(xué)習(xí)的必要性,學(xué)習(xí)動(dòng)力不足;上位概念理解不深、固定點(diǎn)知識(shí)薄弱;語(yǔ)言轉(zhuǎn)換能力缺乏,難以用自己的語(yǔ)言表述概念;表征方法少,缺乏原型和樣例支撐;不清楚相關(guān)概念的內(nèi)在聯(lián)系,無(wú)法形成恰當(dāng)?shù)母拍罹W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),
有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)力的基礎(chǔ)之一就是讓學(xué)生理解概念,而要讓學(xué)生理解概念,教師首先自己要理解概念,為此,我校數(shù)學(xué)學(xué)科組開(kāi)展了“高中數(shù)學(xué)難點(diǎn)概念解讀”為主題的學(xué)科校本研修活動(dòng),提出概念的解讀也要高立意的要求,體現(xiàn)在能宏觀把握數(shù)學(xué)概念在中學(xué)階段的地位與作用,明確這個(gè)數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵――對(duì)象的“質(zhì)”的特征,及其外延――對(duì)象的“量”的范圍,挖掘依附于概念的數(shù)學(xué)思想方法,從前后知識(shí)聯(lián)系的角度審視概念,在概念體系中認(rèn)識(shí)概念等,只有這樣,概念的教學(xué)才能循序漸進(jìn),具體教學(xué)才能抓住教學(xué)核心,摒棄細(xì)枝末節(jié),即一節(jié)課中到底講些什么,哪些重點(diǎn)講,哪些不需講,哪些本課之前講,哪些后續(xù)講等,提高概念的教學(xué)效率,
以下我們以“曲線與方程”的概念解讀為例,談?wù)勅绾螌?duì)數(shù)學(xué)難點(diǎn)概念進(jìn)行深入解讀,
1.地位作用
“曲線與方程”是人教c版教材選修2一l中第二章“圓錐曲線與方程”第一節(jié)“曲線與方程”第一課時(shí)的內(nèi)容,是在學(xué)生已學(xué)過(guò)必修2中的直線與方程、圓與方程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,繼續(xù)學(xué)習(xí)“圓錐曲線與方程”的起始課,具有承上啟下的作用,由于解析幾何的本質(zhì)是用代數(shù)的方法來(lái)研究幾何問(wèn)題,即通過(guò)研究曲線的方程來(lái)研究曲線的性質(zhì),這就帶來(lái)一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題,為什么能通過(guò)研究方程來(lái)研究曲線?即怎樣保證這種研究的可靠性,
“曲線的方程”與“方程的曲線”是解析幾何的基本概念,解析幾何的兩個(gè)基本問(wèn)題(建立曲線方程和利用方程研究曲線的性質(zhì)),都是以這兩個(gè)概念為基礎(chǔ)的,該內(nèi)容安排于直線與圓的方程之后,是讓學(xué)生對(duì)曲線的方程的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷從“觀念”到“概念”的螺旋上升過(guò)程,又使后續(xù)研究圓錐曲線等內(nèi)容的理論基礎(chǔ),使得學(xué)生對(duì)曲線與方程的關(guān)系有一個(gè)更加系統(tǒng)、完整的認(rèn)識(shí),更為重要的是,人們可以借助曲線與方程之間互為表示的等價(jià)關(guān)系,通過(guò)方程來(lái)研究曲線,因此,“曲線的方程”與“方程的曲線”概念是解析幾何的核心概念,
2.內(nèi)容解析
“曲線的方程”與“方程的曲線”的定義:一般地,在直角坐標(biāo)系中,如果某曲線c(看作點(diǎn)的集合或適合某種條件的點(diǎn)的軌跡)上的點(diǎn)與一個(gè)二元方程f(x,y)=0的實(shí)數(shù)解建立了如下的關(guān)系:
(1)曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解;
(2)以這個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是曲線上的點(diǎn),
那么,這個(gè)方程叫做曲線的方程;這條曲線叫做方程的曲線,
在平面直角坐標(biāo)系建立以后,任何曲線都有惟一的方程,任何方程也都有惟一確定的曲線(或點(diǎn)集),曲線與方程之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,是通過(guò)曲線上的點(diǎn)所成的集合與方程所有解所構(gòu)成的集合之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)建立的,定義中,條件(1)中“都”字闡明了曲線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)都滿足方程,保證了曲線對(duì)于方程的純粹性;同樣地,(2)中“都”字闡明了符合條件的所有點(diǎn)都在曲線上,保證了曲線對(duì)于方程的完備性,純粹性與完備性合起來(lái),保證了曲線與方程的等價(jià)性,這是曲線的方程概念的本質(zhì)屬性,
從集合角度看,如果把直角坐標(biāo)平面內(nèi)曲線上的點(diǎn)所組成的集合記作A,方程F(x,y)=0的解所對(duì)應(yīng)點(diǎn)的集合記作日,那么定義中(1)用集合關(guān)系表示就是A∈B,定義中(2)用集合關(guān)系表示就是B∈A,兩者合起來(lái)即A=B,這是從集合角度對(duì)曲線與方程關(guān)系的解釋,
