一、备课做到心中有教材、有学生、有方法
凡事预则立,不预则废.备课是上好一节课的基础,目前的高中数学概念教学如何备课呢?是不是简单地选择例题让学生在接触概念后就大规模训练呢?这样的做法显然是错误的.备课应该就教学内容和学生的具体学情进行分析,教材分析的过程是找概念间联系的过程.数学概念是高中数学基础中的基础,而概念与概念之间又相互有着密切的联系,因此,一味的加强练习是治标不治本的方法.学生只有正确认识和理解了数学概念,以此为前提,才能够更好、更轻松地运用概念进行准确地判断和推理,达到事半功倍的效果.在新授课前,我们教师要回到学生思维的原点,思考三个“什么”.拿“椭圆”这个概念教学为例,思考“椭圆这个数学概念是什么?”、“椭圆这个数学概念为什么是这样?”、“椭圆这个数学概念还有什么?”这样的备课能够接近学生的学习思维,在教学过程中才能举重若轻,更清楚、透彻地将数学概念深入浅出地讲给学生听,使得学生对于抽象复杂的数学概念了解清楚.当然课前的分析除了要思考教材外,更重要的是要分析学生的原有认知经验和思维发展水平,结合教材和学生的具体学情,科学地选择教学思路,即备课要做到心中有教材、有学生、有方法,把概念课教学从理论走向实践,从根本上改变目前高中数学教学耗时、耗力、低效的现状.
二、课堂45分钟要精细化管理
1.引入概念的过程有技巧
怎么样才能改变高中数学概念刻板生硬、枯燥乏味、难以令人印象深刻的现状呢?数学概念的引入方法是关键.巧妙引入概念的方法有很多,归纳起来大概有这么两类:一是在已有的知识框架基础上引入新的数学概念.任何数学概念都不是独立的,以旧有的概念引入新的概念,不仅有利于学生理解记忆,还有利于提高学生对整个知识体系的认知能力.比如在讲分数指数幂的时候,可以从初中的加减乘除、乘方、开方来入手进行引导,由浅入深、从易到难地进行讲解.这种方法就能够让学生更加容易的接受和理解新的概念.有时引入甚至可以跨学科,比如在讲授向量的概念时,先回顾物理上的力、加速度的特点,并分析其与质量、时间的区别,从而引入向量的概念.这样有助于学科之间的互动、发散学生的思维.二是结合实例引入新的数学概念.这类方法一般都具有探索性,能够激发学生自主探究的兴趣,通过分析问题归纳出新的数学规律和数学概念.这样的方法能够让学生对新的概念的认识更具体、形象和深刻.比如在讲授异面直线时,教师可以使用长方体、正方体等教具,让学生观察组成这些模型的线条有哪些不平行也不相交,然后归纳出异面直线的概念.在引入y=2x(x>0这个函数时,可以让学生自己动手,通过对折纸张、计算对折后纸张的高度来得到.
2.抓住概念的本质并对概念进行延伸
首先,在引入概念时,不可避免的会运用到其他数学现象和数学规律,这就需要教师能够引导学生把握住概念的本质.比如对概念当中关键的字句进行推敲,从而避免学生在理解概念的时候受到其他因素的影响和干扰,使问题复杂化.其次,任何数学概念都不是独立存在的,众多数学概念更像是一个网络.因此,在掌握了概念的本质之后,教师还应该进行知识延伸,即把新的数学概念和已经学习的相关概念之间的关联和不同之处作比较.比如在讲空间角和空间距离的概念时,就可以延伸到平面角和平面距离的概念上来,让学生理解两者之间的发展关系,帮助学生构筑起相关的数学知识体系.
3.重视概念的运用与巩固
数学学习终究还是要回归到解题上,所以,在成功引入、理解了概念之后,还要会用概念、牢记概念,即概念的运用与巩固,二者是相辅相成的.在实际教学中,常常会有这样的现象:生搬硬套概念的题目(尤其是公式类学生能够得心应手,可一旦对题目加以变更或创新,学生就不会了.这就需要教师在指导学生运用概念解题时,要注重扩展方法、引导学生自主思考、打开思路,而不是只注重结果本身,所谓“授人以渔”,这样才能达到高效教学的目的.另外,高中阶段的学习,由于科目繁多、知识量大,还容易出现记得快忘得也快的现象,而通过有效的概念运用,就能够很好地解决这一问题,这就是概念的巩固.
