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2.建立模型,即引導(dǎo)學(xué)生用操作、分析、比較、綜合、猜想、驗(yàn)證、概括等方法自主構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。
(1)增加感性材料,抽象數(shù)學(xué)模型。
數(shù)學(xué)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的原型,為了某一個(gè)特定目的,作出一些必要的簡(jiǎn)化和假設(shè),運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具得到一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。教師在教學(xué)中要?jiǎng)?chuàng)造條件,讓學(xué)生從具體到抽象、從感性到理性,去建構(gòu)新知識(shí)。如在執(zhí)教《相遇問題》時(shí),通過現(xiàn)實(shí)情境的演示之后,學(xué)生提出問題:小明家和小強(qiáng)家相距多少米?在學(xué)生獨(dú)立探究問題的答案之前,教師提供材料,并提出要求,請(qǐng)學(xué)生借助手中的學(xué)具:模擬小明家到小強(qiáng)家的一段路、多段紅色的條格、多段綠色的條格、小旗,一段紅色的條格代表50米,一段綠色的條格代表40米,小旗表示相遇點(diǎn),把小明和小強(qiáng)走路的過程演示出來,并且借助演示的過程,畫出簡(jiǎn)單的線段圖。
這種教學(xué)能在具體的操作中借助原有的經(jīng)驗(yàn)理解分析問題,使每一個(gè)學(xué)生對(duì)相遇問題數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建成為一種可能。之后,學(xué)生通過自己的探索,合作交流,反思,初步形成解決相遇問題的基本數(shù)學(xué)模型。
(2)運(yùn)用多種策略,促進(jìn)模型內(nèi)化
數(shù)學(xué)建模的目的不僅僅是獲得數(shù)學(xué)結(jié)論,更重要的是在建模的過程中促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化、思想的升華發(fā)展。如教學(xué)“60人參加團(tuán)體操表演,先平均分成2個(gè)大組,每個(gè)大組又平均分成5個(gè)小組,求每個(gè)小組有多少人?”三年級(jí)的同學(xué)認(rèn)為用連除的方法就可以解決這個(gè)問題,那先乘后除的方法呢?是不是也是一個(gè)很好的解決問題的策略?怎樣培養(yǎng)學(xué)生多策略解決問題的意識(shí)?可采用數(shù)形結(jié)合的方法,將具體的情景動(dòng)態(tài)化、直觀化,并逐步抽象,建立基本的連除模型。
有了這種直觀的平均分的過程,就降低了學(xué)生建構(gòu)新知的難度,學(xué)生對(duì)問題的解決就迎刃而解了。
看到了這種建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的策略,線段圖也是一種解答《解決問題》的方法。在課改之前,線段圖作為一種重要的解決問題的手段被廣大師生廣泛運(yùn)用,新課標(biāo)教材是基本舍棄了線段圖,普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為使用線段圖說明學(xué)生的抽象思維能力不高,一般不要求學(xué)生畫線段圖。但是,我們認(rèn)為線段圖是可以上升到數(shù)學(xué)模型策略的高度的。
3.模型解釋應(yīng)用與拓展,引導(dǎo)學(xué)生利用抽象出的模型解決實(shí)際問題。
(1)剖析思維過程,拓展重塑模型。
如執(zhí)教《植樹問題》在引導(dǎo)學(xué)生建立“植樹棵數(shù)=間隔數(shù)+1”的模型后,設(shè)計(jì)以下兩個(gè)練習(xí)題讓學(xué)生完成。A“5路公共汽車行駛路線全長(zhǎng)12千米,相鄰兩站之間的距離都是1千米,這條路上一共有幾個(gè)車站?”B“在學(xué)校的畫展長(zhǎng)廊內(nèi)從一端到另一端一共放了24盆花,每隔3米放一盆,兩端都放,這條長(zhǎng)廊一共長(zhǎng)多少米?”解決這一類問題時(shí),在應(yīng)用模型的過程中,不能讓學(xué)生簡(jiǎn)單地套模型,而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生展示解決問題的思維程序,并對(duì)程序的各個(gè)部分進(jìn)一步進(jìn)行剖析,對(duì)模型進(jìn)行適度的生成、拓展與重塑,派生出新的數(shù)學(xué)模型。
(2)關(guān)注個(gè)性體驗(yàn),促進(jìn)內(nèi)化模型。
如在“乘法的初步認(rèn)識(shí)”的“做一做”練習(xí)中,教科書的插圖是一架秋千上有四個(gè)座位,每個(gè)座位上有兩個(gè)小朋友。求一共有多少個(gè)小朋友。按成人的思維應(yīng)該是4個(gè)2相加,所列加法算式是:2+2+2+2=8,乘法算式是2×4=8或4×2=8。而學(xué)生對(duì)圖意的理解方式則各不相同,算法也是多樣的:
