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开展小组活动,培养数学核心素养

2019-05-08白茂军

数学学习与研究 2019年5期
关键词:求根数形公式

白茂军

【基金项目】本文系2017年度甘肃省“十三五”教育科学规划课题《学科核心素养的培养怎样体现在课堂小组活动中的探索與研究》阶段性成果,课题批准号为GS[2017]GHB1202.

马克思曾说过:“只有在集体中,个人才能获得全面发展其才能的手段.”随着课程标准的改革,在数学课堂中指导学生开展小组活动,已经受到广大师生的关注.通过开展小组活动,教师给予学生一定的课堂时空,引导学生进行深度探究,可以帮助学生掌握主动观察问题、逻辑推理分析问题的能力.

一、给予时空,引导主动观察

在传统的数学课堂教学模式中,学生往往处于吸收知识的被动地位,不容易发现问题,主动学习.教师通过开展小组活动,给予学生一定的学习空间,引导学生转换角色成为课堂的主体.

例如,在讲授完“等差数列的前n项和”和“等比数列的前n项和”这一部分时,我将班级学生分成几个小组,布置如下问题让学生小组合作,自由探讨进行解答:① 已知log3x=-1log23,求x+x2+x3+…+xn+…的前n项和;② 求数列22,422,623,…,2n2n,…前n项的和;③ 求数列的前n项和;④ 求数列 an=f(n+1)-f(n)的前n项和;⑤ 求cos1°+cos2°+cos3°+…+cos178°+cos179°的值.通过在课堂上给予学生足够的时间进行自主探究,突破传统的呆板的教学模式,培养学生主动观察题目特点的解题习惯,指导寻找相应的解题思路.在学生通过小组合作解决这些问题后,我指导学生将解题思路和题目类型进行归纳,总结出“求解前n项和”的常用方法:公式法、错位相减法、分组求和法、裂项求和法、合并求和法等.

教师给予学生自由讨论和探究的空间,突破原有的“概念—定理—变形—练习”的教学思路,通过指导学生开展小组合作的形式进行学习,培养学生在面对问题时主动观察问题的学习习惯,引导学生独立思考.

二、深度探究,学会逻辑推理

在高中数学的教材中,很多知识点抽象晦涩,让学生难以理解,教师可以转换教学思路,通过引导学生深度探究概念、定理的来源,培养自己的逻辑推理能力,透彻理解教学知识点.

例如,在刚讲解完“求根公式x1,2=-b±b2-4ac2a”时,需要学生牢记这个公式,并在方程中有求根需要时积极运用,可以极大地提高解题效率,但部分学生由于不了解公式的来源,不能够熟练记忆公式,在运用的过程中也总出现错误.为了让学生理解求根公式,我让学生分组交流,尝试自行推导方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根,最快得出结果的小组在黑板上给大家进行讲解:首先将ax2+bx+c=0等式两边都除以a,得到x2+bax+ca=0,再根据配方法,移项后在方程两边加上ba的一半的平方,即等式为x2+bax+b2a2=b2a2-ca,整理为x+b2a2=b2-4ac4a2,解得x1,2=-b±b2-4ac2a.学生通过参与合作探讨,全面了解了求根公式的推导过程,体验了知识逐渐简化的过程,感受到了数学的逻辑思维,同时也锻炼了自己的逻辑推理能力,加深了对相关知识的理解和记忆.

教师在教学的过程中总会遇到部分学生学习数学的积极性不高,其中很大一部分原因是数学在学生心中枯燥、复杂的固有印象.

三、数形结合,巧妙解决问题

著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微.”数形结合一直是高中数学解题的有效手段,教师在开展小组活动的过程中,启发学生用数形结合的思维巧妙地解决问题,有助于学生深入地了解数形结合的应用原理,更好地将数形结合的解题思维应用到以后的实际操作中.

例如,在必修一中学生刚刚接触“基本初等函数”,通过课堂的讲解,在学生对“对数函数”有了基本的了解之后,我布置了这样一道例题让学生以小组为单位自由探讨:不等式x2-logax<0,在x∈0,12时恒成立,试讨论a的取值范围.学生刚看到这道题时,纷纷开始了x2-logax的化简,几分钟过去了,一些学生发现这道例题不能通过直观地化简不等式来解答,开始和小组同学进行讨论.此时,我引导学生可以通过画图的方法,尝试将不等式表达的数量关系转化成图形、线条的性质进行观察.各小组陆续接受了我的指导建议,开始绘制坐标系,画出y=x2和y=logax的图像,发现题目就是y=x2的图像在y=logax图像下方时a的取值范围,题目的深层含义也就是求x∈0,12时,loga12>122,探究出这一条件关系,这道题也就迎刃而解了.

在小组合作的过程中渗透数形结合的解题思想,引导学生理解数形结合的内涵,在不同的题目环境下,用图形的性质表达数量关系进行讨论,或者用数量关系总结图形的性质进行研究,通过“数”与“形”的完美切换,让复杂的问题简单化,抽象的问题直观化.

总而言之,教师在教学过程中积极开展小组活动,指导学生合作交流,培养学生主动观察、搜集整理信息的能力,锻炼学生的逻辑思维,引导学生巧用数形结合解题法,将题目直观化、简单化,充分打造以学生为主体的教学模式,培养数学核心素养.

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