让课堂充满生命活力 有效促进学生的发展

2013-10-18 07:41张晓东
现代教育科学·中学教师 2013年5期
关键词:最值椭圆方法

张晓东

学生在学习新知识时,头脑并不是一片空白,他们在以往的日常生活和学习中形成了丰富的经验,即便是他们未曾遇到过的新知识,他们也往往可以根据已有经验形成对问题的某种解释。为此,教学不能忽视学生的这些经验,应将此作为新知识的生长点。彭晓老师的这节课正是在这种教育观指导下的产物,她以学生已有的知识和认识经验为基础,通过一个开放性的问题“针对引例,你能提出哪些新的问题?并尝试将提出问题的方法进行分类,”激活了学生的思维。整堂课学生积极思考、主动参与、气氛活跃、创意迭起,成为见证学生生命历程的一堂课。现就这节课特点具体分析如下:

一、教学设计由表及里,巧妙实现数学思想和方法与数学知识结合,关注学生的可持续发展,立足于学生数学素养的形成

本节课教师制定的教学目标是:

1. 理解圆锥曲线定义的内涵,会运用定义解决一些几何特征量的最值问题。

2. 通过一题多变、一题多思、多题归一等方式,培养学生的发散思维能力和聚合思维能力,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,养成良好的数学学习习惯。

3. 在探究问题的过程中,渗透运动变化、对立统一、普遍联系等哲学思想,借助探索、发现、归纳、类比等方法获得问题解决的基本路线,并能预测可能的结果,提高学生的数学素养。

为达到上述教学目标,教师以一道课本习题为载体,通过变式,使学生从多角度认识和理解椭圆的本质特征,从而达到对圆锥曲线定义内涵深度把握的目的。从课堂交流中,也可以看到学生能够灵活应用它解决相关问题。从开放性问题“针对引例,你能提出哪些新的问题”到活动2“独立或合作解决问题”的设计,给学生发散思维的空间。从课堂表现看,学生提出了一些教师预设之外的问题:已知|PF1|-|PA|的值,求对应点P的位置;求三角形PF1A面积的最大值等。学生思维活跃,在交流中相互启迪,能力得到提升。在活动3“小组汇报、交流”过程中,教师通过追问,渗透最终揭示出运动变化、对立统一、普遍联系的哲学思想以及表现在数学中的数学思想方法,使学生在感悟中形成能力。

二、立足学生最近发展区,精心设计教学

教师通过课前的调查,了解到学生的现有水平:知道圆锥曲线的定义,三角形不等式及简单的应用;能够应用解析的方法和几何方法求解简单的最值问题。分析学生的实际情况,教师确定了学生可能的发展水平:面对具体问题,在老师的引导下提出一些问题,并加以解决;通过具体问题的解决,进一步理解数形结合、转化、分类整合等数学思想方法和运动变化、对立统一、普遍联系等哲学思想。介于两者之间的就是学生的最近发展区,教师为学生选择带有难度的内容:①已知点A(1,3),而且F1是椭圆 + =1的左焦点,P是椭圆上任意一点,求|PF1|-|PA|的最小值和最大值。②已知点A(1,1),而且F1是椭圆 + =1的左焦点,P是椭圆上任意一点,求|PF1|+|PA|的最小值和最大值。充分调动学生的积极性,发挥其潜能,使学生超越其最近发展区而达到其困难发展到的水平。

三、以人为本,激励、唤醒学生的求知欲望,使每个学生真正参与到学习中

首先,教师以课本习题为基础。通过改编(已知点A(1,1),F1是椭圆 + =1的左焦点,P是椭圆上任意一点,求|PF1|-|PA|的最小值和最大值)作为认知的起点,再通过系列变式,由易到难、由浅入深、拾级而上,可以看出引例的构思设计别具匠心、以人为本。它能有效激活学生的原有认知,让每个学生都能够得着,从心理上产生自信心,也为学生潜在能力的发挥提供了思维载体;同时也为后续环节利用圆锥曲线定义进行和、差转化求最值做好了铺垫。

