數(shù)學新課程教學應用論文

時間:2022-05-11 08:59:00

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數(shù)學新課程教學應用論文

“問題教學法”是以問題為中心,在老師的引導下,通過學生獨立思考、討論、交流等形式,對數(shù)學問題進行思考、探索、求解、延伸和發(fā)展的教學方法。它通過發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題來揭開數(shù)學神秘的面紗。普通高中《數(shù)學課程標準》(實驗)指出:在高中數(shù)學教學中,教師應鼓勵學生積極參與教學活動,包括思維的參與和行為的參與。課堂上,既要有教師的講授和指導,也要有學生的自主探索與合作交流。教師要創(chuàng)設適當?shù)膯栴}情境,鼓勵學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學的規(guī)律和問題解決的途徑,使他們經(jīng)歷知識形成的過程。

“問題教學法”正是以問題為主線,引導學生主動探究,體驗數(shù)學發(fā)現(xiàn)和構(gòu)建的過程,完全符合新課程標準的理念。因此,“問題教學法”在高中數(shù)學新課程的教學中尤顯重要。下面以北師大出版的高中數(shù)學1(必修)第二章第五節(jié)《簡單的冪函數(shù)》為例,談談如何利用問題教學法,引導學生從事數(shù)學探究活動。

一、借助學生已有的知識,創(chuàng)設恰當?shù)臄?shù)學問題情境

創(chuàng)設問題情境,就是根據(jù)教學內(nèi)容,結(jié)合學生的認知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗,將學習內(nèi)容設計成若干與學生生活接近、有一定趣味性和挑戰(zhàn)性的問題。目的是激發(fā)學生學習的積極性,給學生提供參與數(shù)學活動的機會,使學生在動手實踐、自主探索和與他人合作交流的過程中獲取數(shù)學知識、技能、思想和方法。

在導入新課時,我采取閱讀式教學法,先讓學生看書,然后回答下列問題。

T(教師,下同):我們學過函數(shù)

,它們在形式上有何相同點和不同點?

這些函數(shù)都是學生初中學過的比較重要的函數(shù),是學生最熟悉的。從這些函數(shù)入手,學生容易接受。

S(學生,下同):它們的底數(shù)都是x,指數(shù)不同。

T:這樣的函數(shù)我們叫冪函數(shù),冪函數(shù)的定義為:

如果一個函數(shù),底數(shù)是自變量x,指數(shù)是常量a,即

,這樣的函數(shù)叫冪函數(shù)。

,還有

都是冪函數(shù)。

至此,學生知道了冪函數(shù)的概念,但還不能算理解。針對上面例子中,指數(shù)都是整數(shù)的情況,我設置下面的問題:

T:常量a的取值都是整數(shù)嗎?可不可以是分數(shù)?

學生經(jīng)過思考,有的說只能是整數(shù),有的說可以分數(shù),但說不出為什么。于是我讓學生回歸概念,看概念中對a有何限制:定義中只要求a是常量;再結(jié)合用電腦做動畫演示,讓學生看到

的圖象隨a的變化而變化,其中a可以取所有的實數(shù)。

這時,學生們明白了:a可以取任何常數(shù),當然可以是分數(shù)。

冪函數(shù)也是函數(shù),它也應該有定義域。但函數(shù)的定義域在新課標中降低了要求。為了讓學生對冪函數(shù)定義域的了解達到新課標的最低要求,我設置了如下問題:

T:舉例說明冪函數(shù)

的定義域變化情況,它們都是R嗎?

S:冪函數(shù)的定義域不都是R。比如冪函數(shù)

的定義域是R,而

的定義域是不等于零的實數(shù)。

我再次用幾何畫板演示了

在a取不同的數(shù)值時的圖象,讓學生認識到冪函數(shù)的定義域隨常量a的變化而變化,不同冪函數(shù)的定義域是不同的。至此學生對冪函數(shù)基本掌握,達到了新課標的要求。

這里設置的問題情景,都是在學生已有的數(shù)學知識和基礎上提出來的,而且對同一個內(nèi)容從不同的角度去思考,讓學生感到熟悉而親切,容易理解和接受。

二、借助信息技術(shù)提出問題,讓學生感悟數(shù)學概念的內(nèi)涵

學生已經(jīng)學過函數(shù)的概念和二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),以及圖形的中心對稱和軸對稱,具備了研究圖形性質(zhì)的基本技能和基礎知識。于是,根據(jù)新課標“變被動接受為主動發(fā)現(xiàn)”的理念,在信息技術(shù)的輔助下,對冪函數(shù)設置下面的探究過程。

