江苏省苏州市吴江盛泽中学 陈 媛
把数学问题还原为数学现象
——基于活动与体验的高中数学教学策略浅析
江苏省苏州市吴江盛泽中学 陈 媛
高中数学是高中生学习阶段的一门重要学科,与以往的数学教学相比,高中数学更注重对学生思维、逻辑能力以及自我动手能力的培养。因此,在高中数学教育中,应该优化教学策略,使学生在活动与体验中感知数学学习乐趣,把握数学知识,继而促进学生思维、逻辑能力的发展,使学生学会应用数学知识解决生活问题。
高中数学;数学问题;数学现象;教学策略
数学问题的有效提出,是数学课堂得以顺利开展的关键。数学教育与其他学科最大的区别在于问题的有效提出与解决。数学问题是数学教学内容的核心,学生通过对问题进行思考,并通过多种途径对问题进行解决,其数学水平在无形当中得以提高。长期以来,国内的数学教学标准形态将“数学问题”作为教学活动的重心,将“问题解决”视为对学生能力水平的考核,这样的教学常态,容易使学生陷入固定化的数学解题思维定式中,这将会严重限制学生的想象意识以及思维能力发展,而“把数学问题还原为数学现象”则可以较好地解决这一问题。因此,在教学过程中,教师应转变教学观念。笔者认为,教师应基于活动和体验基础上让学生把数学问题还原为数学现象,继而使其在现象的思考中寻找问题,而后尝试解决问题,最后进行反思,进而让学生透过现象抓住数学问题的本质。那么,该如何基于活动与体验把数学问题还原为数学现象呢?下面,笔者就此问题以人教版教材为例展开以下探讨。
在以往的数学课堂教学中,教师通常只是按教材内容进行教学环节设计,其教学流程基本按教材章节进行,学生在死板的教学模式下很容易养成散漫的学习习惯,进而形成懒于动脑思考的不良习惯,久而久之,其数学思维能力发展也会受到严重限制。为此,教师应该为学生设计科学的教学环节,以活跃课堂氛围,让学生在活动与体验中发现问题,还原数学现象。世间所有的研究均从问题出发,教师让学生在课堂活动和体验中发现问题,让他们在自主观察、探讨和发问中寻找数学问题素材,这些素材本身就是一种数学现象。比如在高一数学必修3第二章第一节“随机抽样”教学中,由于随机抽样是一个可变因素,因而可以将其视为一种动态性的解答过程。在传统教学中,教师可能只是简单地按例题给出的条件进行讲解,其讲解结果完全是一个静态过程。这时如果只是让学生尝试解决一个问题,那么其教学的意义也就不存在。为了加深学生对“随机抽样”可能性的理解,教师可提前准备几个箱子和不同颜色的小球,让学生在课堂中进行实验,而后让学生认真观察,并鼓励学生多提问题。于是,学生的学习兴趣很快被激发出来,纷纷进行讨论,学生们的多种问题提出汇集在一起就是数学现象的“总和”,即具体表现。
数学教学活动不应是简单的问题发现,还应对问题展开深入分析,以此透过问题现象抓住问题本质。高中数学教学是一个重在参与探究的过程,因此在高中数学教学当中,应该提高学生的课堂学习参与性,使学生积极参与到数学问题探讨中来,继而使其在问题探究中学会分析问题、解决问题。比如在高一数学必修4第三章《三角恒等变换》第一节“两角和与差的正弦、余弦和正切公式”教学中,教师可以利用“差角余弦公式求cos15°值”的多种解法让学生进行问题探讨,向学生提出“为什么cos15°的值可以从多角度进行解答?其中的解答奥秘是什么?数学原理又是什么?”此时,单人的力量是有限的,加之少数学生不理解问题,或对问题产生困惑,容易丧失讨论兴趣,这时教师可以让学生进行分组探讨,以利用多人优势展开探究。学生在充分的思考过后可以找到多种解题办法,而后教师让学生各自表达自己的意见,使学生在开放、民主的气氛中自由发挥想象,这样所说出来的素材也更接近数学现象本身,最后达到还原数学现象的教学目的。
高中数学教学不仅是问题的发现和提出,还应对问题进行总结反思。在活动与体验中对问题进行总结,可以较好地使学生在反思中还原数学现象,感悟数学思想,从而提高其思维水平。为此,教师在高中数学教学中应充分发挥学生的主观能动性,让学生在课堂学习完毕后对问题进行总结性分析,以提高学生的数学问题解决能力,使学生自主完成学习任务。数学学习需要科学性思维模式,其数学学习过程是由一个题目向一个模式的发展演变,它培养的是全局性思维观念,而这样的学习过程很难通过简单的练习达到,因此在对问题进行解答后仍需要进行深一步的反思和升华,进而将数学思维提升到另外一个高度。比如仍以“随机抽样”为例,教师在对随机案例进行分析和演练后,大部分学生均已明白随机抽样所具有的特殊性和随机性,但是如果只是局限于某个案例的分析,而没有进行总结反思,学生则很难深入把握数学现象,继而导致其再次遇到随机案例分析时仍会感到茫然和无知。此时,教师可以采取类似的例子让学生进行对比分析和提炼甄别,继而让其在问题反思中熟练掌握数学知识,把握数学现象。这样,学生的数学能力就会在问题总结中得到迁移,其解题思维也就在还原数学现象中豁然开朗起来。
总而言之,高中数学教学更重视学生的思维能力发展,基于活动与体验的高中数学教学策略大大提高了课堂教学的灵活性,而把数学问题还原为数学现象,则可以更好地促进学生思维能力的发展。在活动与体验中发现问题、探讨问题、总结问题,可以将数学问题更好地还原为数学现象,进而帮助学生提高自我数学能力。
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【备注:本文系江苏省十三五规划重点自筹课题“‘用数学现象启发问题意识’的教学实验研究”(编号:B-b/2016/02/78,主持人:李宏铭)研究成果之一。】