“曲線的方程”與“方程的曲線”是同一事物的兩種表現(xiàn)形式,只是定義的主體不同,曲線的方程反映的是圖形所滿足的數(shù)量關(guān)系,方程的曲線反映的是數(shù)量關(guān)系所表示的圖形,“曲線與方程”概念所界定的既不是具體直觀的曲線,也不是具體實(shí)在的方程,而是它們之間相互的“隸屬關(guān)系”,跨越幾何和代數(shù)兩界,認(rèn)識(shí)這種隸屬關(guān)系并能應(yīng)用,是教學(xué)的著力點(diǎn)和落腳點(diǎn),
“曲線與方程”一方面要從形到數(shù),即繪出曲線,寫出相應(yīng)方程;另一方面要從數(shù)到形,即給出方程及其要求,畫出相應(yīng)曲線,揭示幾何中的形與代數(shù)中的數(shù)相互統(tǒng)一的關(guān)系,體現(xiàn)解析幾何的核心――數(shù)形結(jié)合的思想,為“作形判數(shù)”與“就數(shù)論形”的相互轉(zhuǎn)化開(kāi)辟了途徑,是數(shù)學(xué)方法論上的一次飛躍,
3.學(xué)情分析
3.1知識(shí)與認(rèn)知基礎(chǔ)
就學(xué)生而言,在這節(jié)課之前,他們已經(jīng)在必修課程《數(shù)學(xué)2》的直線與方程、圓與方程中,討論了曲線與方程的關(guān)系,加上初中和高一學(xué)過(guò)的函數(shù)在內(nèi),學(xué)生已有了曲線與方程的初步觀念(還不能說(shuō)是“概念”),有了一定的感性認(rèn)識(shí),也有了處理相關(guān)問(wèn)題的基本數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),這是學(xué)生學(xué)習(xí)曲線與方程的認(rèn)知基礎(chǔ),是學(xué)生理解曲線與方程概念的最近發(fā)展區(qū),
3.2可能的理解障礙
首先,學(xué)生在學(xué)習(xí)曲線與方程概念之前,對(duì)曲線與方程的關(guān)系更多是從整體、宏觀角度認(rèn)識(shí)的,一般情況下,會(huì)認(rèn)為直線就是直線、圓就是圓,不會(huì)想到把它們看作滿足某種條件的點(diǎn)的集合,方程就是方程,不會(huì)想到把它們看作滿足某種條件的解的集合,而曲線與方程概念是通過(guò)“曲線上的點(diǎn)”和“方程的解(有序?qū)崝?shù)對(duì))”之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)定義的,這種考察問(wèn)題角度與思維方式的變化會(huì)導(dǎo)致學(xué)生理解上的思維障礙,因此,教學(xué)設(shè)計(jì)的著力點(diǎn)是借助實(shí)例,將學(xué)生對(duì)曲線與方程之間的“能相互替代”“等價(jià)”“不多不少”等觀念進(jìn)行精確描述,將已有觀念明確化、概念化,
其次,在經(jīng)歷由直觀表象上升到抽象概念的過(guò)程中,學(xué)生容易對(duì)定義中為什么要規(guī)定兩個(gè)方面產(chǎn)生困惑,原因是不理解兩者缺一都將擴(kuò)大概念的外延,同時(shí)學(xué)生易將定義中的(1)(2)兩點(diǎn)孤立開(kāi)來(lái),認(rèn)為曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)都是方程的解,那么曲線就是方程的曲線,以方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是曲線上的點(diǎn),那么方程就是曲線的方程,未能將兩個(gè)方面統(tǒng)一起來(lái),因此,教學(xué)要通過(guò)對(duì)正、反例的充分辨析,引導(dǎo)學(xué)生明確概念的內(nèi)涵與外延,認(rèn)識(shí)到曲線的方程與方程的曲線是同一事物的兩種表現(xiàn)形式,
再次,之前學(xué)生求得的直線或圓往往是一條完整的直線或一個(gè)完整的圓,不需要去深究求得的方程是否會(huì)混入不在曲線上的點(diǎn)的問(wèn)題,而進(jìn)入到一般的曲線的研究過(guò)程,在給定曲線一部分確定其方程時(shí),學(xué)生會(huì)受函數(shù)定義域與值域負(fù)遷移的影響,出現(xiàn)變量范圍錯(cuò)誤的現(xiàn)象,例如,對(duì)單位圓的上半圓(不含端點(diǎn)),其方程應(yīng)為X2+y2=1(y>o),學(xué)生會(huì)寫成X2+y2=1(-1
4.教學(xué)建議
4.1關(guān)注知識(shí)體系的螺旋上升
教師要從全套教材的結(jié)構(gòu)來(lái)認(rèn)識(shí)曲線與方程的地位,弄清知識(shí)的前后安排順序,把握好要求,體現(xiàn)知識(shí)體系的螺旋上升過(guò)程,教學(xué)要循序漸進(jìn),水到渠成,在函數(shù)教學(xué)中,要讓學(xué)生體會(huì)到直角坐標(biāo)系中的點(diǎn)與其坐標(biāo)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系;在直線與方程、圓與方程的內(nèi)容學(xué)習(xí)中,要明確提出曲線上的點(diǎn)與方程的解的對(duì)應(yīng)關(guān)系,使學(xué)生能熟練地判斷給定坐標(biāo)的點(diǎn)是否在曲線上,熟悉曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)求法,為得出曲線的方程概念埋下伏筆;在圓錐曲線方程的內(nèi)容學(xué)習(xí)中,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)“曲線的方程”與“方程的曲線”的關(guān)系,強(qiáng)化概念的理解,
4.2重視概念的生成過(guò)程