三、注重课后学习反思习惯的培养
学而不思则罔!一节课45分钟时间很短暂,很多知识和概念还停留在大脑的短暂记忆皮层,及时地反思有利于概念的内化.对高中数学的概念课教学而言,教师要做的不仅仅是让学生知道自己在“学什么”,还要教会学生“怎么用”.这是一件写出来容易,做起来则比较难的事情.虽然我们一直在强调这种新的教学理念,但是对于传统的突破和改变显然不是能一蹴而就的.在实际教学过程中,不同教师面对的学生群体都不一样,这就要求教师不仅要勇于打破传统,还要对教材的知识体系有更加全面而深刻的认识、加强教育学和教育心理学理论的学习,在引入数学概念时要注意引导学生自主思考,在延伸概念时应该注重对学困生的引导,在运用和巩固概念时要能够调动起学生的积极性.一堂课结束以后,还需要有深入的分析和归纳:哪些数学概念适合用旧有的知识引入,哪些概念更适合用实例引入,教学中有哪些成功之处,又有哪些需要改进的不足?尤其应该重视学优生与学困生之间的差距.因为,任何理论的实践都不可能是一帆风顺的,理论服务于实践,也完善于实践,只有不断的探索,才能够让概念课教学在高中数学的课堂上充分发挥出自己的优势.综上所述,对于高中数学来说,概念课教学从理论走向实践的探索过程,无疑具有划时代的意义.它能够从根本上改变“生搬硬套”的学习模式,从更为本质的角度出发,变“轻概念、重解题”为“重概念、巧解题”,真正做到以学生为本、以“渔”为重,减轻学生负担、提高学习效率.
“数学来源于生活,也服务于生活。”数学,经常从人们身边走过,生活中人们都离不开它,它为人们的生活作出了巨大的贡献。在我们的班级中经常要使用到数学,例如算单元平均分、统计校园电费……等等数不胜数,和我们的生活息息相关。
有一次,我和爸爸妈妈去购物,买过年吃的糖。超市里糖的花样可多了,有脆皮糖15.80元一斤,牛皮糖10.50元一斤,牛奶糖8.00元一斤,酥酥糖23.9元一斤,巧克力糖21.9元一斤……但主要分为散称和包装。爸爸妈妈问我:“儿子,你希望买什么糖呢?”我望着玲琅满目的“糖果世界”,不知如何抉择是好,但我自幼喜好巧克力,所以我就选了巧克力糖。这时妈妈又给我出题了,他说:“那儿子,你说我们是买散称的呢,还是买包装的呢?”这我就摸不着头脑了,立即心算起来:散称的巧克力糖21.9元一斤,包装的则58.9一盒。散称的巧克力糖一包才10克,包装的巧克力糖一盒就有1000克呢!不过,单单看重量还不能决出胜负,就让我仔细算算——其实算这个并不难,直接用1000克=1千克1千克=2斤58.9&pide;2=29.45(元 29.45元>21.9元所以散称比包装更划算!我高兴的把我得出的结果告诉妈妈,妈妈高兴的点了点头,夸我爱动脑筋,因此我也就成为了妈妈的\"小会计\"。
在生活中,各式各样的事情都能从一个普普通通毫不起眼的小事变成一个个生动有趣的数学题。我们常做的\'应用题,就是在生活中取材,再稍加改编而成的题目。这不,我又在做数学题时发现了一道趣题:
大河上有一座东西向横跨江面的桥,人通过需要五分钟。桥中间有一个亭子。亭子里有一个看守者,他每隔三分钟出来一次。看到有人通过,就叫他回去,不准通过。有一个从东向西过桥的聪明人,想了一个巧妙的办法,终于通过了大桥。
我初看这道题,一点头绪也没有,难不成坐船过去?这是不可能的。难道走了一会往回走?唉,这好像行得通……