A.一架秋千上有8個(gè)人,是1個(gè)8,用1×8或8×1表示。
B.有8個(gè)同學(xué)是8個(gè)1,用加法算式1+1+1+1+1+1+1+1=8表示,用乘法算式1×8=8或8×1=8表示。
C.有4個(gè)男生,4個(gè)女生,是2個(gè)4,用4+4=8,2×4=8或4×2=8表示。
D.秋千中間有一根立柱,把大秋千分成了兩個(gè)小秋千,每個(gè)小秋千上有4個(gè)小朋友,就是2個(gè)4。
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新課標(biāo)指出:“數(shù)學(xué)建模為我們提供了將數(shù)學(xué)與生活實(shí)際相聯(lián)系的機(jī)會(huì),提供了運(yùn)用數(shù)學(xué)的機(jī)會(huì),數(shù)學(xué)建模的過程,就是將數(shù)學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的過程?!币蚨龑?dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成數(shù)學(xué)建模的意識(shí),真正提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,就顯得猶為重要。
數(shù)學(xué)建模教學(xué)以學(xué)生為中心、以問題為主線、以培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)來組織教學(xué)工作。數(shù)學(xué)建模以學(xué)生為主體,教師利用一些事先設(shè)計(jì)的問題,啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料和學(xué)習(xí)新知識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生積極展開討論,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索,努力進(jìn)取的學(xué)風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生初步研究的能力,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神、形成一個(gè)生動(dòng)活潑的環(huán)境和氣氛,教學(xué)過程的重點(diǎn)就是創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境去誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、培養(yǎng)他們的自學(xué)能力,增強(qiáng)他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新知識(shí)的能力,提高他們數(shù)學(xué)素質(zhì),強(qiáng)調(diào)的是獲取新知識(shí)的能力,是解決問題的過程,而不是知識(shí)與結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成數(shù)學(xué)建模的意識(shí),方可真正提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,從而使學(xué)生學(xué)到“有用的數(shù)學(xué)”。
要真正構(gòu)建學(xué)生數(shù)學(xué)建模的意識(shí),那就要求教師在重視課本知識(shí)的同時(shí),把培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)造性思維落實(shí)到教學(xué)過程中,現(xiàn)在初中生社會(huì)閱歷比較差,無法把實(shí)際問題與數(shù)學(xué)原理進(jìn)行聯(lián)系。許多實(shí)際題目學(xué)生連看都看不懂,因而無法成功建模。我們要讓學(xué)生學(xué)會(huì)建模,就必須從一些學(xué)生比較熟悉的實(shí)際問題出發(fā),讓他們有獲得成功的機(jī)會(huì),享受成功的喜悅,從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,轉(zhuǎn)化問題的能力。從課本的內(nèi)容出發(fā),聯(lián)系實(shí)際,以教材為載體,擬編與教材有關(guān)的建模問題或把課本的例題、習(xí)題改編成應(yīng)用性問題,逐步培養(yǎng)并提高學(xué)生的建模能力。比如: 我縣出租車的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為2千米以內(nèi)收3元,2千米外每增加1 千米收1.2元(不足1千米按四舍五入計(jì)算),某人有現(xiàn)錢11元,他最多可乘多遠(yuǎn)路的車?