從既要讓學(xué)生理解“曲線與方程”的概念、又要讓學(xué)生體會(huì)“為什么要引入這個(gè)概念”出發(fā),以學(xué)生熟悉的“直線與方程”“圓與方程”為載體,在給出抽象概念之前,通過(guò)實(shí)例,讓學(xué)生建立起“純粹性”“完備性”的充分體驗(yàn),體會(huì)到引入曲線與方程概念的必要性與合理性后,再給出嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,并借助反例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概念辨析,使學(xué)生從內(nèi)心接受“曲線的方程”“方程的曲線”這樣“顛來(lái)倒去”的數(shù)學(xué)定義,再通過(guò)給出曲線寫方程、給出方程畫出曲線的圖象,以及證明“已知方程是給出曲線的方程”等問(wèn)題的探究,讓學(xué)生充分理解“曲線與方程”這一概念的內(nèi)涵與外延,領(lǐng)悟定義中①②的缺一不可性,把握概念的深層結(jié)構(gòu),
4.3善于舉例,使抽象概念具體化
由于“曲線與方程”的概念比較抽象,教學(xué)要通過(guò)簡(jiǎn)單、具體而又較為豐富的例子(直線、圓及其變式)完成概念同化,在概念應(yīng)用中通過(guò)進(jìn)一步的變式訓(xùn)練完成概念的順應(yīng),從而建立起良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),教學(xué)時(shí),應(yīng)該為學(xué)生提供各種感性材料,不斷改變其表現(xiàn)形式,合理運(yùn)用變式,使學(xué)生從不同的角度去認(rèn)識(shí)概念的本質(zhì)屬性,其中,反例(非概念變式)的引入對(duì)于概念的正確理解、防止或糾正學(xué)生各種可能的錯(cuò)誤觀念具有重要作用,
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);中考自創(chuàng)題;教師;學(xué)生
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2016)01-0120
縱觀寧波近幾年的數(shù)學(xué)中考卷,在第25題常常出現(xiàn)一道以能力立意為目標(biāo),以增大思維容量為特色的定義新概念為背景的自創(chuàng)新題型,其設(shè)計(jì)新穎,構(gòu)思獨(dú)特,集應(yīng)用性、探索性和開(kāi)放性于一體,全方面、多角度考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一種綜合題。
這類題,給出一個(gè)學(xué)生從未接觸的新概念、新定義、新公式、新運(yùn)算、新法則等新的規(guī)定,要求學(xué)生現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用,對(duì)每一個(gè)考生都是公平的。
“給什么用什么”“化生為熟”是解此類題的基本思路?;静呗允牵鹤屑?xì)閱讀分析材料,捕捉相關(guān)信息,緊扣新規(guī)則,結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法,通過(guò)歸納、探索、推理,發(fā)現(xiàn)解題方法,然后解決問(wèn)題。由于它能考查學(xué)生綜合素質(zhì)和能力,挖掘?qū)W生潛力的較佳題型,因而它越來(lái)越受到命題者的青睞。
為了讓大家對(duì)這類自創(chuàng)題有比較全面的認(rèn)識(shí),對(duì)此題型進(jìn)行探究,分析自創(chuàng)題“考什么”“怎么考”以及“如何備考”的問(wèn)題,僅供大家參考。
一、自創(chuàng)題考什么
寧波市數(shù)學(xué)中考近幾年第25題原題回放:
(2015年浙江寧波第25題,12分)如圖1,點(diǎn)P為∠MON的平分線上一點(diǎn),以P為頂點(diǎn)的角的兩邊分別與射線OM,ON交于A,B兩點(diǎn),如果∠APB繞點(diǎn)P旋轉(zhuǎn)時(shí)始終滿足 ,我們就把∠APB叫做∠MON的智慧角。(1)如圖2,已知∠MON=90°,點(diǎn)P為∠MON的平分線上一點(diǎn),以點(diǎn)P為頂點(diǎn)的角的兩邊分別與射線OM,ON交于A,B兩點(diǎn),且∠APB=135°。求證:∠APB是∠MON的智慧角;(2)如圖1,已知∠MON=(0°
本題主要考查了新定義和閱讀理解型問(wèn)題;單動(dòng)點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)問(wèn)題;相似三角形的判定和性質(zhì);銳角三角函數(shù)定義;反比例函數(shù)的性質(zhì);曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)與方程的關(guān)系;分類思想的應(yīng)用。
(2014年浙江寧波第25題 12分)課本的作業(yè)題中有這樣一道題:把一張頂角為36°的等腰三角形紙片剪兩刀,分成3張小紙片,使每張小紙片都是等腰三角形,你能辦到嗎?請(qǐng)畫示意圖說(shuō)明剪法。我們有多少種剪法,圖1是其中的一種方法:
定義:如果兩條線段將一個(gè)三角形分成3個(gè)等腰三角形,我們把這兩條線段叫做這個(gè)三角形的三分線。(1)請(qǐng)你在圖2中用兩種不同的方法畫出頂角為45°的等腰三角形的三分線,并標(biāo)注每個(gè)等腰三角形頂角的度數(shù);(若兩種方法分得的三角形成3對(duì)全等三角形,則視為同一種)(2)ABC中,∠B=30°,AD和DE是ABC的三分線,點(diǎn)D在BC邊上,點(diǎn)E在AC邊上,且AD=BD,DE=CE,設(shè)∠C=x°,試畫出示意圖,并求出x所有可能的值;(3)如圖3,ABC中,AC=2,BC=3,∠C=2∠B,請(qǐng)畫出ABC的三分線,并求出三分線的長(zhǎng)。
