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普通高中新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗教科書物理(必修1)第四章第二節(jié)——《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》的實(shí)驗方案,教科書提供了兩個參考方案:(一)用懸吊重物的方法同時拉光滑水平面上的兩個小車,用刻度尺測量兩個小車在相同時間里通過的位移,其位移之比等于它們的加速度之比;(二)用懸吊重物的方法拉傾斜面上的一個小車,用打點(diǎn)計時器直接測量加速度。筆者教學(xué)時的實(shí)驗方案是這樣設(shè)計的:將兩個光電門安裝在距離為s的水平氣墊導(dǎo)軌上,讓滑塊在恒定水平拉力作用下從其中一個光電門處由靜止出發(fā)向另一個光電門方向做勻加速直線運(yùn)動,用數(shù)字毫秒計時器測出滑塊在兩個光電門之間運(yùn)動的時間t,再根據(jù)s=■at■即可算出滑塊的加速度;滑塊的質(zhì)量用天平稱量;滑塊所受外力的大小在誤差范圍內(nèi)近似等于拖動滑塊的“小重物”重力的大?。l件是“小重物”的質(zhì)量要比滑塊的質(zhì)量小很多)。
其具體操作分為三步:
一、控制物體(滑塊)的質(zhì)量不變(M=0.60kg),探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
1.作出與F的函數(shù)圖像;
2.學(xué)生歸納實(shí)驗結(jié)論:在物體質(zhì)量一定時,物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比。
二、控制物體(滑塊)所受的外力不變(F=0.10N),探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
1.作出相應(yīng)的函數(shù)圖像;
2.學(xué)生歸納實(shí)驗結(jié)論:在物體受到的作用力一定時,物體加速度的大小跟它的質(zhì)量成反比。
三、由學(xué)生根據(jù)一、二的結(jié)論歸納得出物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系:物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比。
實(shí)驗方案反思:
教材提供的方案(一)中的“光滑水平面上”是一種理想化的模型,本實(shí)驗方案用水平氣墊導(dǎo)軌等效替代光滑水平面,是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)技術(shù)革新,創(chuàng)造條件把實(shí)際問題模型化的一次科學(xué)觀、模型觀的思想教育。
該實(shí)驗方案的系統(tǒng)誤差主要源于實(shí)驗條件的控制??刂茥l件一:氣墊導(dǎo)軌的水平調(diào)節(jié);控制條件二:“小重物”的質(zhì)量要比滑塊的質(zhì)量小很多(一般要求滑塊的質(zhì)量比“小重物”的質(zhì)量至少大十倍以上)。
關(guān)鍵詞:“弧度制”教學(xué);合情推理;能力培養(yǎng)
素質(zhì)教育的重點(diǎn)是創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng),合情推理是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的主要途徑,它能促進(jìn)學(xué)生以一個創(chuàng)造者、發(fā)明者的身份去探究知識,無疑學(xué)生會產(chǎn)生一種極大的滿足感和喜悅,從而激發(fā)興趣,促進(jìn)學(xué)習(xí)的主動性。下面通過我的幾個具體教學(xué)案例,來說明如何在平時教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的合情推理能力。用合情推理設(shè)計“弧度制”的教學(xué)片段:
1.類比引入:在這節(jié)內(nèi)容中首先可以通過類比初中早就知道的長度,重量的不同單位制,使學(xué)生體會一個量可以用不同的單位制來度量,從而引進(jìn)弧度制。
2.弧度角的定義:把長度等于半徑的弧所對的圓心角叫做1弧度的角,用符號rad表示,讀作弧度。如右圖,圓O的半徑為1,AB的弧長等于1,∠AOB就是1弧度的角。
學(xué)生自然會有疑問:為什么可以用等于半徑的弧所對的圓心角作為角的度量單位呢?這個弧度數(shù)與圓的半徑大小沒關(guān)系嗎?
