探索讓數(shù)學課堂充滿激情與智慧

時間:2022-04-20 05:11:00

導語:探索讓數(shù)學課堂充滿激情與智慧一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

探索讓數(shù)學課堂充滿激情與智慧

《數(shù)學課程標準》提出“有效的數(shù)學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶,動手實踐,自主探索與合作交流是學生學習數(shù)學的重要方式”。課堂是教學主陣地,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和探索能力,還得從課堂入手,放手讓學生去探索、去發(fā)現(xiàn),對學生潛能發(fā)展和數(shù)學思維能力的發(fā)展都起著重要的推進作用。因此,教師的任務(wù)主要在于指導學生探索獲得知識、技能的途徑和方法,領(lǐng)悟數(shù)學思想方法和精神,對于培養(yǎng)學生學會探索、學會學習是至關(guān)重要的。布魯納指出:“探索是數(shù)學教學的生命線”。

如何在數(shù)學課堂中引導學生開展探索活動?筆者就如下方面進行了探究。

1.探索問題的條件或結(jié)論,彰顯學生智慧的個性

條件或結(jié)論開放的問題給學生留有足夠的探索空間,為學生創(chuàng)造了探索的機會和提供了探索題材,并能激發(fā)學生的探索欲望。學生從多角度、多層次開展探索活動,表現(xiàn)出不同層次的思維水平,通過互動交流促使思維空間得以拓展,有利于培養(yǎng)學生的探索精神和激發(fā)學生的潛能,彰顯個性思維,迸發(fā)智慧的火花。

例1如圖(1),⊙O的直徑AB的延長線交切線TP于P,TH⊥AB于H,若TP=a,請你添上一個條件后,可以求出OH.

我提示:要求OH,關(guān)鍵是探究OH、PT、PH、OP、TH這些線段的關(guān)。經(jīng)此點撥,學生依據(jù)已知條件,聯(lián)想基本圖形,通過添加輔助線,從而容易得到OH、PT、PH、OP、OT、TH這些線段的關(guān)系,進而發(fā)現(xiàn)只要線段(PH、OP、TH、半徑或直徑)中的任何一條線段已知,就可求出OH。此時學生的學習情緒高漲,充分感受到探索知識的無窮樂趣和成功的喜悅之情。我趁機提出:除添加以上條件外,還可以添加其它條件嗎?這進一步激發(fā)了學生探索的激情.有的學生從角(∠P、∠PTH)入手添加條件,有的學生從線段(PA、PB)入手添加條件,有的學生從線段關(guān)系入手添加條件,如:PA=4PB、TH∶PH=1∶3、PH=3OH等。學生探究的角度越來越多,顯然,這樣的課堂是卓有成效的。

這里,問題結(jié)論明確而條件不給出或條件不完備,問題所要具備的條件需要學生探索才能獲得。應點撥學生從所給結(jié)論、條件出發(fā),逆向推理,逐步探索,獲取最佳條件,常用方法是“執(zhí)果索因”。

例2如圖(2),AB是⊙O的直徑,⊙O過AC的中點D,DE⊥BC于E,CB切⊙O于B.由這些條件,你能推出哪些正確的結(jié)論?

我提示:要仔細觀察圖形的特點,想一想,如何添加輔助線?從哪些方面獲取結(jié)論?經(jīng)此點撥,學生從判斷三角形的形狀及其三邊的特殊關(guān)系、兩角關(guān)系、兩條線段關(guān)系、直線與圓的位置關(guān)系及線段之間的數(shù)量關(guān)系等方面探究獲得結(jié)論,學生通過多層次、多方位的探索,活化了自己的思維。

問題給出條件而結(jié)論不給出或結(jié)論不確定,需要學生探索才能得到結(jié)論。常規(guī)策略是“綜合法”。要點撥學生從問題條件出發(fā),依據(jù)已知事實和數(shù)學知識,合理推斷,大膽猜想,探索相應結(jié)論,并驗證猜想的結(jié)論,從而獲得正確結(jié)論。

2.探索解題中的錯因,點燃學生智慧的火花

英國心理學家貝恩布里奇說:“錯誤人皆有之,作為教師不利用是不可原諒的。”是的,我們不僅要寬容錯誤,更要挖掘利用好學生的錯誤資源,學生有了錯誤,要給足學生思考的時間和空間,讓學生自己去發(fā)現(xiàn)錯誤,探究錯因,糾正錯誤。從認知沖突中產(chǎn)生思維碰撞,點燃智慧的火花,邁入知識的殿堂。