這就是與一次函數(shù)內(nèi)容相匹配的一個(gè)數(shù)學(xué)建模。它與實(shí)際問題密不可分,但更要求學(xué)生思維的開闊性和創(chuàng)造性。我們一定不能將構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維割裂開來, 須知構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識(shí)與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維過程必須辨證的統(tǒng)一,這樣才能發(fā)揮學(xué)生的想象能力,培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維。
眾所周知:數(shù)學(xué)史上不少的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)都是來自于直覺思維,如笛卡爾坐標(biāo)系、歌德巴赫猜想等。應(yīng)該說他們不是任何邏輯思維的產(chǎn)物,而是數(shù)學(xué)家通過觀察、比較、領(lǐng)悟、突發(fā)靈感發(fā)現(xiàn)的。通過數(shù)學(xué)教學(xué)建模教學(xué),使學(xué)生有獨(dú)到的見解和與眾不同的思考方法,如善于發(fā)現(xiàn)問題,溝通各類知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系等是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的核心。構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識(shí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷引和轉(zhuǎn)換能力,因?yàn)閿?shù)學(xué)建模是把實(shí)際問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)問題,因此我們?cè)谥袑W(xué)數(shù)學(xué)教育中要注重思維的轉(zhuǎn)化,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的靈活性、創(chuàng)造性及開發(fā)智力、培養(yǎng)能力都是十分有益的。此外,以構(gòu)造為載體,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。“一個(gè)好的數(shù)學(xué)家”與一個(gè)蹩腳的數(shù)學(xué)家之間的差別,就在于前者有許多具體的例子,而后者只有抽象的理論。我們知道:“建模”就是構(gòu)造模型,但模型的構(gòu)造并不是一件容易的事,又需要有足夠的構(gòu)造能力,而學(xué)生構(gòu)造能力的提高是學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力的基礎(chǔ),造性地使用已知條件,創(chuàng)造性地應(yīng)用教學(xué)知識(shí)。數(shù)學(xué)建模本身就是一個(gè)創(chuàng)造性的思維過程,從數(shù)學(xué)建模的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、以及教學(xué)原則都圍繞著一個(gè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主題內(nèi)容而進(jìn)行,其內(nèi)容取材于實(shí)際、方法結(jié)合于實(shí)際、結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際。通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性的思維能力、覺察能力和科研能力等,這些都是創(chuàng)新人才所必備的能力。
關(guān)鍵詞:中職數(shù)學(xué);建模;創(chuàng)新思維
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5727(2013)04-0110-02