3.學(xué)生通過動手試驗,合作探究,歸納總結(jié),自己解決,教師組織學(xué)生完成下列操作:
添加兩個大小不一樣的圖,分別在上述兩個圓內(nèi)任取兩個同樣大小的圓心角,測量他們所對的弧長,求出弧長與各自半徑的比值,可發(fā)現(xiàn)這個比值相等。
4.學(xué)生自然就能得出結(jié)論:圓心角一定時,它所對弧長與半徑的比值是一定的,與所取圓的半徑大小無關(guān)。因此,用圓心角所對弧長與半徑的比值來度量這個圓心角是合理的。
學(xué)生經(jīng)歷了試驗、觀察,親自參與探究的思維活動而獲得了知識,因此印象也特別深刻,有助于培養(yǎng)合情推理的能力。
合情推理使學(xué)生熟悉了知識的發(fā)現(xiàn)過程,提高了觀察與分析問題的能力,使得教學(xué)過程變成了學(xué)生積極參與智力活動的過程,鍛煉和培養(yǎng)了他們深刻的思維能力,也有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的開發(fā)。牛頓說:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。”可見,合情推理在數(shù)學(xué)發(fā)明中的地位有多重要。因此,數(shù)學(xué)教學(xué)過程中既要教證明又要教猜想。
一、無視教學(xué)內(nèi)容,盲目安排探究活動
【案例】列豎式計算除法
師:我們曾經(jīng)學(xué)過列豎式計算乘法,今天我們就來研究列豎式計算除法,大家先獨(dú)立思考,你認(rèn)為應(yīng)該怎樣列豎式呢?然后在小組里討論。
學(xué)生獨(dú)立思考后開始交流,師參與其中一個小組的討論。接下來小組匯報,有小組匯報成:
教師立即請剛才參與討論的組發(fā)表正確的寫法,并強(qiáng)調(diào)正確寫法。
除法的豎式寫法是一個規(guī)定性的內(nèi)容,與乘法豎式寫法無相似之處,學(xué)生頭腦中也無相關(guān)內(nèi)容(日常生活中鮮少看到豎式除法),這樣的教學(xué)內(nèi)容、這樣的學(xué)情下安排探究活動是毫無意義的。而且負(fù)遷移讓這位教師在余下的教學(xué)中花了不少的精力進(jìn)行糾正。上述案例中,正確答案的得來,不難看出,實(shí)質(zhì)是教師借學(xué)生之口說出而已。這樣的教學(xué),不如直接由教師邊板書邊介紹的效果好。
數(shù)學(xué)教學(xué)中,并不是什么內(nèi)容都要探究得來。規(guī)定性的內(nèi)容、常識性的知識、概念性的教學(xué)等就不需要花費(fèi)精力來探究,教師千萬不要談“講”色變,要做到該出手時就出手。
二、創(chuàng)設(shè)無效情境,忽視探究內(nèi)容
【案例】小數(shù)的加減法教學(xué)
在“小數(shù)加減法”教學(xué)中,教師出示情境圖,讓學(xué)生觀察畫面,感受超市物品的琳瑯滿目。
師:你能提出哪些數(shù)學(xué)問題呢?
生1:一瓶醬油和一瓶醋的價錢是多少?
生2:薯條比山楂片貴多少?
生3:襯衫比羽絨服便宜多少?
生4:帶100元買個玩具汽車夠不夠?