我经过反复的计算,先想到了走到2分59秒的时候把头转回去,看守的人就会让我往回走,这样不就过去了吗?后来又想了一会,得出只要在走了2分30秒至2分59秒的时候往回走(最好不要到2分59秒的时候走,因为可能你还没转过头来,看守的人就发现了。,就可以成功过桥。
大家肯定都会说这么容易的题谁都会做,我拿出来吹嘘什么?不,这样子你就错了,我并没有在炫耀自己,我是在告诉大家数学在于联系生活思考,在于全心全意去领悟,而不是拿着别人的成果炫耀。
一、激发学生强烈的学习兴趣
例如在讲y=ax2+bx+c中的三个系数a、b、c对其图象的影响,可以在几何画板中任意输入不同的a、b、c,观察图象的变化,通过大量的演示结果,学生自己得出a、b、c的值对二次函数的图象的影响。整个教学过程一改过去令许多学生头疼的、枯燥的理性阐述,像是在做有趣的实验,又像是在做游戏,突出了学生的主体地位,激发了空前的热情,学生的创造力得到了充分发挥,得出了许多新的发现和新的猜想,体验到数学发现的快乐。极大地提高了课堂教学效率,成功地形成了应有的数学思想与方法,其功效也数倍于传统的语言描述与原始的板演,而且极大地调动了学生探求知识***,提高了知识的综合运用能力,充分发挥了以“学生”为中心的主体作用。今天的课题学习:《信息技术与数学教学的整合》使我收获颇丰,通过利用信息技术辅助教学,在数学教学中以它图文并茂、动静皆宜的表现形式,展示了数学的本质和内涵,改善了数学的认知环境,大大增强了学生对抽象事物与过程的理解与感受,从而将数学课堂教学引入一个全新的动漫境界。
二、难理解的概念简单化
(一首先让学生通过列表(至少取10组数据描点、平滑连接等步骤,自己动手画出函数y=x2的图象(因为学生想象不出图象的形状,画出来的图象也是五花八门,错误很多,选取几个比较规范的展示。
(二用几何画板画出函数y=x2的图象,让学生与自己的画图进行比较,找出错误的地方。同时也看到了几何画板画出的图形的明显特征。
(三让学生猜测y=—x2的图象以及y=—x2的图象与y=x2的图象的关系。用几何画板在同一个画面上动态演示y=—x2的图象与y=x2的图象之间的关系,让学生体验图形之间的内在联系。
(四用几何画板动态演示y=—2x2的图象与y=2x2的图象的关系;y=—5x2的图象与y=5x2的图象的关系。
(五把6个图形合到一起,让学生观察并总结性质,填表(板书:
(六通过总结、比较,请同学们猜想y=—2x2与y=12x2的图象的关系。强化对a的正负、绝对值大小的变化对图象的影响,观察对称轴两侧图象的增减性,为以后的学习打好基础,其优点如下:
①通过与几何画板结合,增强了课堂的容量,同时把抽象的函数概念和图象直观表现出来,更有利于学生的理解。
②在直观的图形比较中,学生能更快地发现图象之间的性质,也更有助于学生发散思维的扩展、提高。
③节省了画图的时间,让学生有更多的讨论、思考的时间。
④对于a的不同的取值,可以让学生随时动手操作,充分调动学生的探索积极性,提高学生的信息技术应用能力,让他们感到数学永远是科技含量最高的学科。
数学,这门古老而常新的科学,正阔步迈向远方。回顾过去,数学科学的巨大发展确立了它作为整个科学基础的地位,数学正突破传统的应用范围向几乎所有知识领域渗透,并越来越直接地为人类物质生产与日常生活作出贡献。同时,数学作为一种文化,已成为人类文明进步的标志。
