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提升品质:让教学从有效走向长效

2015-03-30华志远

中学数学杂志(高中版) 2014年4期
关键词:向量情境思维

华志远

在平时的教学测试评估中,我们经常发现这样的现象:有些老师执教的班级,在单元测验中成绩遥遥领先,但在后续的检测中却成绩平平.依据范梅南的现象学理论,其背后一定存在深层的原因.为此,笔者走进课堂,用专业的眼光加以观察,用理论的视野加以分析,用比较的方法加以探索,得出了一些个人的想法和观点,愿与同行探讨.

1 学习有效教学理论,找到提升品质的依据

依据有效教学理论,支撑有效教学行为的四个要素是引起意向、明释内容、调适形式和关注结果.因为教学行为的起点在学生,如果教学脱离了学情,一切就流于形式.在教学活动中,教学内容的展示是达成教学目标的关键,而生动活泼的形式,能调动学生的能动性和积极性,为达成教学目标保驾护航.当然,倘若教学缺乏反馈环节,教学的有效性就无从判断.衡量课堂教学的有效性,还要从对多少学生有效、对学生哪些方面有效、对学生多大程度有效、对学生多长时间内有效等多个维度加以考量,这就涉及到课堂教学品质的问题.所谓数学教学品质是指数学教学对人影响的广泛程度、深刻程度、持久程度、有用程度.数学教学品质由低到高分为四个层次:一是数学知识技能教学层次,重在解决是什么、怎样做的问题;二是数学思想方法层次,重在解决用怎样的思想与方法做的问题;三是数学思维教学层次,重在解决怎样想到这样做、为什么要这样做的问题;四是数学精神与文化教学层次,重在促进学生心智、个性、观念、精神等和谐协调地发展.可见,真正要使数学教学从短期效应走向长期效应,提升教学品质是必然的选择.

2 整体构建知识网络,找到提升品质的抓手

从大量的课例中发现,一线老师面对激烈的应试竞争,过于关注教学的短期成绩,常把“创设情境,增强体验”评价为教学效率低下,认为不如采用直接告知的方式,以赢得更多的教学时间作强化训练,增强应试的实战效果.目前流行的做法是编制所谓的学案,即把数学概念、公式、定理等知识转化为例题和练习,让学生不断的听讲、模仿和操练,直到熟练掌握,但由于学生没有真正理解知识的内涵,不了解知识的来龙去脉,多数学生处于“只知其然,不知其所以然”的状态,因此,稍过一些时间,学生的遗忘现象极为严重,思想方法系统混乱,长此以往,由于缺乏教学品质的熏陶,学生的心智发展迟缓,思维品质难以优化.

案例1 平面向量的数量积.设计以下问题供学生探究思考:

(1)向量的加减法、实数与向量的积其运算结果均为向量,你能各自找出一些物理模型吗?(如力、速度的分解与合成;S=tV、F=ma等)

(2)如果一物体在力F作用下产生位移S,F与S成θ角,当θ分别取0°、60°、90°、120°、180°时,力所做的功分别等于多少?(唤起回忆:W=|F||S|·cosθ)

F与S都是向量,W是什么量?如果把W看成是F与S的积,记为F·S,你能得出怎样的关系?(W是标量,F·S=|F||S|·cosθ)

(3)通过上述物理背景的研究,你能估计出数学中平面向量的数量积怎样定义?它与前面几种运算有什么区别?(两个平面向量的数量积是一个数量,而不是向量)

(4)两个实数相乘的法则、几何意义、运算性质、运算律分别是什么?你能用类比的方法得出两个向量的数量积相应的知识吗?(注意同类性迁移还是拓展性迁移)

心理学的研究表明,只有建立起新旧知识的合理与本质的联系,才是有意义学习,通过创设情境,让学生的认识反复穿梭于新旧知识之间、具体与抽象之间,将有助于学生建立起这种实质性的联系,从而使学生从整体上体验和感悟知识的发生、形成、发展和应用过程,克服因突兀带来的学习心理上的不适应,实现知识向能力的转化.

3 关注学生思维过程,找到提升品质的归宿

新的高中数学课程标准,把教学的过程性目标分为经历、模仿和发现、探索两个层次,以倡导师生互动,形成良好的认知结构和数学活动经验,但从课堂的实际情况来看,表面化、形式化的现象十分明显.例如,复习旧知识与形成新知识之间,缺乏思维突破过程的设计;许多问题情境存在着“去数学”的现象,从而成为一种时尚摆设,难以起到相应的教学功能.产生这些问题的根源,就是多数教师只关注短期学生知识掌握的情况,没有把优化学生的思维品质作为过程性目标的终极价值.其实,只有在问题情境中引起学生困惑,激发学生探究的欲望,引发学生反省、评判、察觉、明辨和认同,从而提高学生对认知活动的自我意识和自我调节,才能优化学生的思维品质,提升教学的品质.

案例2 在数列的习题课中,我给出了这样一个问题:已知等差数列{an}的首项不为零,前n项的和记作Sn,且满足S9=S23.你能得出什么结论?并如何加以解决?

学生初探:(1)由a1+a2+…+a9=a1+a2+…+a23得a10+a11+…+a23=0;(2)a10+a23=0;(3)设等差数列的公差为d,则由9a1+36d=23a1+23×11d,得2a1+31d=0;(4)若a1>0,则d<0;若a1<0,则d>0;(5)当a1>0时,Sn有最大值;当a1<0时,Sn有最小值.

教师呼应:我向大家出示的结论与同学们得出的类似:(1)S32=0;(2)若a1>0,则当n=16时,Sn最大;若a1<0,则当n=16时,Sn最小.大家有哪些方法可以证明这一结论呢?

有的同学从下标性质入手,合理配凑;有的从基本量入手,求解方程;有的则从函数形态入手,数形结合.由于思维起点不同,学生解题的策略也会有差异,这正是宏观整合知识结构,渗透数学思想方法,优化思维品质的最佳时机,通过相互之间的交流、讨论、比较和总结,能引发思维的“共振”,促进能力的发展和素质的提高.

把题设中S9=S23改为Sm=Sk(m≠k),能得出什么结论?

改为一般情形后,增加了问题的复杂性,函数思想的优势便显现出来了,由Sn=na1+12n(n-1)d=d2n2+(a1-d2)n.因a1≠0,故d≠0.考虑函数f(x)=d2x2+(a1-d2)x是关于x的二次函数且其图象过原点.易得二次函数图象的对称轴方程为x=m+k2,由此得Sm+k=0.设a1>0,若m+k为偶数,则当n=m+k2时,Sn最大,若m+k为奇数,则当n=m+k±12时,Sn最大;设a1<0,若m+k为偶数,则当n=m+k2时,Sn最小,若m+k为奇数,则当n=m+k±12时,Sn最小.

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