……
學(xué)生對自己提的問題進(jìn)行解決,匯報結(jié)果。
案例中,情境設(shè)置的目的是讓學(xué)生從生活場景中感受小數(shù)加減法的存在,激發(fā)學(xué)生解決問題的興趣??墒?,由于出示的情境圖內(nèi)容太多了,學(xué)生提出并解決的問題各不相同,在計算、匯報時花費(fèi)了將近大半節(jié)課的時間。顯然,學(xué)生的計算技能沒能得到有效的鞏固。
教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,目的是通過生動具體的教學(xué)場景和活動境地,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到情景交融的教學(xué)效果。結(jié)合現(xiàn)實(shí)情形創(chuàng)設(shè)的探究情境,必須緊扣探究主題,目的必須具體明確。如果是問題情境,提出的問題就要緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo),而且要有新意和啟發(fā)性,防止探究情境中的無關(guān)因素喧賓奪主,干擾探究活動的進(jìn)程,也不能一味地提問“你發(fā)現(xiàn)了什么”。這要求教師一方面要及時從情境中提煉數(shù)學(xué)問題,切忌在情境中“流連忘返”;另一方面要充分發(fā)揮情境的作用,不能“淺嘗輒止”,把情境創(chuàng)設(shè)作為課堂的擺設(shè)。在充分認(rèn)識情境創(chuàng)設(shè)作用的同時,要防止認(rèn)識上的片面性,并不是每節(jié)課都要從情境引入,對于一些可以不創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)內(nèi)容,可以采用開門見山的方式,直接導(dǎo)入。有時一句話、一個小游戲,就能迅速激起學(xué)生的探究熱情。
三、無效探究活動,難成高效課堂
【案例】角的度量
活動安排:a.觀察量角器,認(rèn)識各部分的名稱。b.自學(xué)課本,試著量出下面角的度數(shù)。c.總結(jié)量角的方法。d.小組交流,推薦代表發(fā)言。
學(xué)生根據(jù)活動安排,忙開了。十幾分鐘以后,各小組交流完??墒墙酉聛淼木毩?xí),不少學(xué)生在量角時,拿著量角器不知往哪兒放,對剛才總結(jié)出來的“二合一看”并沒有把握。量出來的學(xué)生正確率也不高。
歸因為探究活動設(shè)計操作性不強(qiáng)。角的度量是一節(jié)技能教學(xué)課,案例中顯然只安排了量角的知識和技能的探究。學(xué)生根據(jù)活動設(shè)計一步一步探究下來,只是學(xué)會了一些孤立的關(guān)于“中心、0刻度線、內(nèi)外圈刻度”的概念,機(jī)械地模仿著學(xué)習(xí)量角的度數(shù)。至于量角的本質(zhì)是什么,估計教師本身也沒做研究,設(shè)計的探究活動不具可操作性,探究學(xué)習(xí)的有效性也就得不到保障了。量角其實(shí)就是把量角器上的角重疊在要量的角上。量角器上的角在哪里?特級教師華應(yīng)龍在這節(jié)課的教學(xué)中對學(xué)生的探究引導(dǎo)是很值得我們研究的。課堂上,華老師并沒有急著告訴學(xué)生中心、0刻度線、內(nèi)外圈刻度……從而教授量角的方法,而是引導(dǎo)學(xué)生尋找量角器上的角,在紙上畫角,再過渡到量角,一點(diǎn)一點(diǎn)地把學(xué)生關(guān)于中心點(diǎn)、內(nèi)外刻度等知情權(quán)在探索活動中還給學(xué)生。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,悟出量角就是把量角器上的角重疊在要量的角上。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);自主學(xué)習(xí);能力;方法;教學(xué)案例
隨著初中數(shù)學(xué)教材的不斷革新,對教師教育學(xué)生的要求也逐步提高。目前初中數(shù)學(xué)部分內(nèi)容有些抽象,主題也越來越生活化,對學(xué)生的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和實(shí)踐能力有了更高的要求。但在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的情況不甚理想,大部分學(xué)生是被動接受,缺乏自主學(xué)習(xí)的能力和方法。因此,教師在教學(xué)過程中,積極地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,在提高教學(xué)的有效性、提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績和開發(fā)學(xué)生的自我探索能力等方面有著巨大的作用。本文就是圍繞如何促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)的自主學(xué)習(xí)這個主題,就創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、改善學(xué)習(xí)方法和激勵學(xué)生學(xué)習(xí)等方面,對促進(jìn)自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)、前提條件、關(guān)鍵及動力一一進(jìn)行探討。