課本在冪函數(shù)概念后,給出例題:畫出函數(shù)

的圖象,判斷其單調(diào)性。對此我不滿足于學生掌握它的解題思路和方法,而是繼續(xù)以它的圖象為載體,探究冪函數(shù)圖象的對稱性。在用電腦展示

的圖象后提出以下問題:

T:我們初中學過圖形的中心對稱和軸對稱。冪函數(shù)

的圖象有對稱性嗎?

S:有。圖象關(guān)于原點對稱。

T:我們再看

的圖象,它們有何特征?

用電腦演示它們的圖象,學生觀察后回答:

S:

的圖象關(guān)于原點對稱,

的圖象關(guān)于y軸對稱。

這時,給出奇函數(shù)和偶函數(shù)的定義,就水到渠成了。

T:象這樣,圖象關(guān)于原點對稱的函數(shù)叫作奇函數(shù)。圖象關(guān)于y軸對稱的函數(shù)叫作偶函數(shù)。

并借助幾何畫板和Flash,演示函數(shù)圖象的對稱性。在讓學生感知奇函數(shù)和偶函數(shù)概念的同時,也讓他們感受到數(shù)學圖形的對稱美。

但并非所有冪函數(shù)的圖象都存在中心對稱或軸對稱,為了不讓學生陷入這個誤區(qū),我設置了下面的問題。

T:是不是所有冪函數(shù)的圖象都具有中心對稱或軸對稱呢?

有的同學說是,有的說不是,有的同學不知道是還是不是。

T:函數(shù)

是冪函數(shù),它的圖象也存在中心對稱或軸對稱嗎?

學生對這個函數(shù)不太熟悉,我用電腦顯示了它的圖象。學生馬上回答:它沒有中心對稱,也沒有軸對稱。至此,學生們認識到:并非所有冪函數(shù)的圖象都存在中心對稱或軸對稱。

借助信息技術(shù)對函數(shù)圖象作直觀演示下的問題教學法,使學生對老師設置的數(shù)學問題,不再感覺陌生,對數(shù)學概念的理解也不再是空洞的想象。信息技術(shù)下的問題教學法既體現(xiàn)了化抽象為直觀,從直觀到抽象的思維方法,也充分調(diào)動了學生學習數(shù)學的主動性,使學生的學習過程成為在教師引導下的“再創(chuàng)造”過程。

三、借助概念設置問題,讓學生在疑問中發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律

高中數(shù)學新課標倡導自主探索、動手實踐、合作交流的學習方式,讓學生在數(shù)學的學習和運用中,不斷地經(jīng)歷直觀感知、觀察發(fā)現(xiàn)、歸納類比、抽象概括、反思和建構(gòu)等思維過程,并在不斷的探索中發(fā)現(xiàn)問題,提高學生的數(shù)學思維能力。

給出函數(shù)奇偶性的概念后,就面臨著怎樣用概念判斷函數(shù)奇偶性的問題。對于簡單的冪函數(shù),如y=2x和

,學生都能夠通過圖象的對稱性作出判斷,而對于稍微復雜一點的函數(shù),如

,學生就很難靠畫圖來判斷了。對于判斷函數(shù)奇偶性更一般的方法,不能是老師直接告訴學生,只能讓學生通過自主探索、自主實踐、合作交流的方式來自己發(fā)現(xiàn)、自己解決,于是我設置下面的問題。

T:怎樣判斷一個函數(shù)是奇函數(shù),還是偶函數(shù)?

S:根據(jù)奇偶性的定義,看它的圖象是否關(guān)于原點或y軸對稱。

T:判斷函數(shù)

的奇偶性。

對這些函數(shù),學生都會通過其圖象,判斷出它們的奇偶性。

T:函數(shù)

的奇偶性如何?

這些函數(shù),學生不知道它們的圖象是什么樣的,也畫不出它們的圖象,對其奇偶性,學生們是百思不得其解。

于是,學生產(chǎn)生一個疑問:用函數(shù)奇偶性的概念能判斷所有函數(shù)的奇偶性嗎?在不知道函數(shù)圖象的情況下,怎樣判斷函數(shù)的奇偶性呢?