本題考查了學(xué)生學(xué)習(xí)的理解能力及動(dòng)手創(chuàng)新能力,知識(shí)方面重點(diǎn)考查三角形內(nèi)角、外角間的關(guān)系及等腰三角形知識(shí),是一道很鍛煉學(xué)生能力的題目。
中考命題已由“知識(shí)立意”變?yōu)椤澳芰α⒁狻?,主要考學(xué)生的數(shù)學(xué)閱讀理解能力、面對(duì)新情境分析解決問(wèn)題力、獨(dú)立探究獲取數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。
自創(chuàng)題注重考查學(xué)生數(shù)學(xué)閱讀理解能力,主要是語(yǔ)言的轉(zhuǎn)化能力即文字語(yǔ)言和符號(hào)語(yǔ)言的轉(zhuǎn)化能力。既要求學(xué)生能把符號(hào)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為文字語(yǔ)言,(學(xué)生用自己通俗的語(yǔ)言理解題意),也要求學(xué)生能把文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為符號(hào)語(yǔ)言(學(xué)生生用數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)解法。)
自創(chuàng)題注重考查學(xué)生分析和解決問(wèn)般的能力。一般的考題,考查學(xué)生是否會(huì)用所學(xué)知識(shí)去解題,而新概念題則要求學(xué)生數(shù)學(xué)式地思考和分析問(wèn)題,這類問(wèn)題考生無(wú)法套用現(xiàn)成的題型、解題模式,要求自己去仔細(xì)揣摩模、領(lǐng)會(huì)和理解,可以有效地考查學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)、獨(dú)立學(xué)習(xí)能力和抽象思維能力。
二、自創(chuàng)題怎么考
從自創(chuàng)題的題型分析,有些省市自創(chuàng)題多以選擇題和填空題的形式出現(xiàn),作為中檔題,也有把此類題放在最后一題,作為壓軸題的。從自創(chuàng)題的設(shè)問(wèn)分析,具有分層次性和開(kāi)放性的特點(diǎn),一般設(shè)置2到3個(gè)問(wèn)題,問(wèn)題由易到難,問(wèn)題間聯(lián)系比較緊密。一般來(lái)說(shuō),前面問(wèn)題的結(jié)論或方法可以遷移到后面的問(wèn)題,即使有些不能遷移,但是解決前面的問(wèn)題有利于后面問(wèn)題的解決。
1. 定義新運(yùn)算
對(duì)于點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),定義一種運(yùn)算:A B=(x1+x2)+(y1+y2)。例如,A(-5,4),B(2,-3),AB=(-5+2)+(4-3)=-2。若互不重合的四點(diǎn)C,D,E,F(xiàn),滿足C D=D E=E F=F D,則C,D,E,F(xiàn)四點(diǎn)( )
A. 在同一條直線上
B. 在同一條拋物線上
C. 在同一反比例函數(shù)圖象上
D. 是同一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)
2. 定義新概念
我們規(guī)定:將一個(gè)平面圖形分成面積相等的兩部分的直線叫做該平面圖形的“面線”“面線”被這個(gè)平面圖形截得的線段叫做該圖形的“面徑”(例如圓的直徑就是它的“面徑”)。已知等邊三角形的邊長(zhǎng)為2,則它的“面徑”長(zhǎng)可以是 (寫出1個(gè)即可)。
三、如何備考
以上分析了自創(chuàng)題考什么和怎么考的問(wèn)題,學(xué)生在做題的時(shí)候,經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)誤,原因分析:第一,數(shù)學(xué)素養(yǎng)不高,遇到不熟悉的題目就心理緊張,沒(méi)底氣,不仔細(xì)思考。第二,閱讀理解能力差,不會(huì)根據(jù)新定義型題目的定義和性質(zhì)去解題。第三,基本概念、基本性質(zhì)和基本技能不夠扎實(shí)。第四,思維不嚴(yán)密,推理能力差,考慮問(wèn)題不全面。第五,類比、抽象概括、歸納總結(jié)能力欠缺。
新定義自創(chuàng)型試題這種考查學(xué)生能力的新題型將成為大勢(shì)所趨。而在我們平時(shí)的教學(xué)中,模式化的教學(xué)太多,學(xué)生面對(duì)新問(wèn)題就缺乏分析的能力??墒切骂}型又是一個(gè)趨勢(shì),只靠題海戰(zhàn)術(shù)有用嗎?效果肯定不好,因?yàn)槲覀冎兰热皇切骂}型,就肯定不海戰(zhàn)術(shù)中碰到,所以靠題海戰(zhàn)術(shù)得到的效果不會(huì)好。那我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)怎么備考呢??jī)蓚€(gè)讓學(xué)生“為先”的思想。
1. 讓學(xué)生閱讀為先
從基本過(guò)程看,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)始于模仿與類比,可模仿與類比的前提是學(xué)習(xí)者必須讀取問(wèn)題中的信息,也就是說(shuō),數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要大量地閱讀,以便攫取隱含其中的數(shù)學(xué)信息,沒(méi)有很好的數(shù)學(xué)閱讀,就沒(méi)有獨(dú)立的數(shù)學(xué)分析和數(shù)學(xué)思考。因此,只有通過(guò)數(shù)學(xué)閱讀,才能了解數(shù)學(xué)問(wèn)題,了解問(wèn)題中什么是已知,什么還未知,已知部分能推出什么,解決未知問(wèn)題到底還需要些什么,還應(yīng)該尋找哪些元素,教師不能越俎代庖,更不能包辦。所以讓學(xué)生閱讀為先,在日常學(xué)習(xí)中養(yǎng)成閱讀習(xí)慣。