一、創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境
學(xué)生的自主學(xué)習(xí)需要以良好的學(xué)習(xí)環(huán)境為基礎(chǔ),如果沒有這樣的條件,教師的教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)都無法順利進(jìn)行下去。良好的學(xué)習(xí)環(huán)境主要包括以下方面:
(一)構(gòu)建和諧的師生關(guān)系
師生關(guān)系是聯(lián)系知識傳授的紐帶,它的和諧與否關(guān)乎著知識能否順利傳承。教師和學(xué)生之間應(yīng)互相尊重,不存在控制與被控制。教師要用自己的愛心去真切的關(guān)愛自己的學(xué)生,而學(xué)生也要以積極、熱情的態(tài)度予以回應(yīng)。尤其是在數(shù)學(xué)這門邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科中,學(xué)生比較容易引起煩躁情緒,教師的耐心與鼓勵,加上學(xué)生的理解,是構(gòu)建和諧的師生關(guān)系的有效途徑。在這樣的環(huán)境下,學(xué)生更愿意接受教師傳授知識,在平等的教與學(xué)中,通過師生互動交流,激勵學(xué)生學(xué)習(xí)乃至自主學(xué)習(xí)。
(二)創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境
社會整體生活水平的不斷上升,教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生需求也跟著一步步提高,良好的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境是學(xué)生自主學(xué)習(xí)必不可少的基礎(chǔ)條件。傳統(tǒng)的教學(xué)模式基本上都是教師在黑板上板書,表達(dá)出來的內(nèi)容可能不是特別準(zhǔn)確,尤其是畫圖,方式比較單一,學(xué)生自己動手操作能力也比較弱,特別是現(xiàn)在的教學(xué)內(nèi)容越來越生活化,有些情境是教師在黑板上無法板書出來的,所以,利用多媒體和計算機(jī)演示,不僅能夠擴(kuò)大學(xué)生的視野,還可以滿足不斷提高的教學(xué)要求和學(xué)生實(shí)踐操作需要。教師愿意在一個良好的環(huán)境下教學(xué),學(xué)生也更愿意在多樣的方式、優(yōu)質(zhì)的環(huán)境中展開學(xué)習(xí)。
(三)制造愉悅的教學(xué)氛圍
愉悅的教學(xué)氛圍,是學(xué)生自主學(xué)習(xí)必要的環(huán)境之一。學(xué)生的學(xué)習(xí)不應(yīng)該是在教師的強(qiáng)制管理下進(jìn)行,否則學(xué)生會對老師產(chǎn)生一定的依賴性,要學(xué)什么、怎么學(xué)都只想跟著老師一步步要求來,這樣,老師的教授和學(xué)生的學(xué)習(xí)都會呈現(xiàn)出一種消極的狀況,教師講課沒有激情,學(xué)生也會感覺無味。而愉悅的教學(xué)氛圍則會產(chǎn)生不同的結(jié)果,教師講課積極、學(xué)生態(tài)度良好,不僅提高教師的教授質(zhì)量,還刺激學(xué)生主動開展學(xué)習(xí)活動。制造愉悅的教學(xué)氛圍,從學(xué)生和老師雙方入手,需要二者共同努力。
二、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個重要的前提條件,也是學(xué)生主觀能動性的體現(xiàn)。沒有興趣,就沒有對知識的探索欲望,最多被動接受教師傳授的部分內(nèi)容,更別提去主動學(xué)習(xí)了。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣?筆者認(rèn)為有以下幾個途徑:
(一)創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)情境
在教學(xué)中結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況或以故事、趣事或典故的方式,創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)情境,引起學(xué)生的注意和思考。