例4若(X+1)X²+3X+2=1,則X的值為()。

A、0B、-2C、-1或-2D、0或-2

解答時,多數(shù)學生的解答是:由題意得:X2+3X+2=0,且X+1≠0,解得X=-2,故選B。

此時,我提醒學生再仔細想想。過一會兒,終于有學生提出答案為D。很多學生半信半疑地把X=0代入原式驗證,結(jié)果發(fā)現(xiàn)等式也成立。對此,大家感到迷惑不解,表明上述解法有錯,“到底錯在哪里?”至此,學生產(chǎn)生了迫切的求知心和想弄清錯因的強烈愿望。我再次提醒學生不要只注意“底”的條件(底數(shù)不能為零)而忽略其它情況,讓學生在探索、交流中去發(fā)現(xiàn)錯誤,分析原因,真正弄懂錯誤的根源——沒有全面地分析等式成立的所有可能性:①a0=1(a≠0),②1n=1(n∈N),③(-1)2n=1(n∈N),通過引導學生類比發(fā)現(xiàn):當?shù)仁匠闪儆谇闆r①時,解答如上,得X=-2;當?shù)仁匠闪儆冖跁r,有X+1=1,即X=0;當?shù)仁匠闪儆谇闆r③時,有X+1=-1,即X=-2,此時,X2+3X+2=0,則等式為(-1)0=1,綜合以上情況得X=0或X=-2。

教學中巧設(shè)富有內(nèi)涵置陷且有啟發(fā)性的問題,能起投石激浪作用。通過示錯——糾錯——頓悟的過程,讓學生更好地在錯誤中尋找疑點,在誤中思,在思中悟,讓他們在自己常犯的錯誤和挫折的教訓中變得“聰明起來”。

3.探索數(shù)學公式定理,叩開學生的智慧之門

建構(gòu)主義認為:“學生數(shù)學學習是一個主動建構(gòu)知識的過程,獲得數(shù)學知識需要每個人再現(xiàn)類似的創(chuàng)造過程,數(shù)學學習是一種再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造的過程”。讓學生探索定理、公式形成過程就是一個“再創(chuàng)造”的最好范例.為此,對公式、定理教學,我不是簡單地呈現(xiàn)結(jié)論,而是突出公式定理的發(fā)生、發(fā)展和形成的過程,從具體背景材料出發(fā),揭示知識背景和來源,創(chuàng)設(shè)動手實踐、操作實驗等情景和一系列探索性的問題,為學生建構(gòu)新知識創(chuàng)設(shè)必要的平臺,讓學生從事觀察、實驗、探索、猜想、驗證、推理與交流等活動,促使學生探索發(fā)現(xiàn)數(shù)學公式定理,闖入知識的殿堂,叩開學生的智慧之門。

例5“平方差公式”教學,可設(shè)置如下問題:

(1)計算并觀察下列每組算式:

(2)已知25×25=625,那么24×26=?

(3)你能舉出一個類似的例子嗎?

(4)從上述過程,你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?

(5)你能用語言敘述這個規(guī)律嗎?你能用代數(shù)式表示這個規(guī)律嗎?

(6)你能驗證并說明你所猜想的規(guī)律的正確性嗎?

這樣,通過“數(shù)組計算——比較歸納——感受方法——猜想一般規(guī)律”,讓學生經(jīng)歷了根據(jù)特例進行觀察、比較、歸納、猜想、驗證,用數(shù)學符號表示,證明猜想,在探索過程中發(fā)現(xiàn)了“平方差公式”,從中嘗試到成功的喜悅,誘發(fā)了學習數(shù)學的激情。

例6“三角形中位線定理”教學,我設(shè)計了“把一個三角形剪一刀拼成一個平行四邊形”的操作活動。

問題1:圖(5)是一個任意三角形,請在三角形上剪一刀,使得分成的兩塊正好拼成一個平行四邊形.

問題2:若把圖(5)中我們剪下的位置稱為三角形的中位線,你能給出三角形中位線的定義嗎?一個三角形有幾條中位線?

問題3:通過活動和觀察,你能發(fā)現(xiàn)三角形的中位線和第三邊有什么位置和數(shù)量關(guān)系?想一想怎樣驗證你的猜想?

問題4:你能否對你的猜想進行證明?