2. 讓學(xué)生嘗試為先
自創(chuàng)題的新是相對(duì)于試題設(shè)置時(shí)的某些知識(shí)的舊而得到的,其解題策略也應(yīng)該有相同性。但這種相同性思想的建立,重在讓學(xué)生自己去做,也就是實(shí)踐出真知。所以,自創(chuàng)題應(yīng)以學(xué)生嘗試為先,教師努力幫助學(xué)生搭好橋,從未知到已知的橋,做對(duì)了,讓他們自己總結(jié),做錯(cuò)了,讓他們自己反思,并尋找錯(cuò)因。只有平常讓學(xué)生嘗試,他們的數(shù)學(xué)知識(shí)體系才能建立并融會(huì)貫通,才能學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),才能解決任何“新試題”。
【關(guān)鍵詞】 高中數(shù)學(xué) 概念教學(xué) 概念變式
【中圖分類號(hào)】 G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962(2012)11(b)-0161-01
數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)思維的主要元素,是數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的基礎(chǔ),沒(méi)有概念,整個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)體系將無(wú)法建構(gòu),思維將無(wú)法進(jìn)行。概念變式就是變更概念中的非本質(zhì)特征,變換問(wèn)題中的條件或結(jié)論的形式或內(nèi)容,從而使學(xué)生獲得深刻的理性認(rèn)識(shí),提高識(shí)別、應(yīng)變、概括的能力。變式教學(xué)被教師在課堂教學(xué)中充分應(yīng)用,它對(duì)發(fā)展學(xué)生能力,拓展學(xué)生思維方面有重要的作用。
1 如何在概念教學(xué)中運(yùn)用變式
1.1 用變式揭示概念的本質(zhì)
為了獲得概念的本質(zhì)屬性,可以注重提供特例、正例、反例或充分利用原型對(duì)概念進(jìn)行變式教學(xué),通過(guò)變式以加深概念的本質(zhì)屬性。
【案例1】異面直線概念教學(xué):得出異面直線定義以后,設(shè)置以下的變式判斷,從而較完整地建構(gòu)異面直線的概念。(1)不相交和不平行的直線稱為異面直線;(2).空間兩條不相交直線是異面直線;(3)分別在兩個(gè)不同平面內(nèi)的兩條直線是異面直線;(4)不同在一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線是異面直線。
這是一組利用語(yǔ)言變式進(jìn)行教學(xué)的案例。
1.2 用變式延伸概念的內(nèi)涵
新授概念時(shí),在單一背景下提出的概念一般都是概念的標(biāo)準(zhǔn)形式,但很多問(wèn)題,可能處于各種不同的背景中,也就是概念的非標(biāo)準(zhǔn)形式.因此用變式思想深化學(xué)生對(duì)概念的辨別和理解是概念教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
【案例2】函數(shù)奇偶性概念教學(xué):得出奇偶函數(shù)定義之后,筆者設(shè)置了以下一組變式問(wèn)題,由學(xué)生討論解決,加深對(duì)概念的理解。 (1)f(x)=x2是偶函數(shù)嗎?為什么?(2)f(x)=x2(x≠1)是偶函數(shù)嗎?為什么?(3)f(x)=x2(x) 是偶函數(shù)嗎?為什么?(4)是奇函數(shù)嗎?為什么?(5)是奇函數(shù)嗎?為什么? (6)的奇偶性,為什么?(7)的奇偶性,為什么?。
通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的討論解決,強(qiáng)化函數(shù)奇偶性這一概念的理解。引導(dǎo)學(xué)生得出下述結(jié)論:(1)奇偶函數(shù)的定義域必關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;(2)函數(shù)的奇偶性是函數(shù)的整體性質(zhì);(3)若f(x)是奇函數(shù),且在x=0處有定義,則必有f(0)=0;(4)在定義域?qū)ΨQ情況下是既奇又偶函數(shù)。對(duì)函數(shù)奇偶性的定義式加以整理,得到其等價(jià)形式:①②當(dāng)恒不等于零時(shí)
1.3 用變式提高數(shù)學(xué)概念運(yùn)用的能力
概念教學(xué)的終極目標(biāo)是解決問(wèn)題,使學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中提高能力,優(yōu)化思維過(guò)程,完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。運(yùn)用變式手段,多角度對(duì)概念的本質(zhì)和外延進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用,從而有效建構(gòu)概念,使概念的清晰本質(zhì)納入到學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。