按照現(xiàn)行高中階段數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的教學(xué)要求,結(jié)合醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的特點(diǎn),中職學(xué)校開設(shè)數(shù)學(xué)課是為了幫助學(xué)生進(jìn)行專業(yè)課學(xué)習(xí)和適應(yīng)今后臨床工作的需要。對(duì)護(hù)理臨床及生活中問題調(diào)查發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建及計(jì)算已成為中職學(xué)生就業(yè)前應(yīng)該而必須獲取的技能。針對(duì)近幾年的畢業(yè)生就業(yè)跟蹤調(diào)查表明,模型構(gòu)建技能較好的學(xué)生思維更有創(chuàng)造性,更能解決生活和工作中出現(xiàn)的問題,更受用人單位的歡迎。在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中采用題型加方法的教學(xué)模式,能在某種程度上提升學(xué)生的感知能力。在教學(xué)中,常常發(fā)現(xiàn)學(xué)生遇到未見過的題型時(shí)不知道用怎樣的數(shù)學(xué)方法解決,常常傾向于否定自己,歸因于數(shù)學(xué)難學(xué);特別是遇到與實(shí)際聯(lián)系緊密的問題時(shí)更是束手無策,一籌莫展。這既表明他們數(shù)學(xué)思維的缺乏,也體現(xiàn)出曾經(jīng)數(shù)學(xué)教學(xué)的失敗。學(xué)生從小學(xué)一年級(jí)就開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),但相當(dāng)一部分學(xué)生仍缺乏基本的數(shù)學(xué)思維,接觸實(shí)際問題越多,該現(xiàn)象表現(xiàn)越突出。如果仍采取原有教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力只能是一句空話。筆者認(rèn)為,建模實(shí)踐活動(dòng)不失為一劑良方。
構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的必要性及過程
以我們生活中某一問題為研究對(duì)象,對(duì)該問題做一些必要的假設(shè),用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具和數(shù)學(xué)語言來表述一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),這個(gè)結(jié)構(gòu)即為數(shù)學(xué)模型,其中數(shù)學(xué)概念、公式或方程、定理等結(jié)構(gòu)體系是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)。歸納前人構(gòu)建數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題的過程和思維方式,其過程大致如圖1所示。
在這個(gè)過程中,把實(shí)際問題變成數(shù)學(xué)問題是用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問題的關(guān)鍵,這是學(xué)生能力的體現(xiàn)。因?yàn)閷W(xué)生要通過對(duì)實(shí)際問題觀察和分析、構(gòu)架模型,用數(shù)學(xué)思維方法表述它們的關(guān)系和相關(guān)信息,用熟悉的數(shù)學(xué)模型來表達(dá),從而使實(shí)際問題在數(shù)學(xué)模型框架內(nèi)得到解決。
在數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中,以專業(yè)為導(dǎo)向,學(xué)生為主體,有針對(duì)性地開展模型構(gòu)建活動(dòng)是十分必要的。按照現(xiàn)行中職學(xué)校數(shù)學(xué)課程教學(xué)目標(biāo),數(shù)學(xué)要為學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供服務(wù),用數(shù)學(xué)的思維架構(gòu)(即模型)和方法解決(或解釋)專業(yè)課程學(xué)習(xí)中遇到的問題;在學(xué)習(xí)、生活或工作中增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),能有機(jī)地把數(shù)學(xué)模型與實(shí)際問題較好地結(jié)合起來;在解決問題的過程中引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探測(cè)與判斷,運(yùn)算與證明等數(shù)學(xué)方法帶來的。在中職學(xué)生中有針對(duì)性地開展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),以提升學(xué)生思維能力為目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生自覺地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問題,智能型的勞動(dòng)者將會(huì)在他們中產(chǎn)生,這時(shí)的智能型是指具有探索新知識(shí),創(chuàng)造性地用新方法解決問題的能力。
