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高中数学教学“创设情境”策略试探

2018-03-19郑富宝

新课程(下) 2018年12期
关键词:麦粒格子创设情境

郑富宝

(浙江省衢州第一中学,浙江 衢州)

当前新一轮课程改革犹如春风吹遍了大江南北,“以人为本,主动发展”的教学理念正冲击着每一位教育工作者。作为一名中学一线教师,应该在这场变革中充当排头兵的角色,努力在教学中实施新课程理念,改变传统的教师教、学生听的教学模式,使学生从被动学习向主动探究转变。教师通过创设一定的教学情境,让学生亲身体验知识发生、形成的过程,养成提问质疑的习惯,使学生在思考中生疑设问,在设问中深化思维,在实践中培养科学的探究知识的精神,进而培养学生的创新意识,充分发挥学生的个性,提高学生的综合素质。本文就高中数学教师如何在课堂教学中创设情境作粗略探讨。

一、创设真实情境,激发学生学习数学的兴趣和好奇心

中学生还处在生长发育期,他们喜欢接受新事物,然而他们对新事物的认识需要一个过程,教师要努力创设一种真实情境,使学生在实际情境下学习,这样可以激发学生的兴趣和好奇心,以及探究和创造的欲望,有效地降低学生对所学知识的恐惧感,使学生养成一种喜欢探究问题的良好习惯。

例如在“等比数列的前n项和”一节的教学中,我创设了如下真实情境:

师:前面我们已学习了等比数列的概念及通项公式,今天我们继续学习有关等比数列的知识。首先我想问一下,我们班有同学喜欢国际象棋吗?你们知道关于国际象棋的传说吗?请看屏幕,这里有国际象棋的示意图,棋盘上共有8行8列,构成64个格子。国际象棋起源于古代印度,相传国王要奖赏国际象棋的发明者,问他有什么要求,发明者说:“请在棋盘的第1个格子放上1颗麦粒,在第2个格子放上2颗麦粒,在第3个格子放上4颗麦粒,在第4个格子放上8颗麦粒,以此类推,每个格子里放的麦粒数都是前一个格子里放的麦粒数的2倍,直到第64个格子。请给我足够的粮食来实现上述要求。”国王觉得这并不是很难办到的事,就欣然同意了他的要求。同学们,你们觉得国王能满足发明者的要求吗?

生:能!不一定!(议论纷纷,表情好奇,有的赶紧提笔计算)

师:下面我们就来算一算发明者要求的麦粒有多少颗,大概有多重。谁能列出所求式子吗?

生1:该问题中各个格子的麦粒数依次构成公比为2的等比数列,所求和即为

师:若将上式两边同乘以2,可得

由②式减去①式得,S64=264-1,这个数很大,这么多的麦粒总质量超过了7000亿吨,若铺在地球表面上,可以得到一个麦粒层,厚度约9毫米。

生:哇!(非常兴奋)

俗话说得好,“万事开头难”“好的开端是成功的一半”,一堂数学课也是这样,引入教学非常重要,本节课采用学生喜闻乐见的典故引入,故事中又蕴含着很深的数学问题,就像给学生设立了一个谜团,这样一种情境立即将学生的注意力吸引过来了,每个学生都有一种解开谜团的欲望,正是这种强烈的欲望拉开了本节课的序幕,充分调动了学生探求新知的积极性和自觉性,同时又使所学知识有血有肉,通俗易懂。

二、创设质疑情境,变“机械接受”为“主动探究”

“学起于思,思源于疑”,学生有了疑问才会去进一步思考问题,才会有所发展,有所创造。苏霍姆林斯基曾说:“人的心灵深处,总有一种把自己当作发现者、研究者、探索者……”,而传统教学中的学生少主动参与多被动接受,少自我意识多依附性,往往不敢越雷池半步,其创造个性受到压抑和扼制。因此在实际教学中,教师要着重培养学生的质疑能力和科学批判精神,教师不仅要善于提问问题,更要鼓励学生提问题,要善于捕捉学生的思维闪光点,即使学生提出的问题使老师束手无策,也要肯定他们大胆发表自己见解和质疑的行为。

例如,在“等比数列的前n项和”一节的教学中,在引导学生求出了一个具体的等比数列的前64项和后,并没有立即讲解更为一般的和式的求法,而是留足时间让学生去主动推导等比数列的前n项和公式。

师:从特殊过渡到一般是我们日常的一种行之有效的思维方式,然而从特殊过渡到一般要注意其推理的严密性,现在请同学们自己探求更为一般的和式:Sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1(q≠0),哪位同学上来板演?

师:巡视。发现有21人没有对q进行分类讨论(包括板演者),随后请同桌同学交换推导结果,相互质疑,举手回答。一阵讨论过后:

生2:两式相减后得(1-q)Sn=a1-a1qn。此时不能立即得出Sn=而应对q分q=1,q≠1的两种情况讨论。当q=1时,Sn=na1;当q≠1时

师:很好!等比数列求和公式蕴含着分类讨论的数学思想,要引起足够的重视,我们把这种推导方法称之为错位相减法,那么有没有其他的推导方法呢?