【案例3】拋物線定義的引申變式:(1)拋物線y2=2px上的一點(diǎn)M(4,m),它到焦點(diǎn)的距離等于6,則m2p=( )(2)動(dòng)點(diǎn)P到直線的距離減去它到M(2,0)的距離之差等于2,則點(diǎn)P的軌跡是( )A直線 B橢圓 C雙曲線 D拋物線(3)已知拋物線頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,又拋物線上一點(diǎn)M(m,3)到焦點(diǎn)的距離為5,則m=( ),此拋物線方程為( )(4)已知拋物線x2=4y,點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(12,6),則P到A的距離與P到x軸距離之和的最小值是( )
2 合理變式,把握三個(gè)度和四個(gè)原則
概念問(wèn)題變式安排應(yīng)該遵循以下三個(gè)基本原則:第一,在問(wèn)題的外貌特征上,后一問(wèn)題應(yīng)與前一問(wèn)題相近;第二,在問(wèn)題的內(nèi)在結(jié)構(gòu)上,后一問(wèn)題應(yīng)與前一問(wèn)題相近;第三,在變異增加的數(shù)量上,每一問(wèn)題應(yīng)該逐漸增加,題次不宜增加過(guò)多;第四,在變異增加的內(nèi)容上,應(yīng)該從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從具體到抽象。因此基于問(wèn)題變式編排的四原則,教師在概念變式教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)把握以下三個(gè)度:第一,題目的變式難度要有“剃度”,要循序漸進(jìn),不可“一步到位”,否則學(xué)生易產(chǎn)生畏難情緒,影響問(wèn)題解決,降低學(xué)習(xí)效率;第二,問(wèn)題變式的數(shù)量要“適度”,不能多多益善,否則就成了題海戰(zhàn),這可是數(shù)學(xué)教學(xué)中最反對(duì)搞的“戰(zhàn)術(shù)”,會(huì)引起學(xué)生的反感,降低學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,得不償失;第三,變式情景要的創(chuàng)設(shè)要能激發(fā)學(xué)生的“參與度”,喚起學(xué)生的求知欲,避免“高投入,低產(chǎn)出”情況,事倍功半。
3 正視變式教學(xué)的積極教學(xué)意義
筆者根據(jù)概念教學(xué)過(guò)程中利用變式手段以促進(jìn)概念的有效建構(gòu)實(shí)施情況,認(rèn)為恰當(dāng)?shù)脑诟拍罱虒W(xué)過(guò)程中設(shè)置變式問(wèn)題,對(duì)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生個(gè)體能力,都能產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用。首先,對(duì)教學(xué)內(nèi)容本身而言,在解決層層遞進(jìn)設(shè)置變式問(wèn)題過(guò)程中,可以有效地呈現(xiàn)概念的本質(zhì)屬性、清晰概念的內(nèi)涵及外延,以積累問(wèn)題解決的“經(jīng)驗(yàn)”,能使學(xué)生在不同的情景下,快速而正確地作出判斷,這符合現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)研究的結(jié)論。其次,對(duì)發(fā)展學(xué)生個(gè)體能力、培養(yǎng)思維品質(zhì)而言,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所研究的概念從不同的角度去認(rèn)識(shí),并用不同的方法進(jìn)行解決,從而幫助學(xué)生克服靜止地、孤立地思考問(wèn)題的習(xí)慣,擺脫思維定勢(shì)的束縛,以變異的觀點(diǎn)巧妙地應(yīng)用知識(shí)去分析問(wèn)題乃至解決問(wèn)題,從而提高學(xué)生遷移能力,辨別分析問(wèn)題的能力以及正確的判斷能力;同時(shí)也訓(xùn)練了學(xué)生思維的靈活性、廣闊性和深刻性,培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維,最終發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。
概念教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心和基石,在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),許多在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生,大部分對(duì)概念的理解是不完整和不清晰的,固然,變式概念教學(xué)能有效促進(jìn)概念的建構(gòu),尤其是那些學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)困難有障礙的學(xué)生更為有效。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中,更需在變式的三度和四原則指導(dǎo)下,應(yīng)生施變,最大限度地發(fā)揮變式教學(xué)的作用。
參考文獻(xiàn)
按照學(xué)校的安排,為了扎實(shí)做好疫情防控和線上教學(xué)工作,
最大限度降低疫情對(duì)教育教學(xué)工作的影響,確保線上教學(xué)質(zhì)量,