這樣,把數(shù)學知識的形成過程轉(zhuǎn)化為學生親自實驗、操作、觀察、探索、發(fā)現(xiàn)、驗證、運用的過程,讓學生歷經(jīng)探索發(fā)現(xiàn)了定理、公式,品嘗知識探索過程中成功的喜悅,既實現(xiàn)數(shù)學教學對于學生主動發(fā)展的價值,又豐富了數(shù)學活動的經(jīng)驗,培養(yǎng)了學生探索能力,激活了創(chuàng)造潛能。

4.探索數(shù)學問題的規(guī)律,拓寬學生的智慧之路

波利亞指出:“學習任何知識的最佳途徑是自己去發(fā)現(xiàn)”。數(shù)學問題的許多內(nèi)容充滿了用來表達各種數(shù)學規(guī)律的模型,如數(shù)列、代數(shù)式、方程、函數(shù)、不等式、圖形等均蘊含一定規(guī)律,這無疑要學生通過探索才能發(fā)現(xiàn)其規(guī)律。這類問題一般是從特殊到一般,再到一般,觀察它們的共同特征,猜想得出規(guī)律。學生在經(jīng)歷探索事物的數(shù)量關(guān)系、變化的過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律,拓寬了思維空間與知識空間,開啟了智慧之門。

4.1探索數(shù)式所蘊含的規(guī)律

數(shù)式蘊含著什么的規(guī)律,通過探索才能發(fā)現(xiàn)其規(guī)律.關(guān)鍵要指導學生觀察、分析、比較、抓住數(shù)式的共同特征,探索它們之間的相互關(guān)系,進而歸納、猜想得到規(guī)律。

例7請同學們先驗證下列各個等式是否成立。

(1);(2);(3);

(4);…通過驗證,你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢?并用字母表示這一規(guī)律.

在上述各式中,根號“”像一個“牢籠”,它把數(shù)、式關(guān)在里面,使它們與“牢籠”外的數(shù)、式不能直接運算,給化簡、合并帶來障礙.但是,經(jīng)過驗算可以發(fā)現(xiàn),上述各式中的整數(shù)部分可以沖出“牢籠”。于是,引導學生探索:

(1)是否任何一個分數(shù)開平方,整數(shù)部分都可以沖出“牢籠”呢?

(2)還有那些帶分數(shù)開平方(或開立方…),整數(shù)部分都可以沖出“牢籠”呢?

學生進行探索、試算、體驗,進而觀察分子、分母的特點,從而可以猜想得到:;

還可以引導學生進一步猜想出更一般的規(guī)律:.

這樣,學生通過觀察、猜想、類比、交流、歸納、證明等探索過程中獲得成功的體驗,進一步認識和理解數(shù)學探究的一般性方法。

4.2探索圖形蘊含的規(guī)律

新教材編排(搭建、擺放、拼、鋪設(shè)等)許多計數(shù)圖形(案)均蘊含某種規(guī)律,也是近年中考試題的一個亮點,而且給學生提供了很好的探索素材。讓學生探索一組圖形變化所反映的規(guī)律,使學生經(jīng)歷觀察、分析、探索、猜測、驗證等發(fā)現(xiàn)探索過程,學會“問題——探索——發(fā)現(xiàn)——推廣”的探索模式,從中讓學生“悟出”道理、規(guī)律和思考方法等,能有效地提高學生分析解決問題的能力和探索能力。

例8某餐廳按下圖方式擺放餐桌和椅子:

(1)1張餐桌可坐6人,2張餐桌可坐人。

(2)請你擺出5張餐桌的圖形,6張餐桌呢?各能坐多少人?

(3)觀察、分析、探索圖中表示的人數(shù)是怎樣隨餐桌的變化而變化的,你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?請寫出n張這樣擺放的餐桌可以坐的人數(shù)。

(4)如果按這種方式擺放100張餐桌,一共可以坐多少人?

這樣,教師以數(shù)學規(guī)律的發(fā)生、發(fā)展的過程為主線,結(jié)合學生的認知特點,不斷設(shè)置問題,激發(fā)學生的好奇心和探索欲望,能讓學生變被動接受為主動探究,富有個性地自我建構(gòu),從而掙脫思維定勢的束縛,激發(fā)自身的學習潛能。

多年的教學實踐證明,數(shù)學課堂開展探索學習活動,還必須結(jié)合學生的知識水平創(chuàng)設(shè)探索性問題情景進行,只有這樣,才能保證學生學習探索的可持續(xù)發(fā)展。