案例1──關(guān)于建立二元一次方程組的情境:
幾個小偷從一戶人家偷走錢后,逃到一間小屋,欲進(jìn)行分贓:若每個人分700元,則會差300元,若每個人分500元,則會多500元。正在此時,一位便衣警察根據(jù)掌握的線索,找到這間小屋恰巧聽到小偷們議論。于是,這位勇敢的警察眼睛一轉(zhuǎn),雖然沒看到有幾個小偷,但對人數(shù)和贓款了如指掌。問:你能以最短的時間算出有幾個小偷,多少贓款嗎?通過帶一點(diǎn)詭異色彩的故事講解,將學(xué)生帶入到情境中,引發(fā)學(xué)生的關(guān)注,使之對原本認(rèn)為可能有些枯燥的二元一次方程組如何解答問題產(chǎn)生興趣。
(二)多媒體教學(xué)
多媒體教學(xué)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的途徑之一,原來的數(shù)學(xué)教學(xué)中,主要是靠教師臺上講述和黑板版畫,數(shù)學(xué)教材中的公式、概念和定理,可能會讓學(xué)生覺得枯燥,引發(fā)厭學(xué)情緒,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)成績的提高,影響整體發(fā)展。相比之下,現(xiàn)代的多媒體教學(xué)先進(jìn)得多,不僅是在一些文科類的教學(xué)中可以引用,在數(shù)學(xué)教學(xué)中同樣可以通過聲音、圖像和文字等結(jié)為一體的方式,向?qū)W生傳達(dá)信息,在視覺和聽覺上刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的主動性,促進(jìn)對數(shù)學(xué)的自主學(xué)習(xí)。
案例2──關(guān)于切線長定理的幾何畫板應(yīng)用:
教師首先在屏幕上畫圓心為O的圓,在圓外找一點(diǎn)M并過M作圓O的切線,分別與圓切于A、B兩點(diǎn)(如圖1所示),通過學(xué)生視覺觀察,讓學(xué)生結(jié)合已學(xué)內(nèi)容猜想結(jié)論,再利用基本的度量工具驗證學(xué)生的結(jié)論MA=MB是否正確。對于切線長定理,學(xué)生更應(yīng)該更愿意知道的是過程,尤其在親眼見證圖形如何構(gòu)成的情況下,學(xué)生能更快地利用直角三角形全等關(guān)系、切線的性質(zhì),以證明出該定理。為了探索AB、OM兩條線段關(guān)系,教師用同樣的方法演示,又得出ABOM的結(jié)論。
通過多媒體演示,將切線長定理這樣一個理論性的知識用幾何圖形表示出來,會給學(xué)生帶來更加深刻的印象,相比于純理論性的講述,這種方法更容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(三)動手“實(shí)驗”
通過指導(dǎo)學(xué)生自己動手操作,幫助學(xué)生尤其是成績不是很好的學(xué)生更深刻的記住相關(guān)理論,在動手的同時動腦,激發(fā)整體學(xué)生的自主學(xué)習(xí)潛力,牢牢掌握基本知識。
案例3──關(guān)于三角形高的位置:
剛接觸三角形高時,一般學(xué)生都認(rèn)為高必定在三角形內(nèi)部,教師則可以通過指導(dǎo)學(xué)生制作教學(xué)工具,以清晰了解三角形高的位置。做一個如圖2般的模具,在A端系根繩子垂直于BC邊,分別將A放于M、O、N三處,形成MBC、OBC和NBC,讓它們依次呈鈍角三角形、銳角三角形和直角三角形,讓學(xué)生觀察垂線(繩子)的位置,即可將三角形高的位置看的清清楚楚,糾正學(xué)生的誤區(qū),加深印象。
三、教授有效的學(xué)習(xí)方法
促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一個關(guān)鍵,是讓學(xué)生掌握正確、有效的學(xué)習(xí)方法。“教”最主要的是教會學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,是為了學(xué)生不教而學(xué)。有些學(xué)生花了大量的時間去學(xué)習(xí),可是成績依然不夠理想,缺乏獨(dú)立思考的能力,這也是缺乏自主學(xué)習(xí)能力的體現(xiàn)。有了自主學(xué)習(xí)能力,學(xué)生才能更好地應(yīng)對將來的學(xué)習(xí)和工作。但實(shí)際上有很多同學(xué)沒有找到更好的學(xué)習(xí)方法,以至學(xué)習(xí)效率低,缺乏創(chuàng)新意識,教師的教學(xué)也難以深入。自主學(xué)習(xí)離不開學(xué)生的閱讀、獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和歸納總結(jié)等多方面的能力。
(一)培養(yǎng)閱讀能力是獲取信息的重要途徑