师:非常棒!等比数列求和公式有两个,具体运用时可根据已知条件选用。

这一教学环节由学生自己去完成公式的推导,并相互质疑,去发现问题,鼓励学生提出问题,实际上把学生当作是教学的主人,教是为学生服务的,学生3和学生4能不受思维定式的影响,大胆走新路,教师要加倍珍惜和呵护,要尽可能让每一位发言的学生高高兴兴地坐下。在教学中,创设质疑情境,能使学生由“疑”产生“愤、悱”境界,产生求知的渴望。“疑”是学习的需要,是思维的发端,是创造的基础,是自主探索的原动力。

三、创设纠错情境,培养学生严谨的逻辑推理能力

“错误是正确的先导”,学生在解题时常常出现这样或那样的错误。对此,教师应针对学生常犯的一些隐晦的错误创设纠错情境,引导学生分析研究错误的原因,寻找治“错”的良方,在知错中改错,在改错中防错,以弥补学生在知识上的缺陷,提高解题的准确性,增强思维的严谨性。

例如在“等比数列的前n项和”一节的教学中,我设计了如下两题及错解供学生改错。

师:请同学们观察下列两题的解法有没有错误。

(2)在等比数列 {an}中,已知求a1与q解:由得两式相除得或 q=1(舍去)

生5:第(1)小题是求前n+1项和,结果应为2n+1-1

生6:第(2)小题q=1也适合题意,故应事先对q进行分类讨论。

师:刚才这两个错误是十分典型的,我们对公式的理解不能只停留在公式的表面形式上,更应该理解它的内涵。

教学过程中,展示错误的解题过程有时比直接给出正确解答更能收到奇效,因为这个过程能给学生敲响警钟,能使学生抓住问题的症结,进而“对症下药”。

四、创设想象情境,变“单一思维”为“多向拓展”

贝弗里奇教授说“独创性常常在于发现两个或两个以上研究对象之间的相似点,而原来认为这些对象或设想彼此没有关系”。的确,让学生在两个看似不同的事物之间进行想象,如同给了学生一块驰骋的空间。在教学中,教师应充分利用一切可供想象的空间,挖掘发展想象力的因素,发挥学生的想象力与创造力,引导学生由单一思维向多向思维拓展。

例如在“等比数列的前n项和”一节的教学中,当运用错位相减法推导出求和公式并已经考虑到公式的注意点后,我设计了如下例题:

(设计意图:这两题中各项不成等比数列,但分组后可得两个基本数列,可运用求和公式。意在培养学生的观察能力和等价转化的能力)

这两例由学生思考后再口述解题思路。

师:有些问题表面上看不是等比数列问题,但可以转化成等比数列问题来求解,在平时的学习中,我们要大胆地进行联想,发挥自己的想象力。下面让我们共同思考这样一个问题:求和:S=1+2×2+3×22+4×23+…+n×2n-1,该问题能否像上面问题一样转化为等比数列求和呢?

生:感到困难,很难分解成等比数列。

师:题中其实蕴含着一个等比数列和一个等差数列,虽然不能直接求和,但利用本节课所掌握的方法就不难解决。

生:错位相减法(齐声回答)。

师:完全正确!请同学们自己独立完成,并给出更一般化的题目。

生7:求和:Sn=1+2x+3x2+4x3+…nxn-1(x≠0)

生8:求和:Sn=1+3x+5x2+7x3+…(2n-1)xn-1(x≠0)……

这一环节的教学不只是完成等比数列求和公式的简单应用,更是给学生一个思维的空间,当一个问题解决以后,教师要善于把握时机,及时转向,由此延伸出其他相关问题,变“单一思维”为“多向拓展”,使学生真正做到“举一反三”“触类旁通”。

五、创设实验情境,培养数学创新能力和实践能力

学数学是为了用数学,数学来源于实践,学生学习数学时也离不开实践。教师通过创设实验情境,不仅能培养学生的数学实践能力,更能有效地加强学生与生活实际的联系,让学生感受到生活中无处不有数学知识的存在,从而让学生懂得学习是为了更好地运用,让学生把学习数学当作是一种乐趣。鼓励学生解决实际问题,培养学生数学建模能力与数据处理能力,这也是新课程理念的体现。

例如在“等比数列的前n项和”一节的教学中,针对现实生活中等比数列求和问题的广泛应用,我布置了如下研究性课题:一些商店为了促进商品的销售,便于顾客购买一些售价较高的商品,在付款方式上较为灵活,可以一次性付款也可以分期付款,采用分期付款时又可以提供几种方案以便选择,例如顾客购买一件售价为5000元的商品时,如果采取分期付款,那么在一年内将款全部付清的前提下,又可以分4次付清或12次付清。请同学们分组对市场上购房情况作深入的了解,研究分期付款与一次性付款的差额情况,作为本节课的课外研究性课题。

这一教学环节旨在培养学生用数学的意识,体会数学“从实践中来,到实践中去”。

总之,教师通过精心设计教学程序,创设各种教学情境来激发学生的学习情感,使教学过程中师生之间、学生之间充分地相互交流,民主地、和谐地、理智地参与教学过程,这正是师生相互作用的最佳形式,因而也是发挥教学整体效益的可靠保证。

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