讓學(xué)生在輕松的氛圍中理解、探究、掌握知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思
考、分析解決問(wèn)題的能力,特制定如下“線上教學(xué)”工作計(jì)劃:
一、學(xué)情分析
從上學(xué)期考試成績(jī)分析,學(xué)生的口算、筆算驗(yàn)算及脫式計(jì)算
比較扎實(shí),基礎(chǔ)知識(shí)、概念、定義掌握較好;但一些學(xué)生粗心大
意,靈活性不夠,解決實(shí)際問(wèn)題的能力不強(qiáng)。大部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)
比較感興趣,接受能力較強(qiáng),學(xué)習(xí)態(tài)度較端正;但也有部分學(xué)生
自覺(jué)性不夠,不能及時(shí)完成作業(yè)等,對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有一定困難。
所以在“線上教學(xué)”時(shí),要在端正他們學(xué)習(xí)態(tài)度的同時(shí),加強(qiáng)各
種數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng),盡快提高他們的數(shù)學(xué)成績(jī)。
二、教學(xué)內(nèi)容
1.時(shí)、分、秒o
2.萬(wàn)以內(nèi)的加減法(一)。3.測(cè)量。
4.萬(wàn)以內(nèi)的加減法(二
)5.倍的認(rèn)識(shí)。
6.多位數(shù)乘一位數(shù)
7.長(zhǎng)方形和正方形8.分?jǐn)?shù)的初步知識(shí)。9.數(shù)學(xué)廣角。
三、教學(xué)目標(biāo)
使學(xué)生獲得的知識(shí)更加鞏固,計(jì)算能力和估算能力更加提高,
能用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,
建立學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。
四、復(fù)習(xí)重點(diǎn)
1.萬(wàn)以內(nèi)的加減法
2.多位數(shù)乘一位數(shù)
3.長(zhǎng)方形正方形
4.分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)
五、復(fù)習(xí)難點(diǎn)
1.萬(wàn)以內(nèi)加減法中連續(xù)進(jìn)位加法和連續(xù)退位減法。
2.長(zhǎng)方形正方形在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
3.分?jǐn)?shù)的含義。
六、教學(xué)措施
1.為確保線上教學(xué)順利開(kāi)展,通過(guò)微信、釘釘群,及時(shí)下發(fā)
學(xué)生的作息時(shí)間表并要求學(xué)生嚴(yán)格遵守作息時(shí)間,教師通過(guò)自身
的言行以及自身的工作態(tài)度去感染和影響學(xué)生。做到恰當(dāng)?shù)慕M織
教學(xué),興致勃勃地出現(xiàn)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。
2.認(rèn)真?zhèn)湔n,注重知識(shí)間的銜接。科學(xué)合理的做好線上指導(dǎo),
對(duì)學(xué)生提出的疑難問(wèn)題,及時(shí)做好講解,課后要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,
適當(dāng)補(bǔ)充相關(guān)練習(xí)題,達(dá)到鞏固新知的目的。練習(xí)的安排,要由
淺入深,體現(xiàn)層次性。對(duì)不同的學(xué)生,要有不同的要求和練習(xí),
對(duì)優(yōu)生、學(xué)困生都要有不同程度的指導(dǎo)。
3.認(rèn)真批改每個(gè)學(xué)生的作業(yè),對(duì)學(xué)生作業(yè)中存在的疑惑,耐
心的通過(guò)微信群、釘釘群逐人進(jìn)行講解,直到學(xué)生弄懂。
4.加強(qiáng)對(duì)家庭教育的指導(dǎo)。引導(dǎo)學(xué)生正確對(duì)待成功與失敗,
勇敢戰(zhàn)勝學(xué)習(xí)和生活中的困難,做學(xué)習(xí)和生活的強(qiáng)者。通過(guò)班級(jí)
群,積極主動(dòng)與家長(zhǎng)進(jìn)行交流溝通,并指導(dǎo)家長(zhǎng)切實(shí)管理好孩子
的學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)習(xí)不夠主動(dòng)的孩子及其家長(zhǎng),要通過(guò)微信視頻的
方式和孩子進(jìn)行互動(dòng)交流,做好正面引導(dǎo)和激勵(lì)。
5.抓好線上教學(xué)的同時(shí),也要注重學(xué)生疫情防控知識(shí)的普及,
加強(qiáng)學(xué)生生命、心理健康、安全、愛(ài)國(guó)主義教育及感恩教育。
七、教學(xué)內(nèi)容安排:
教學(xué)時(shí)間時(shí)間
教學(xué)內(nèi)容
課時(shí)數(shù)
備注
4.
7-4.
10
1.時(shí)、分、秒
2.萬(wàn)以內(nèi)的加減法(一)
3.測(cè)量(-)
4.測(cè)量(二)
4
4.
13-4.
17
1.萬(wàn)以內(nèi)的加減法(二)
2.倍的認(rèn)識(shí)
3.多位數(shù)乘一位數(shù)
4.長(zhǎng)方形正方形
5
.分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)
5
4.
20-4.