在新生入學(xué)的第一堂課,我面對(duì)全班學(xué)生展示了頭孢菌素(先鋒霉素)皮試溶液的配制過程:首先,取頭孢菌素0.5g加生理鹽水5ml溶解搖勻;然后,抽取0.lml稀釋至5ml后搖勻;再抽取0.15ml稀釋至5ml搖勻即成(每毫升含頭孢菌素60ug);最后,要求學(xué)生分析該過程藥量的變化關(guān)系,提示學(xué)生解決該問題的關(guān)鍵是構(gòu)建單位體積量模型:
其中,N表示每分鐘滴數(shù),每小時(shí)輸入量記為Vml,V∈(0,+∞)。在臨床上某病人1小時(shí)內(nèi)輸液200ml,由構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型方便地估算出輸液速度為每分鐘需滴50滴。輸液速度過快可能引起肺水腫,過慢會(huì)影響治療時(shí)機(jī),故在治療中應(yīng)酌情掌握。常規(guī)補(bǔ)液速度:小兒每公斤體重為1滴/分,成人每分鐘60滴為宜,不得超過90滴。學(xué)生對(duì)這個(gè)將來在臨床上要遇到的問題進(jìn)行轉(zhuǎn)換,無疑會(huì)激發(fā)其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動(dòng)性。
構(gòu)造是創(chuàng)新思維的載體,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的核心就是構(gòu)造力。直覺中包含了構(gòu)造力,轉(zhuǎn)換中也包含了構(gòu)造力。教師在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)造數(shù)學(xué)模型時(shí),要精心設(shè)計(jì)、仔細(xì)觀察,讓抽象的問題回歸到熟悉的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)問題到模型的跨躍。
在中職數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中圍繞專業(yè)特色開展學(xué)生的數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),它與專業(yè)課教學(xué)要求培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力是一致的。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,在教學(xué)中堅(jiān)持以學(xué)生為主體,針對(duì)專業(yè)課程學(xué)習(xí)或?qū)W生實(shí)際開展建模教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生自主活動(dòng),自覺學(xué)習(xí)。只有這樣,才能真正提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。
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一、情境創(chuàng)設(shè)中預(yù)設(shè)“模型的啟發(fā)”
課始,很多教師都會(huì)創(chuàng)設(shè)一定的情境,對(duì)所學(xué)新知進(jìn)行適當(dāng)?shù)匿亯|,從“最近發(fā)展區(qū)”出發(fā),尋找新舊知識(shí)的聯(lián)接點(diǎn)和生長(zhǎng)點(diǎn)。但有些教師卻將情境局面局限于知識(shí)技能的獲取,為學(xué)生搭建的是暗示性、狹隘性、過渡性的“橋”,以便讓學(xué)生輕松便捷地獲得知識(shí)。這樣的方式難以讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的探索過程,束縛了學(xué)生的思維,抑制了學(xué)生的創(chuàng)造性。而建模思想指導(dǎo)下的情境創(chuàng)設(shè),要確保數(shù)學(xué)問題的探究空間,還學(xué)生探索數(shù)學(xué)問題的權(quán)利,讓學(xué)生經(jīng)歷充分的探索過程,獲取豐富、積極的體驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。這種以喚醒、啟發(fā)數(shù)學(xué)模型為指向的教學(xué)既指明了探究的方向,又做到隱而不明,使數(shù)學(xué)問題富有挑戰(zhàn)性。這樣,學(xué)生就能用個(gè)性化的思維方式思考問題,實(shí)現(xiàn)了“不同的學(xué)生學(xué)習(xí)不同的數(shù)學(xué)”,提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)建構(gòu)水平。
