江苏省如皋市第二中学 郝红云
在高中数学教学如何实现学用结合
江苏省如皋市第二中学 郝红云
学用结合在高中数学教学中的理解,需要超越“学”好数学知识“用”以解题的层面,需要从数学在生活中的延伸,从数学促进社会发展的角度去思考。函数知识在国际通行的“体重指数”中有着显性的应用,可以让学生研究体重指数中的对应关系,并在数据采样与标准确定的过程中深化对函数的理解。学用结合可以成为高中数学教学的主线。
高中数学;数学教学;学用结合
学以致用是我国教育的传统认识,可是今天的教学却似乎淡化了这一点,尤其是高中数学知识,更多的是以知识的学习与习题的解答的面目出现在学生的面前,这显然是不利于学生认识数学本来的面目。固然,数学有抽象的一面,尤其是高等数学,给人的感觉就是抽象符号的堆砌,但是不能忽视的是,就算是当代最高端的数学,也有利用其模型来指导小到精密的设计,大到经济发展模型建立的一面。因此,高中数学教学中,更多的强调学用结合是有其实际意义的。这里所说的“用”,不仅仅是数学习题解答中的运用,也包括面对实际问题时数学知识的运用。
研究学用结合,首先要对学用结合有一个质的理解。很显然,这里所说的学用结合,肯定不完全是指将所“学”的知识“用”到数学解题当中去,因为这已经是高中数学教学的常态,已经研究得非常透彻。这里所说的“用”应当是面对实际需要的运用,具体的可以从以下几个方面来理解:
其一,发掘数学知识的应用价值。从理论上来说,任何一个高中的数学知识都是有应用价值的,但是一般的应用对于巩固数学知识而言没有太大的价值,因此从教学效益的角度来看,应当选择那些具有系统性的数学知识,作为学用结合教学实践的重点,然后据此认真设计教学。如高中“函数”知识就是一个应用性较强的知识,这一知识学生原本就具有一定的基础,而经由高中阶段的知识构建之后,学生对函数的内涵与外延都有一定的理解,在此基础上再通过函数模型的应用,可以让学生认识到函数知识的价值。
其二,寻找数学知识应用的场合。学用结合的另一个关键是“用”在哪里,也就是说如何让学生在用的过程中发现数学知识的价值。这一点是教师教学设计的主要内容,这里需要注意的是,函数知识的应用不一定非得是宏大叙事式的应用,应用的依据应当是学生的生活经验与知识理解能力。比如说引入世界通用的“体重指数”,就可以让学生在体重与身高的函数关系中获得对函数概念的认知。一句话,寻找函数知识的应用领域是需要根据对函数知识的理解来进行的,这可以视作唯一依据。
其三,设计数学知识与实际应用之间的联系。学用结合的妙处在于“结合”的有效性,而有效结合是以知识与应用之间的联系为基础的。函数知识的应用教学设计中,基于对应关系寻找联系是一个重要思路。如上面提到的“体重指数”,其实就是正常成长情况下体重与身高的对应关系,这种对应关系的发掘,本身就可以深化学生对函数的理解。
学用结合的最佳场所自然是课堂,基于上述理解,在数学课堂上,函数知识的学用结合可以这样进行。为了便于理解,这里仍然以“体重指数”为例来进行描述。应当说这是一个很受学生欢迎的话题,尤其是可以调动女学生的积极性(这也算是一个意外的收获),使其通过“体重指数”的探究,理解函数知识的普遍适用性。具体的教学过程,可以分成如下几个步骤:
第一步,直接提出问题:函数知识在生活中有哪些应用呢?举出你所知道的例子。说明:在课堂上,学生也确实能够举出相关的例子,简单如匀速直线运动中位移与时间的关系等,但这些例子往往都是来源于学生已有的学习过程,并不能真正让学生对函数有一种耳目一新的认识。因此,这里所设计的利用“体重指数”来强化学生对函数的认识,在题材上就具有了新颖性,就能够有效地吸引学生的注意力。
第二步,基于激趣需要提出问题:班上有想减肥的同学吗?你如何判断自己的体重是否合适?激趣的作用是显而易见的,教师要做的是迅速将学生的感觉兴趣转换为对函数知识的研究。因此需要教师进一步阐述:当前世界通行的是通过“体重指数”来判断体重是否合适。大家想知道这个指数是怎么形成的吗?学生当然会说想知道,而当教师给出“体重指数”就是体重与身高的比值时,学生又会感觉特别简单,此时会有一种失望的感觉。
第三步,教师进一步打破学生的认知平衡:利用体重与身高的比值来定义“体重指数”固然是简单的,这也确实只是一个简单的函数关系。问题在于,既然要使其成为世界通行的判断依据,就需要对其结果给出一个科学的范围,范围的获得才是“体重指数”形成的关键。这样的提醒的确有效果,于是指数范围的确定就成为下一个研究重点。学生自然就会想到:怎样界定这个范围才是科学的?这里就需要采样,就需要科学界定合理体重的范围。于是,下面的工作其实就是围绕函数的对应关系,进行外围材料的精加工。此过程中,学生思维的直接加工对象是数据的采集与范围的划定,而间接的加工对象或者说一直不变的加工对象,其实是函数本身。因此,这样的一个学以致用的过程,可以深化学生对函数概念的理解,也可以将学生对函数理解的触角伸到一个未知的领域。
学用结合其实是一个常研常新的话题,就算是在应试压力十分大的高中数学教学中,让学生在数学知识的运用中获得新的认知,也是不少数学教师孜孜以求的努力方向。
在笔者看来,学以致用可以成为高中数学教学的主线之一(除此之外,知识当然是主线,解题能力的培养也是主线),如文章开头所说的一样,数学知识的理解只有在更广的范围内,通过更高高度上的应用,才能真正获得。将学用结合当成教学的主线,那就意味着在教学中需要多考虑一件事情,即每一个数学知识可能存在什么样的应用场合,而一个应用又会怎样深化学生对知识的理解。这样的过程,显然将教师对教学内容的把握与对数学教学的理解提高了一个层次,从这个角度讲,教师专业成长也就有了一个新的方向。
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