高中数学生成性课堂教学模式的构建与设想

2018-03-14 19:21陈卫卫
数学教学通讯·高中版 2018年1期
关键词:生成性教学数学教学高中数学

陈卫卫

[摘 要] 生成教学法,是指教师在学生认知阶段、形成知识框架的阶段、形成知识体系的阶段给学生布置习题,通过引导学生完成习题,让学生全面地、深入地理解知识的教学方法,现应用等比数列的教学案例说明这种课堂教学模式构建的方法.

[关键词] 高中数学;数学教学;生成性教学

生成性教学的理论核心为建构主义理论. 建构主义理论认为,学生学习知识的过程,就是把自己当作模式,自己结合现有的经验建构一个新知识的过程. 教师的教学模式决定着学生生成知识的质量,如果教师的教学模式存在较大的缺陷,那么学生生成的知识会小于原有的知识,或生成知识的过程非常缓慢. 如果教师优化了教学模式,那么学生生成的知识就多于原有的知识,并且能快速地生成知识. 现说明一套教师优化课堂教学模式构建的教学方法.

结合学生的经验,引导学生生成知识概念

教师在引导学生生成知识时,最忌生硬地向学生灌输知识. 这是因为:第一,教师如果直接给学生灌输知识,那么很多学生不能了解知识生成的原理,当学生照着教师灌输的方法生成知识时,知识结构是存在缺陷的,如果学生的知识结构存在缺陷,就不能应用该种知识解决问题. 第二,教师如果直接给学生灌输知识,学生会认为教师的教学存在功利性,教师只顾自己的教学任务向他们强性灌输知识,却不管他们是不是能够接受知识,愿不愿意接受知识,教师在教学中,要应用以人为本的思路开展教学活动,帮成学生生成知识概念.

以教师引导学生思考题1为例.

题1:求和:Sn=+++…+.

刚开始,很多学生表示不能计算出题1,教师引导学生思考,如果觉得题1过于抽象,为什么不能把抽象的问题变得具象,然后找出具象问题的规律呢?学生经过教师的启发,感到若有所悟,接下来学生应用枚举法来解决,然后应用分类归纳的方式整理答案,题1的解题过程如下.

解:

当a=1时,Sn=1+2+3…+n=.

当a≠1时,因为a≠0,所以可得:

Sn=+++…+(式1),

Sn=++…++(式2).

以上是学生应用枚举法举例获得的答案,当学生得到(式1)与(式2)后,从抽象的角度开始思考问题,学生用(式1)-(式2),得到:

1-Sn=++…+-=-,

Sn=,

Sn=(a=1),(a≠1).

在这一次的学习中,学生发现,刚开始他们认为计算等比数列很难,这是一个新知识,等到教师引导他们应用迁移学习法学习时,他们发现学习等比数列并不困难. 他们以前学习等差数列时,曾应用枚举法找到计算等差数列的方法. 现在,他们可以结合迁移学习经验,也应用枚举法找到等比数列的计算方法.

教师应用生成法教学时,不能直接告诉学生一个概念,或一个计算公式,而要为学生布置典型的案例,这个案例即要涉及新知识,又要与旧知识存在关联性,教师可以引导学生结合旧的学习经验来看新问题,应用迁移的方法引导学生理解新知识. 学生在回顾旧经验、对比新经验的过程中可找到新知识的异同,从而生成新知识的概念,掌握了一个新的计算公式.

结合典型的习题,引导学生深入数学性质

在学生通过迁移,初步生成了概念知识,了解了公式后,教师要为学生布置典型的习题,让学生系统地理解知识概念.教师要通过布置典型的习题让学生了解新知识的抽象定义、从定义延伸出来的各类公式、各类公式的判定方法等,生成新的知识.如果教师要达到这一目的,设计的习题就要具有典型性和层次性.现应用教师引导学生学习题2来说明布置典型习题,引导学生学习的方法.

题2:在数列{an}中,a1=1,an+1=1+an+,

(1)设bn=,求数列{bn}的通项公式;

(2)求数列{an}的前n項和Sn.

在教师引导学生学习了题1以后,学生初步理解了等比数列的计算方法.现在,教师要结合学生的认知引导学生了解等比数列的通项公式计算方法.

教师布置的题2(1)是题1问题的延伸,学生应用题1获得的答案可迅速得到题2(1)的答案,学生在做题2(1)的时候,可以进一步巩固题1学习的概念,然后从抽象的角度总结等比数列的通项公式.

解:(1)从已知条件=+可得bn+1-bn=,

利用累差叠加即可求出数列{bn}的通项公式bn=2-(n∈N).

当学生学习完题2(1)后,教师可以引导学生学习题2(2),让学生从抽象的角度思考等比数列的基本性质,学生在学习题2(2)的过程中可以了解等比数列性质的应用方法.