二、新知探索中實(shí)現(xiàn)“模型的建構(gòu)”
數(shù)學(xué)家華羅庚在總結(jié)他的學(xué)習(xí)經(jīng)歷時(shí)指出,對(duì)書本中的某些原理、定律、公式,我們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候不僅應(yīng)該記住它的結(jié)論、懂得它的道理,而且還應(yīng)該設(shè)想一下人家是怎樣想出來的,怎樣一步一步提煉出來的。只有經(jīng)歷這樣的探索過程,數(shù)學(xué)的思想、方法才能沉積、凝聚,從而使知識(shí)具有更大的智慧價(jià)值。因此,我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)要善于引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)素材、探究發(fā)現(xiàn)進(jìn)行歸納提升,用簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)語言建構(gòu)起數(shù)學(xué)模型。
在教學(xué)“找規(guī)律――間隔”時(shí),一位教師設(shè)計(jì)了如下的教學(xué)片斷:師:回憶一下,剛才我們遇到兩端都要種的植樹問題,是通過怎樣的辦法最后成功解決的?生1:提出猜想,再驗(yàn)證。生2:難的問題解決不了,可以先舉簡(jiǎn)單的例子,然后發(fā)現(xiàn)規(guī)律,最后再用規(guī)律解決問題。師:也就是說,當(dāng)我們遇到一個(gè)不能直接解決的難題時(shí),可以從簡(jiǎn)單的例子入手來發(fā)現(xiàn)規(guī)律,然后再來解決,這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種有效方法。師:出示剛才收集的數(shù)據(jù)(如下表):
師:現(xiàn)在請(qǐng)你們仔細(xì)觀察剛才我們填寫的表格,有什么發(fā)現(xiàn)?生3:全長(zhǎng)÷間隔長(zhǎng)度=間隔數(shù)。生4:間隔數(shù)+1=植樹棵樹。師:從簡(jiǎn)單的例子當(dāng)中,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了:間隔數(shù)+1=棵數(shù)(板書)。在你們研究的數(shù)據(jù)當(dāng)中,有間隔數(shù)+1不等于棵樹的例子嗎?生:沒有。
師:那么,在怎樣的情況下才會(huì)有這樣的規(guī)律呢?生:在兩端都種的情況下。師:兩端要種(板書)。如果是種50m,兩端都種,還有這樣的規(guī)律嗎?100m呢?1000m呢?生紛紛回答:還是有這樣的規(guī)律。師:看來,這樣的規(guī)律是普遍存在于兩端都種的植樹問題當(dāng)中的。
在上述教學(xué)過程中,教師從個(gè)別的、簡(jiǎn)單的幾個(gè)例子出發(fā),逐步過渡到復(fù)雜的、更一般的情景中,使學(xué)生自主完成了解題策略的構(gòu)建。在這個(gè)過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了植樹問題(兩端都種)的模型,即棵樹=間隔數(shù)+1。這樣,不僅發(fā)展了學(xué)生的策略性知識(shí),同時(shí)也讓學(xué)生的思維經(jīng)歷了一波三折的過程,加深了對(duì)解題方法的理解。
可見,在新知探索中實(shí)現(xiàn)“模型的建構(gòu)”,其實(shí)質(zhì)就是讓學(xué)生經(jīng)歷的知識(shí)的探究、發(fā)現(xiàn)的過程,并將這一發(fā)現(xiàn)用簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)語言描述出來,培養(yǎng)了學(xué)生思維的簡(jiǎn)明性、深刻性。
三、鞏固練習(xí)中進(jìn)行“模型的解釋與應(yīng)用”
學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,經(jīng)過自主探究,合作交流,建構(gòu)起數(shù)學(xué)的模型,這種數(shù)學(xué)模型需要在數(shù)學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行解釋與應(yīng)用,以進(jìn)一步理解模型的內(nèi)涵,科學(xué)合理地運(yùn)用模型解決問題,在實(shí)踐運(yùn)用中進(jìn)一步拓展和提煉模型。
例如,在教學(xué)“圓的周長(zhǎng)與面積”這一單元時(shí),遇到如下的一道題目:如圖,正方形的面積是6cm,圓的面積是少平方厘米?