良好的自主閱讀能力,是獲取教材信息及其他知識的重要途徑,也是自主學(xué)習(xí)得以進(jìn)行的必要條件之一。特別自主學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)方面,不僅要有耐心,還要有扎實(shí)的閱讀能力,否則難以理解題意,分不清哪些是重點(diǎn),學(xué)習(xí)不能繼續(xù)下去。培養(yǎng)學(xué)生的自主閱讀能力,除了能解決基本問題外,還可以防止學(xué)生學(xué)習(xí)過程中對老師的過分依賴。
(二)獨(dú)立思考是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的必經(jīng)過程
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,面對稍微復(fù)雜點(diǎn)的情況,許多學(xué)生就容易疲倦、放棄,或依賴教師講解,這樣不利于開發(fā)學(xué)生智力,會阻礙學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。教師可以在課堂上提出問題,讓學(xué)生從最簡單的地方入手進(jìn)行思考,以層層遞進(jìn)的方式進(jìn)行提問,引導(dǎo)學(xué)生對該問題一步步深入的思考,探尋問題的根源與結(jié)果。在沒有教師指導(dǎo)的情況下,學(xué)生自主學(xué)習(xí),可以通過這種獨(dú)立思考的方式,自己找出問題所在、產(chǎn)生的結(jié)果。
(三)敢于質(zhì)疑是創(chuàng)新意識產(chǎn)生的必要條件
質(zhì)疑是主動學(xué)習(xí)、思考的重要表現(xiàn),也是創(chuàng)新的必要條件。教師講授的內(nèi)容不一定都是準(zhǔn)確無誤的,有時教師也會故意出錯誘導(dǎo)學(xué)生,期望以此引導(dǎo)學(xué)生思考,如果學(xué)生連質(zhì)疑的精神都沒有,教學(xué)如何能進(jìn)行得下去呢?所以,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑,對問題提出自己的見解,即使錯誤也不要緊,特別是在學(xué)生似懂非懂的情況下,若沒有質(zhì)疑,學(xué)生依然是一知半解,創(chuàng)新則成為了無稽之談。
(四)歸納總結(jié)是提高學(xué)習(xí)能力的重要方法
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會接觸很多信息,數(shù)學(xué)知識涉及的范圍比較廣,要想全部記住、理解還有一定的難度,特別是一些概念和定理,都需要?dú)w納、總結(jié),并進(jìn)行比較,才能更好地去理解、掌握。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要求學(xué)生在自己學(xué)習(xí)時將看到的知識進(jìn)行總結(jié)和歸納,并和其他師生交流,慢慢糾正,培養(yǎng)出歸納總結(jié)的好習(xí)慣。
總之,教授有效的學(xué)習(xí)方法,需要教師一步步引導(dǎo),使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),抓住重點(diǎn),鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考,敢于提出質(zhì)疑,對知識的特點(diǎn)和性質(zhì),要求學(xué)生有自己的理解、自己的分析,培養(yǎng)學(xué)生歸納思維,鼓勵學(xué)生將學(xué)習(xí)和思考結(jié)合起來,對學(xué)習(xí)的內(nèi)容結(jié)合可聯(lián)系的實(shí)際進(jìn)行思考,并加以擴(kuò)充,不斷積累,歸納、總結(jié),使學(xué)生形成一套完整的學(xué)習(xí)體系。
四、給予適當(dāng)?shù)脑u價
學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中所體驗到成功的喜悅感,更甚于教師引導(dǎo)下去的成功時的情況,對于自主學(xué)習(xí)獲得的成功,教師應(yīng)予以激勵性的評價,鼓勵自主學(xué)習(xí)精神,增強(qiáng)學(xué)生的自信。若在學(xué)生喜悅的心情上加以打擊,不僅會破壞師生之間的關(guān)系,還會導(dǎo)致情緒低落、信心缺失,嚴(yán)重時可能影響學(xué)生的終身發(fā)展。實(shí)際上,學(xué)生特別關(guān)心老師對自己的評價,評價具有很強(qiáng)烈的導(dǎo)向作用,傳統(tǒng)的說教方式不再適應(yīng)當(dāng)代的教學(xué)需求,學(xué)生也很反感。因此,應(yīng)用評價的導(dǎo)向作用,來激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)很有必要。激勵評價是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力,能引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,即使在面對數(shù)學(xué)難題時,學(xué)生也更有欲望去摸索、去探知、去創(chuàng)新。