数学靓丽多姿,光彩照人,具有十分魅力,引人入胜。随着社会的发展,数学美感延伸、扩大、渗透到方方面面,特别是意识形态之中。数学及其思想方法除了是生产技术中必不可少的额工具外,它像音乐、绘画、雕塑、建筑、诗歌等艺术作品一样充满着美:逗人笑,受人称赞,供人欣赏。
数学之美
什么是美?美是心借物的形象来表现情趣,是合规律性与合目的性的统一(朱光潜语)。美又是自由的形式:完好,和谐,鲜明。真与善,规律性与目的性的统一,就是美的本质和根源(李泽厚语)。然而人们认识美,探索美的秘密却是一个极为古老的课题。
罗素曾说:“数学,如果正确地看,不但拥有真理,而且也具有至高的美。”的确,数学作为自然科学的语言,具有一般语言文学与艺术所共有的美的特点,即数学在其结构上、方法上也都具有自身的某种美,即所谓数学美。因而数学美是具体、形象、生动的。数学美的起源遥远,历史悠久。
如果硬要将数学比做什么的话,那么它一定是无声的音乐,无色的图画。人们喜欢音乐,因为它有优美的旋律;人们喜欢图画,因为它描绘人和自然的美;然而人们更该喜欢数学,因为它像音乐一样和谐,像画一样美,它在更深的层次上,结实自然和人类社会的内在旋律,用简洁的、漂亮的定理和公式描述世界的本质。
——和谐和谐就是协调、统一、秩序。是指若于事物相互共处,相辅相成。一场成功的音乐会,管、弦、锣、鼓和声演出,为一好例。在数学研究中,不论空间形式或是数量关系在一定条件下所有命题、公式虽各有个性,却无从矛盾;即使条件变了,命题的形式还能通过对称,对偶,对应等手段和谐地变换着。举例说:
如果△ABC的三边长是a,b,c,那么面积
(S(ABC))2=1/16
如果四面体A-BCD三棱的棱长是AB=a,AC=b,AD=c,BC=l,CD=m,DB=n,那么体积
(V(A-BCD))21/288
命题因推论,推广,开始进入新的境界,新旧虽有区别,但仍是和谐地前后统一着。
——简练数学研究避重就轻,以简取胜。前言万语说不清,讲不明;千头万绪,虽理还乱的现象,如果处理得当,用数学语言可以“一言以蔽之”。数学归纳法就是典型:两句胜过讲一万句,这当然不是笑话。当年匈牙利知名数学家厄尔多斯(ErdosPaul,1913-1996)要测试聪明小孩波萨(Posa)的书才华,即兴命题:“在1-20xx二千个自然数中,任取一千零一个,那么一定有两个互素。”小孩用分类方法作出满分的答卷。后人在复述这个故事时,常归结为:证二相继自然数互素。怎样证二自然数n,n1(n>1)互素?预期用颇费的口舌的反证法,不如用我国3世纪时刘徽《九章·方田》注的更相减损术。只需做一次减法:n+1-n=1,于是(n,n1)=1,命题已证。难道还有比这更简练的说法吗?
——奇巧许多数学现象似无法实现,却是千真万确。事实胜于雄辩,犹如看了一场精彩的杂技表演,梦幻成真,你能不感染其美,不为之拍案惊奇叫好吗?在数学研究中奇事特多。例如存在一条带子(牟比乌斯带),蚂蚁不经过边缘,能爬遍带子正反两面所有的点。存在一个瓶子(克莱因瓶),蚂蚁可以经过瓶口爬遍瓶子内外两面所有的点。[6]
数学是那么神奇,那么迷人,那么令人神往,那么使人陶醉。
数学之趣
“我最恨数学了,都是数字。”这是一句常听到的话。可数学不是仅仅和数字有关的科学,它早已不再是一塔中供奉的偶像,然已走到人间的城市中,用它活泼的本性感染着我们。
首先我们来看看为人“恶”的数,作为上帝的宠物,它有哪些趣味性呢?举个例子告诉你:《一千零一夜》的故事几乎人尽皆知。不知道它的人可以说是个“文化盲”吧!