一位教師設(shè)計(jì)了如下的教學(xué)片斷:師:你們能發(fā)現(xiàn)圓與正方形之間的聯(lián)系嗎?生:我觀察到正方形的邊長(zhǎng)就是圓的半徑,如果正方形的邊長(zhǎng)用a來表示,那么a的平方等于6,也就是r的平方等于6。師:那么,怎樣算出圓的面積呢?生:先求出圓的半徑6÷2=3(cm),再計(jì)算3.14×(3×3)=28.26(cm)。
師:到底對(duì)不對(duì)呢?(學(xué)生討論、交流。)生:不對(duì)!r的平方表示兩個(gè)r相乘,并不是兩個(gè)r相加,所以不能這樣做。師:有沒有其他辦法求出此圓的面積呢?生:根據(jù)圓的面積公式,可求出r,直接把r的平方代入公式,即3.14×6=18.84(cm)。
一、夯實(shí)基礎(chǔ)
堅(jiān)持“雙基”教學(xué),學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能最為重要。由于初中數(shù)學(xué)和小學(xué)數(shù)學(xué)的難度跨度大,所以打好基礎(chǔ)特別重要。教師的教學(xué)活動(dòng)必須立足于課本,以課本為依據(jù)。圍繞課本的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,重視學(xué)生的基礎(chǔ)。因?yàn)橹锌忌踔潦歉呖级际且曰A(chǔ)為重,難題占的比重較少。打好基礎(chǔ)能讓學(xué)生做好基本題,拿到基本分,不至于與心理預(yù)期有太大差距,在今后的學(xué)習(xí)過程中喪失信心。只有重視基礎(chǔ)才能維持學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣,在情感方面不排斥數(shù)學(xué)課。初中數(shù)學(xué)課是主體課程之一,所以課量大,內(nèi)容多,想要掌握課本的基本內(nèi)容必須引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。
比如二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c。第一,需要學(xué)生做好課前預(yù)習(xí),有針對(duì)性地聽課,將課本知識(shí)都吸收。比如該函數(shù)圖像與x軸有交點(diǎn)的判別方式,開口朝上與朝下的判斷,雖然知識(shí)點(diǎn)較為煩瑣,但都是基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的重點(diǎn)。掌握這些基本屬性,對(duì)學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)大有裨益。第二,保證學(xué)生聽課的效率,利用聲、光、電等新興的教學(xué)手段,用一些數(shù)學(xué)軟件繪圖,讓學(xué)生的視覺和思維相結(jié)合。創(chuàng)設(shè)情境形成良好的學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生積極參與思考。比如二次函數(shù)圖像的繪制,就可以采用多媒體進(jìn)行繪制,教師將函數(shù)的繪制過程制作為Flas,讓學(xué)生進(jìn)行觀察,可以起到很好的教學(xué)效果。第三,有效復(fù)習(xí),“溫故而知新,可以為師矣”,學(xué)生要及時(shí)鞏固復(fù)習(xí)當(dāng)日的學(xué)習(xí)內(nèi)容,加深印象將新舊知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系結(jié)合,做一些發(fā)散思維的練習(xí),進(jìn)一步拓展能力。比如教師可以出一些基礎(chǔ)練習(xí)題。比如教師可以讓學(xué)生下課后,自己繪制一組二次函數(shù)圖像。比如,通過設(shè)置不同的a、b、c觀察不同函數(shù)的開口大小、方向,與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)。
除此之外,課后也要積極和學(xué)生交流溝通,發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題和知識(shí)掌握上的漏洞,及時(shí)查漏補(bǔ)缺。讓學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的掌握上做到?jīng)]有漏洞,對(duì)付考點(diǎn)萬無一失。
二、建立新的數(shù)學(xué)思維