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關(guān)鍵詞:幾何直觀;“過程性”;階梯;自主建構(gòu)
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2013)17-0122
隨著《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”)將“幾何直觀”作為“課程內(nèi)容”提出,幾何直觀已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教育中的一個關(guān)注問題。幾何直觀主要是指利用圖形描述和分析問題。《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求讓學(xué)生“經(jīng)歷借助圖形思考問題的過程,初步建立幾何直觀”。
幾何直觀是一種創(chuàng)造性思維,對于數(shù)學(xué)中的很多問題,靈感往往來自于幾何直觀。幾何直觀具有發(fā)現(xiàn)功能,同時也是理解數(shù)學(xué)的有效渠道。抽象觀念、形式化語言的直觀背景和幾何形象,都為學(xué)生創(chuàng)造了一個自己主動思考的機(jī)會,借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象,有助于學(xué)生探索解決問題的思路、預(yù)測結(jié)果。
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的總目標(biāo)要求讓學(xué)生“經(jīng)歷圖形的抽象、分類、性質(zhì)探討、運(yùn)動、位置確定等過程”,“體驗解決問題方法的多樣性,發(fā)展創(chuàng)新意識”。而初中學(xué)生的數(shù)學(xué)分析推理能力和歸納總結(jié)能力都比較弱,所以就需要教師在授課時由淺入深、搭建階梯,引領(lǐng)學(xué)生逐步體驗知識的生成過程,在自主或小組合作的過程中,通過思考和探討,階梯式地自主構(gòu)建知識體系。
下面,以一節(jié)“多邊形的內(nèi)角和”教學(xué)案例淺談筆者如何搭建階梯,幫助學(xué)生體驗幾何直觀、自主構(gòu)建新知架構(gòu)。
一、教學(xué)過程
在講授“多邊形內(nèi)角和”這一節(jié)內(nèi)容時,理解多邊形的內(nèi)角和的計算公式的由來是本章的難點(diǎn)。在處理此難點(diǎn)時,筆者主要利用圖形由特殊到一般、由淺入深,通過讓學(xué)生動手畫圖、討論、總結(jié)來推導(dǎo)公式。具體操作如下:
1. 第一步:提出問題?!皩W(xué)習(xí)了三角形的內(nèi)角和是180°,而三角形是多邊形的一種類型,那么其他的多邊形內(nèi)角和又是多少度?”承上啟下,引發(fā)學(xué)生思考。
2. 第二步:探討問題。
(1)搭建第一層階梯:筆者讓學(xué)生回憶正方形、長方形的各個角,并且算出這兩種特殊四邊形的內(nèi)角和為360°。然后讓學(xué)生畫出一個一般的四邊形,通過度量的方式算出內(nèi)角和。學(xué)生發(fā)現(xiàn)此方法雖然可以得出四邊形的內(nèi)角和,但是過于麻煩,而且容易量錯。引出學(xué)生的探討欲望之后,因勢利導(dǎo),筆者在黑板上畫出一個一般四邊形ABCD,提出問題:能否利用基本圖形和已有的三角形內(nèi)角和知識推算出四邊形內(nèi)角和?(如圖1)
學(xué)生很容易就能想到利用對角線能夠?qū)⑺倪呅畏指畛扇切危ㄈ鐖D2)。讓學(xué)生從圖形上直觀地感受:四邊形的所有內(nèi)角剛好被兩個三角形的所有內(nèi)角覆蓋。
即四邊形內(nèi)角和=兩個三角形內(nèi)角和。
(2)搭建第二層階梯:在黑板上給出一般的五邊形,提出問題:“如何仿照四邊形內(nèi)角和的推導(dǎo),也推導(dǎo)出五邊形的內(nèi)角和?”
(如圖3)
此時,讓學(xué)生展開小組討論:利用“轉(zhuǎn)化”的思想,將五邊形分割成三角形。
學(xué)生們進(jìn)行自主構(gòu)建學(xué)習(xí)。
大部分學(xué)生一般會分割成如圖4的情況,也有部分學(xué)生將五邊形分割成圖5的情況。
此時筆者適時引導(dǎo):從一個點(diǎn)引出線段,與五邊形的各個頂點(diǎn)連接,就能將五邊形分割成若干個不重合的三角形。這個出發(fā)點(diǎn)的位置除了在五邊形的頂點(diǎn)和內(nèi)部之外,還可以在哪里?如何分割?