(2)从(1)可知an=2n-(n∈N),

可得Sn=2k-=(2k)-,而其中(2k)=n(n+1),并且是错位相减模型,那么我们可以得到=4-,从而能得Sn=n(n+1)+-4.

在教师引导学生学习完题2后,教师可以引导学生以等差数列的性质、通项公式为模板,整理出一套等比数列的性质、通项公式的模板,而题2的学习成果可以成为学生整理知识的依据.

教师在引导学生初步了解数学概念的基础上,要引导学生了解数学性质、公式等,帮助学生形成一套较为完善的知识框架. 教师可以应用布置典型习题的方法帮助学生形成知识结构框架:第一,在学生初步了解概念的基础上,教师要为学生布置典型的习题,帮助学生巩固知识,并引导学生通过习题,了解知识的抽象性质;第二,在学生理解抽象知识的基础上,教师可布置应用方面的习题,让学生在应用知识的过程中深入地理解性质及性质的应用方法. 通过做习题,学生可以延伸知识及深入知识.当学生深入地理解知识,并能灵活地应用知识后,就意味着学生生成一张较为完善的知识框架.

应用综合的习题,引导学生生成知识结构

数学知识的体系不仅严谨,而且完整,学生如果孤立地看待一个知识点,获得的知识将是片面的,学生只有学会把生成的知识纳入现有的知识体系中,形成一个完善的知识体系,才能够从宏观的角度理解知识,学生生成的知识才更加深入,并且完整. 在学生理解了知识后,教师可以为学生布置综合性较强的习题,引导学生理解知识点与知识点的联系,帮助学生形成完整的知识体系.

以教师引导学生学习题3为例.

题3:已知在正项数列{an}中,a1=2,且An(,)在双曲线y2-x2=1上,并且数列{bn}中,点(bn,Tn)在直线y=-x+1上,其中Tn是数列{bn}的前n项和. (1)求数列{an}的通项公式;(2)求证:{bn}是等比数列;(3)若Cn=an·bn,求证:Cn+1

教师通过题3令学生了解,数列知识不是孤立存在的,数列是一种特殊的数的集合,而这种集合的知识可以应用在函数、方程、双曲线、圆的数值表示上.学生只有从宏观的角度来思考数列问题,才能回答题3.在教师的引导下,学生回答的习题过程如下.

解:(1)由已知带点An(,)在y2-x2=1上知,an+1-an=1,所以数列{an}是以2为首项,以1为公差的等差数列. 所以an=a1+(n-1)d=n+1.

在做题3(1)的时候,学生可以意识到数列就是一种特殊的集合,因为学生过去经常应用集合的方式来描述双曲线、函数、方程的根.

(2)因为点(bn,Tn)在直线y=-x+1上,于是可得Tn=-bn+1(式1),那么Tn-1=-bn-1+1(式2). (式1)-(式2)得bn=Tn-Tn-1=-bn+bn-1,从而可得bn=bn-1. 现令n=1,可得b1=-b1+1,计算可得b1=,从而可知{bn}是一个以为首项,以为公比的等比数列,于是可得bn=×n-1=.

学生在回答题3(2)的时候,能结合习题,把等比数列的性质公式联系起来,深入地理解等比数列性质.

(3)由Cn=an·bn=(n+1)·可得Cn=an·bn=(n+1)·,那么可知Cn+1-Cn=(n+2)·-(n+1)·=·(-2n-1)<0,从而可得Cn+1

在回答题3(3)时,能综合题1和题(2)的答案,顺利解答题3.

在学生系统地理解了一个知识点后,教师要为学生布置綜合性较强的习题,让学生能把知识与其他的知识联系起来,生成一个更为完整的知识体系,教师设计习题的方法如下:第一,教师要布置综合性较强的习题,使学生意识到当前的知识点和过去学过的知识点存在关联性;第二,教师布置的习题要具有层次性,因为学生的层次不同,如果教师布置的性题综合性太强,部分学生可能不能立即回答问题,从而产生学习挫折感,不愿意生成知识,教师应用分层教学、逐层深入的方法,可以让学生由浅入深地形成知识体系;第三,教师要引导学生从横向、纵向两个方面形成知识体系,以横向的角度来说,教师要引导学生理解知识与其他知识的关联,以纵向的角度来说,教师要引导学生了解本节课知识与其他知识的关联,使学生能从关联的角度再次理解本节学习的知识.

总结

教师的生成性教学构建的方法如下:第一,教师要应用一则与旧知识有关的案例,让学生迁移知识,在迁移的过程中生成知识;第二,教师要为学生设计典型的学习案例,让学生在解题的过程中生成知识框架;第三,教师要设计综合性较强的习题,让学生把知识框架与其他的知识连接起来,并且把框架内的知识与知识联系起来. 教师应用这样的教学方法,可以帮助学生深入地理解知识,并形成较为完善的知识结构.

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