數(shù)學(xué)是一門很強(qiáng)調(diào)方法和邏輯的學(xué)科,很多學(xué)生在聽老師講了一道題后只是“知其然不知其所以然”,是怎么想到這種方法的?自己為什么想不到?這也就是一個(gè)數(shù)學(xué)思維的問題。幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)思維,就要做到“精講多練”?!熬v”就是要求教師在授課過程中能抓住課本的重點(diǎn)、難點(diǎn),有針對(duì)性地授課,提高課堂效率,把握好每一個(gè)有限的45分鐘?!岸嗑殹币蠼處熌芨鶕?jù)知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備足夠量質(zhì)量高的練習(xí),讓學(xué)生鞏固練習(xí)。教師不僅要用演繹法講解解題思路,更要用歸納法幫助學(xué)生對(duì)做過的題型和解題速錄進(jìn)行總結(jié)歸納,發(fā)現(xiàn)解題規(guī)律,進(jìn)而建立正確的數(shù)學(xué)思維。
比如二次函數(shù),f(x)=ax2+3x+6>0,求a的取值范圍。對(duì)于該題而言,可以用圖像法,也可以用判別式法進(jìn)行解答。對(duì)于了解二次函數(shù)圖像屬性的同學(xué),該題對(duì)于他們沒有任何難度。但是,數(shù)學(xué)題往往不止一個(gè)正確的解法,可以訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行一題多解,從不同角度思考問題。比如將此題的提問方式進(jìn)行改變:(1)函數(shù)f(x)與x軸沒有交點(diǎn),求a的取值范圍;(2)由函數(shù)f(x)構(gòu)成的二元一次方程,沒有根,求a的取值范圍。或者換一種思路:f(x)=kx2+3kx+2k+1
從上述分析可知,數(shù)學(xué)教學(xué)中比較重要的數(shù)學(xué)思維有邏輯思維能力、發(fā)散思維能力、形象思維能力、直覺思維能力和辯證思維能力等。只要具備這些思維能力就能較為輕松地掌握初中數(shù)學(xué)知識(shí),在實(shí)踐中舉一反三,富有創(chuàng)造性地解答教師沒有講過的題目,從根本上放棄“題?!睉?zhàn)術(shù),為學(xué)生減負(fù),實(shí)現(xiàn)真正的“素質(zhì)教育”。
三、對(duì)學(xué)生要“因材施教”,有區(qū)別地對(duì)待不同水平的學(xué)生
對(duì)于水平較高的學(xué)生重點(diǎn)在于培優(yōu),幫助其“更上一層樓”;而對(duì)于成績(jī)相對(duì)差的學(xué)生,重點(diǎn)在于“補(bǔ)差”,打好基礎(chǔ),使其跟上大部分人的步伐達(dá)到中等水平。當(dāng)然,培優(yōu)補(bǔ)差肯定不是通過大量補(bǔ)課來實(shí)現(xiàn)的而是靠創(chuàng)新的區(qū)別教學(xué)。對(duì)于不同水平學(xué)生可以采取不同的方法,比如優(yōu)等生的作業(yè)偏向于創(chuàng)新和發(fā)散思維,目的在于拔高。其實(shí),筆者認(rèn)為,最有效的拔高方法就是讓這類學(xué)生做做難題,通過做難題來培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。而能力較弱的學(xué)生的作業(yè)偏向于基礎(chǔ)題,這類題目主要以培養(yǎng)學(xué)生解題方法,識(shí)記解題方法為主。在教學(xué)過程中,做到多做題,多總結(jié)解題思路,以此來幫助其夯實(shí)基礎(chǔ),逐步提升。
除此之外,還可以在班級(jí)里成立很多個(gè)互助小組,優(yōu)等生和差等生“一對(duì)一”地進(jìn)行輔導(dǎo),在班級(jí)里形成良好學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生在互助中進(jìn)步。
四、培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣
在課堂上能跟著老師的思路,快速做筆記,積極思考并發(fā)現(xiàn)問題。良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)得更為輕松,也不會(huì)忽上忽下,保持著較為穩(wěn)定的成績(jī)。比如認(rèn)真審題的習(xí)慣,很多學(xué)生本會(huì)做的題目因題目沒看清而出錯(cuò)常常后悔萬分,這樣的失分非??上АK员仨毰囵B(yǎng)學(xué)生認(rèn)真審題的能力,在下筆前準(zhǔn)確把握題意,了解該題的考點(diǎn),在此基礎(chǔ)上解題。這樣才能提高做題的質(zhì)量和正確率,培養(yǎng)細(xì)致,縝密的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思考的習(xí)慣。還有自覺檢查的習(xí)慣也很重要,不論是日常作業(yè)還是測(cè)驗(yàn)考試,教師都要引導(dǎo)學(xué)生自覺檢查,自己發(fā)現(xiàn)自己的問題,是知識(shí)點(diǎn)沒有掌握好還是由于粗心大意,自己糾正自己的錯(cuò)誤,這樣才能印象深刻,更快地提高。培養(yǎng)學(xué)習(xí)習(xí)慣是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,教師不能操之過急,必須有一個(gè)潛移默化的過程。
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