如何破解學生心中的疑問?只有從學生已有的認知結(jié)構(gòu)、思維方法和思維習慣入手,引導學生借助已有的數(shù)學知識和經(jīng)驗,讓他們自己在探究中解決。于是,我再次引導學生對

進行研究。

T:在

中,

S:

T:在

中,對于任意的x∈R,

S:

T:在函數(shù)

中,

S:

T:我們能否猜想:如果f(x)是奇函數(shù),那么

;如果f(x)是偶函數(shù),那么

S:能。比如在奇函數(shù)

中,就有

;在偶函數(shù)

中,就有

。

我對學生的猜想給予肯定,然后告訴學生這是函數(shù)奇偶性的一個重要性質(zhì),并要求他們用這種方法再來判斷

的奇偶性。這時,學生都很快說出它們都是奇函數(shù)。

為了幫助學生更好的認識上述判斷函數(shù)奇偶性的方法,我用幾何畫板演示了

的圖象,學生看到它們的圖象確實都關(guān)于原點對稱。這樣,既驗證了學生自己的判斷是正確的,也提高了他們不斷探索的信心和毅力。

通過這樣循序漸進地設置問題的探索過程,不但讓學生從具體實例抽象出數(shù)學概念,而且在運用中逐步理解了概念的本質(zhì);不但讓學生揭開了心中的疑問,而且通過探索讓學生自己發(fā)現(xiàn)了一個數(shù)學規(guī)律;不但讓學生在探索中學到了知識,而且也發(fā)展了他們的數(shù)學思維能力,體會到了數(shù)學的美學價值。

四、借助學生的發(fā)現(xiàn)再探索,引導學生完善自己的探索成果

經(jīng)過了上述的探索,似乎找到了判斷函數(shù)奇偶性的方法。但同時也給學生設置了一個誤區(qū):只要函數(shù)f(x)的解析式滿足

,就說函數(shù)是奇函數(shù)或偶函數(shù)。為此,我繼續(xù)設置下面的問題。

T:

的奇偶性。

學生都會用上述方法作出判斷。這時我作了如下的變式和引申:

判斷函數(shù)

的奇偶性。

學生判斷出它們分別是奇函數(shù)和偶函數(shù)。對此我并不直接指出他們的錯誤,而是讓他們畫出這兩個函數(shù)的圖象,從圖象上看其對稱性如何?這是一個挑戰(zhàn)性的問題,是對學生的思維嚴謹性的考驗。當學生在給定區(qū)間上畫出它們的圖象,并通過思考、討論和交流后,恍然明白:它們的圖象沒有對稱性。于是,我再向?qū)W生提出了下面的問題。

T:為什么它們滿足

,卻沒有奇偶性呢?

S:因為它們的區(qū)間不關(guān)于原點對稱,即定義域不關(guān)于原點對稱。

T:當函數(shù)f(x)的滿足什么條件時,它才有奇偶性呢?

S:要滿足兩點:一是函數(shù)的定義域要關(guān)于坐標原點對稱;二是在定義域內(nèi)要滿足

。

T:到此,我們就有兩種方法判斷函數(shù)的奇偶性了。在具體解題時究竟該選擇哪種方法呢?

S:容易畫出圖象的,就用圖象法;很難畫出圖象的就用解析式法。

可見,在用問題教學法對數(shù)學規(guī)律的探索過程中,既是應用知識和技能檢驗規(guī)律的過程,又是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和完善規(guī)律的過程。在上面的問題探索中,學生不但是自己發(fā)現(xiàn)了數(shù)學的規(guī)律,而且又是自己完善了這一規(guī)律。

綜上所述,問題教學法是非常重視“過程”的教學方法,它展現(xiàn)了學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的整個探索過程。尤其是在信息技術(shù)的輔助下,問題教學法更有利于培養(yǎng)學生學習的自主性、獨立性、獨特性以及克服困難的意志和決心等多項優(yōu)良品質(zhì),讓學生從我要學出發(fā),建立我能學的自信,使學生的學習賦予了新的生命價值。

【參考文獻】

[1]普通高中《數(shù)學課程標準》(實驗)2003年7月人民教育出版社

[2]普通高中數(shù)學課程標準(實驗)解讀2004年3月江蘇教育出版社