學(xué)生進(jìn)行動手嘗試,體驗解決問題的多樣性。
部分學(xué)生嘗試在五邊形的邊上設(shè)置出發(fā)點(diǎn),將其分割成圖6的情況。
還有個別學(xué)生很有創(chuàng)新意識,將出發(fā)點(diǎn)設(shè)置在了五邊形的外部(如圖7)。這是連筆者都忽略了的一種情況。
(3)搭建第三層階梯:
讓學(xué)生觀察四幅圖象,尋找把五邊形分割后,五邊形的內(nèi)角和與分割出來的三角形的內(nèi)角和之間的關(guān)系。學(xué)生通過圖形的直觀感知,會很容易發(fā)現(xiàn):
對于圖4 五邊形內(nèi)角和=三個三角形內(nèi)角和。
對于圖5 五邊形內(nèi)角和=五個三角形內(nèi)角和-一個圓周角。
對于圖6 五邊形內(nèi)角和=四個三角形內(nèi)角和-一個平角
對于圖7 五邊形內(nèi)角和=四個三角形內(nèi)角和-一個三角形內(nèi)角和。
將所有結(jié)果化簡后得最終結(jié)論:五邊形內(nèi)角和=三個三角形內(nèi)角和。
(4)搭建第四層階梯:拓展到多邊形的內(nèi)角和探討:關(guān)鍵是將多邊形分割成三角形。
前面的分割方法中,圖4和圖5的方法比較簡單。故要求學(xué)生探討:用上述兩種方法,通過若干個特殊三角形,歸納總結(jié)出“一個n邊形能夠分割成幾個三角形?”
有了前面五邊形的內(nèi)角和探討方法和結(jié)果的鋪墊,學(xué)生能通過圖形的直觀性,自主構(gòu)建知識聯(lián)系:一個n邊形可以分割成(n-2)個三角形。
二、教學(xué)反思
利用幾何直觀,設(shè)置階梯式的遞進(jìn)問題,學(xué)生就不需要死記硬背多邊形的內(nèi)角和公式,同時在進(jìn)行推導(dǎo)的過程中,加深了學(xué)生對圖形間相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的理解,能夠使學(xué)生在今后面對復(fù)雜圖形或陌生情形時,可以將之轉(zhuǎn)化為基本圖形,從而直觀地利用基本的圖形性質(zhì)來解決復(fù)雜圖形的說理和計算問題。
幾何直觀是揭示現(xiàn)代數(shù)學(xué)本質(zhì)的有力工具,有助于形成科學(xué)正確的世界觀和方法論。借助幾何直觀,揭示研究對象的性質(zhì)和關(guān)系,使思維很容易地轉(zhuǎn)向更高級更抽象的空間形式,使學(xué)生體驗數(shù)學(xué)創(chuàng)造性的工作歷程,能夠開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造激情,形成良好的思維品質(zhì)。訓(xùn)練學(xué)生的圖形直觀,不僅僅是讓學(xué)生能夠很好地解題,更重要的是能夠使學(xué)生通過建模、分割、轉(zhuǎn)化等方式方法,對新舊知識進(jìn)行梳理、整合、運(yùn)用,讓學(xué)生能夠通過直觀的感知自發(fā)地構(gòu)建出圖形與圖形、圖形與數(shù)量間的有機(jī)架構(gòu),從而將知識系統(tǒng)化、一致化。
按照《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的理念,教師在培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀的時候,更應(yīng)該通過各種不同的圖象和方法,重現(xiàn)知識的生成過程,激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,讓學(xué)生“積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗”。而根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”的原則,教師更應(yīng)該在教學(xué)環(huán)節(jié)中樂于做一個搭建精美“階梯”的大師,創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知能力的情景,設(shè)計層層深入的環(huán)節(jié)與問題,引領(lǐng)學(xué)生自主地攀登一個又一個數(shù)學(xué)高峰。
參考文獻(xiàn):