有个小学生做游戏,简单而有趣,先请他随便写一个三位数(以0打头的数不要),随后再把该数重新抄一遍,例如568经过这步“重抄”后,即可变成568568,然后把这张纸条分别传递给另外三个小朋友,要他们先以原数除以7,在将所得之先后两个商数分别除以11与13,最后再还给第一位小朋友。这时,他会惊奇地发现,在历经“折磨”之后,原来的568却又重新得返回到他的身旁。
说穿把三位数重抄一遍,其实质就等于是把原数去乘1001,而1001=7?1?3,由此性质出发,我们可以导出一个很实用的,判别一个大数能否被7,11,13整除的检验法,先将该数n自后向前,每三位一撇来分节,然后把各节字交替加减,并求出结果,记为f(n)。
例如,若n=29,415,926,535,897
则f(n)=897-535+926-415+29=902
此时,若7能整除f(n),则7也能整除原数n;对11和13来说,也是如此。
对本例来说,902能被11整除,但不能被7和13整除,上例我们判明原来的数29,415,926,535,897必能被11整除,但不能被7和13整除。
这个巧妙的方法被人称为“一箭三雕法”。[7]P33
接着我们来解数学妙题:幼儿园的滑梯,登上幼儿园滑梯的顶部需要9级楼梯,小朋友们有时登一级有时登两级,从来不登三级或更多,问有多少种不同方式登上顶部(例如,1-2-4-6-7-9是一种方式,1-2-3-4-6-7-9是另一种方式)?
解法:设登上第n级楼梯有an种方式,而登上n级楼梯,只可能在从n-1级登一级或从第n-2级这两种方式。因此,从地而上登上n级楼梯的方式数是登上第n-1级及登上n-2级楼梯的方式数之和,即an=an-2+an-1
但a1=1,a2=2,所以a3=a1+a2=3,a4=a2+a3=5。……,a9=a7+a8=55即有55种不同方式从地面登上顶部。[8]P17
最后再来玩一个考验逻辑与机智的数学游戏:两个小孩是同一个母亲在同时,同地生的,但不是双胞胎,怎么解释?另一难题,有10只羊用10分钟越过一道栏杆,若以这样的速度越栏,问一个小时能有多少只羊越过栏杆?[9]P153
数学之趣远不及此,文中仅从数,妙题,游戏三个方面来举例说明数学无穷的乐趣,而游戏中的答案让读者先思考下吧!
结尾——我读数学
提起数学,那是再熟悉不过了,从幼儿园,小学,经历初中,高中,一直到大学,连续不间断的接触,体味过从中的乐趣,也尝过其中的复杂枯燥,但还是觉得它是一门可爱的学科。正如笔者在前文提到的数学美,的的确确存在于我们生活中的每一角。而趣味数学,不仅有趣,更是开发思维的好方法,游戏中两个小孩是同一母亲在同时,同地生的,却不是双胞胎,那是怎么回事呢?有点脑筋急转弯的性质了,其实也挺简单,思维一转,就知道这位母亲生的是多胞胎。至于后一题,则有一定难度,需要适当分析。看题面,乍一看,似乎是60只,可实际却只能过55只。为什么呢?因为10分钟有10只羊越过栏杆(这10分钟指的是从第一只羊越过去到第10只羊过去所经过的时间),则跳与跳之间的间隔为10/9分钟,那么一个小时60/10/9=54个这样的间隔,所以,一小时越过栏杆的羊是55只。
怎么样,看了笔者举的几个例子,是不是觉得数学之美无处不在,数学之乐无处不有呢?那个有点烦的数其实还是有它的可爱之处的。大学里新学的微积分,有点点难,导数先前接触过,有一定基础,所以不觉得怎么陌生。不管怎么说能够多学数学,开阔下思维,对今后的学习还是很有帮助的。最后我想说,数学——其实我并不恨你,相反,我还是很喜欢你的!
[1][英国]劳斯·鲍尔[加拿大]考克斯特著《数学游戏与欣赏》上海教育出版社20xx年4月第一版
[2]沈康身《数学的魅力》上海辞书出版社20xx年7月第一版
[3]吴振奎刘舒强《数学中的美》——数学美学课题天津教育出版社1997年8月第一版
[4]吴振奎吴昊《数学中的美》伤害教育出版社20xx年第一版
[5]罗声雄《数学的魅力》武汉出版社1999年9月第一版
[6]沈康身《数学的魅力》上海辞书出版社20xx年7月第一版
[7]谈祥柏《数·上帝的宠物》上海教育出版社1996年10月第一版
[8]姜东平,李继彬《数学趣题与妙解》科学出版社20xx年6月第一版
[9]董大儒《数学游戏》中央编辑出版社20xx年1月第一版
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