24
1
.用集合思想解決實(shí)際問(wèn)題
(一)
2.用集合思想解決實(shí)際問(wèn)題
(二)
3
.易錯(cuò)習(xí)題講解(一)
4.易錯(cuò)習(xí)題講解(二)
一、函數(shù)教學(xué)現(xiàn)狀分析
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,很多教師都非常重視函數(shù)的教學(xué)。但是由于教師缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo),所以盡管教師投入了大量的時(shí)間和精力,但學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)?nèi)匀坏貌坏教岣摺?/p>
(1)過(guò)分依靠情景教學(xué)。高中函數(shù)的內(nèi)容比較抽象枯燥,不易引起學(xué)生的興趣,教師在教學(xué)時(shí)往往會(huì)感到很吃力。有些教師為了改變這種現(xiàn)象,就會(huì)引入大量的教學(xué)情景,試圖讓學(xué)生在有趣的情景中接受知識(shí)。但實(shí)際情況是,教學(xué)情景運(yùn)用太多,占用了大量的課堂時(shí)間,卻沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。
(2)太過(guò)“一視同仁”。由于高中生各自的生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)能力和接受能力的不同,所以他們的知識(shí)積累也不同。教師在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,只有充分考慮到學(xué)生的能力水平,才能更好地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。但很多教師往往忽略這一點(diǎn),對(duì)學(xué)生一視同仁,采用統(tǒng)一的教學(xué)方法與態(tài)度,而沒(méi)有分層教學(xué),導(dǎo)致優(yōu)生的成績(jī)更好,而差生則會(huì)產(chǎn)生恐懼心理,數(shù)學(xué)成績(jī)變得更差。
二、幾個(gè)重要的函數(shù)概念
(1)三要素。函數(shù)三個(gè)要素:定義域、值域和對(duì)應(yīng)法則,這三個(gè)要素互相關(guān)聯(lián)、互相依存。其中,定義域是指自變量的取值范圍,值域是應(yīng)變量的取值范圍,對(duì)應(yīng)法則是指自變量轉(zhuǎn)變到應(yīng)變量的方法。在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中,教師要著重介紹對(duì)應(yīng)法則與定義域的重要性,要讓學(xué)生徹底明白函數(shù)的解析式表示的意義。
(2)單調(diào)性。單調(diào)性是數(shù)學(xué)函數(shù)特有的性質(zhì),與定義域有密切的聯(lián)系。一次函數(shù)不是單調(diào)遞增就是單調(diào)遞減,多次函數(shù)的單調(diào)性隨著定義域的改變而改變。另外還有部分特殊的,比如指數(shù)函數(shù),它在定義域內(nèi)單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,但其值域卻始終是(0,+∞),如果用圖形表示,則始終是一、二象限。
(3)對(duì)稱性。奇函數(shù)的圖像關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱,偶函數(shù)的圖像關(guān)于Y軸對(duì)稱,而判斷函數(shù)是否具有奇偶性的首要條件是函數(shù)的定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱。若定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則函數(shù)是非奇非偶函數(shù),無(wú)法確定對(duì)稱性。
三、函數(shù)教學(xué)方法
(1)重視基礎(chǔ)教學(xué)。函數(shù)教學(xué)的目的是要讓學(xué)生熟練掌握函數(shù)的三個(gè)要素,提高學(xué)生運(yùn)用函數(shù)的思維解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。只有讓學(xué)生充分了解函數(shù)的定義域、值域和對(duì)應(yīng)法則這三個(gè)概念,才能對(duì)學(xué)生進(jìn)行函數(shù)解題的訓(xùn)練。在實(shí)際訓(xùn)練中,認(rèn)清定義域是正確解決函數(shù)問(wèn)題的關(guān)鍵,定義域的作用不能忽視。因此,在函數(shù)教學(xué)過(guò)程中,教師要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到定義域的重要性,要讓學(xué)生留意題目中的隱性定義域、存在性定義域和限制型定義域,確保函數(shù)是有意義的。
(2)實(shí)施因材施教。學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和心理情感存在明顯差異,所以學(xué)生對(duì)于知識(shí)的接受能力也存在著差別,這些差別會(huì)隨著所學(xué)知識(shí)的難度的增加而變大。因此,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,兩級(jí)分化的現(xiàn)象較為嚴(yán)重。要想改變這種現(xiàn)象,教師就需要“對(duì)癥下藥”,要因材施教,要尊重學(xué)生。教師應(yīng)該對(duì)不同學(xué)生采取不同的教學(xué)方法,要鼓勵(lì)優(yōu)生幫助差生,要激勵(lì)差生努力學(xué)習(xí),增加差生的學(xué)習(xí)信心,不能歧視差生。
(3)綜合應(yīng)用教學(xué)。雖然函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重要組成部分,但它不是獨(dú)立存在的,它與圖形、極限、方程、不等式等都有著一定的聯(lián)系。教師在教學(xué)過(guò)程中要想提高學(xué)生的函數(shù)成績(jī),先要讓學(xué)生明白函數(shù)與其他數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)函數(shù)思想的認(rèn)識(shí),抓住數(shù)學(xué)的本質(zhì),實(shí)施綜合性函數(shù)教學(xué)。
就拿2012年的江蘇高考數(shù)學(xué)試卷的第17題來(lái)說(shuō)。如圖,建立直角坐標(biāo)系xOy,x軸在地平面上,y軸垂直于地平面,單位長(zhǎng)度為1千米。某炮位于坐標(biāo)原點(diǎn)。已知炮彈發(fā)射后的軌跡在方程y=kx-1/20(1+k2)x2(k>0)表示的曲線上,其中k與發(fā)射方向有關(guān)。炮的射程是指炮彈落地點(diǎn)的橫坐標(biāo)。1) 求炮的最大射程。2) 設(shè)在第一象限有一飛行物(忽略其大?。滹w行高度為3.2千米,試問(wèn)它的橫坐標(biāo)不超過(guò)多少時(shí),炮彈可以擊中它?
這個(gè)題目想考查的是學(xué)生對(duì)函數(shù)、方程和不等式之間聯(lián)系的了解,解題時(shí)需要學(xué)生先建立一個(gè)函數(shù)模型。第一問(wèn)求最大射程,從圖上來(lái)看,即y等于0時(shí),x的最大值。根據(jù)實(shí)際情況,x和k都大于0,這樣,就能得到當(dāng)且僅當(dāng)k=1時(shí),x=10,為最大射程。第二問(wèn)的意義是當(dāng)k>0時(shí),求使ka-1/20(1+k2)a2=3.2成立的正根,考查的是一元二次方程根的判別式求解。
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