其次,教师融教育于教学之中。在引例之后,穿插了一个以激励和渗透学法为目的的小故事:我高中时班上有两个同学给我留下了深刻的印象:甲家庭富有,买了很多教辅材料,每天在题海中沉浮,每天都在问某道难题该怎么做;乙家境贫寒,只有教材,他每天都会去重点研究一道或几道课本上的习题:变已知、变未知,进行变式练习,或者直接编题、做题;有时他也会将有关联的题目放在一起比较、研究,归纳共性;他也问老师问题,但问的都是他自己提出来的问题。日积月累,甲的成绩始终位居中等,而乙却很快成为了我们班、年级无可争议的第一名。高考那年,北京大学在我们省只招了12名学生,乙就是其中之一。今天,我们也来学习乙的做法.这种典范激励法。使学生心理产生一种获取成功的欲望,一种迫切需要探究问题的冲动。

在活动2中,教师安排了“规定动作”和“自选动作”,以满足不同层次、不同兴趣、不同特长学生的需求,使每个学生都有事可做,做有所得。同时,教师利用这个时间到学生中去,进行个别指导,关注需要帮助的学生,反馈信息,掌握学生解决问题的实际情况,为后续组织讨论、交流提供依据,使教学更具针对性和实效性。这种既有民主又有集中的教学形式,给了学生较大的选择空间,保护了学生的学习热情。

第三,教师在尊重学生个性的基础上,分层布置作业。A层:觉得自己还不能规范书写解答过程的同学,请选择我们已经探讨过的1~2个问题,进行规范书写。如果需要帮助,请找小组长索要老师提供的参考答案;B层:继续探究课堂上大家提出来,但我们还没有来得及解决的问题,并进行题后反思;C层:从教材中选出一题,尝试用本节课所讲的方法改编此题,并解答和写出题后反思。从作业的表述中可见,教师时时在向学生渗透着学法。

四、培养学生的问题意识,渗透问题研究的方法,关注学生的可持续发展

为了培养学生的问题意识,教师首先给出素材(引例),在此基础上,鼓励学生先独立思考,根据自己的已有经验提出问题,再在小组内进行交流碰撞,然后在全班交流。整个过程老师先放后收,组织得井井有条、收放自如,并通过精心的板书启示学生及时总结、领悟提问的具体策略。如,变换已知中点与曲线的位置关系;变化结论中的运算关系;推广到其它的圆锥曲线;条件、结论互换等。这为学生日后的学习、工作打下了坚实的基础。

在探究过程中,教师通过一些引导性的问题向学生渗透研究方法。如,尝试将提出问题的方法进行分类;对大家提出的问题要先进行合理性的判断,如果不合理,修改后再探究;你怎样想到要用定义进行问题转化的?通过本题,你获得了什么新经验?等等。要求学生借助观察、实验、归纳、类比等方法获得问题解决的一般思路,并鼓励学生大胆预测可能的结果;板书设计中,通过对各个关键词的改变,让学生领悟提问的方法;思路遇到障碍时,启示学生回到概念、追本溯源,探索问题解决的方法,如变式1的解答中,在求|PF1|-|PA|的最大值时,要将其转化为求|PF2|+|PA|的最小值,这是问题的难点,那么你是如何想到的呢?教师在交流中通过追问,使学生对动点P的运动特征进行深入的思考:一是P点的坐标满足方程 + =1;二是由椭圆定义|PF1|+|PF2|=6刻画,进而引发学生发现:可将|PF1|-|PA|的最大值问题转化为|PF2|+|PA|的最小值问题。

五、渗透数学思想方法,提升数学素养

北京大学数学科学学院张顺燕教授认为:数学不仅仅是一种工具,它更是一个人必备的素养。它会影响一个人的言行、思维方式等各个方面。一个人,如果他不是以数学为终生职业,那么他的数学素养并不只表现在他能解多难的题,解题有多快,数学能考多少分,关键在于他是否真正领会数学的思想,数学的精神,是否将这些思想融会到他的日常生活和言行中。本节课中教师适时地向学生渗透和揭示了分类讨论的思想、数形结合的思想、化归与转化的思想和类比的思想方法。如,在活动1中,老师要求学生将提出问题的方法进行分类;在变式中,按照点A与椭圆的位置关系进行分类等;在问题探究过程中,当用代数的方法遇到计算上的困难时,将其转化为从形的角度分析;当|PF1|-|PA|的最值取得的条件达不到时,学生能够主动利用圆锥曲线的定义进行问题转化,突破思维难点,从而将差(|PF1|-|PA|)的最值问题转化为和(|PF2|+|PA| )的最值问题,并通过追问“你怎么想到要用定义进行问题转化的?”引领学生深入思考转化的必要性与转化的具体策略,主动探寻转化的本质及途径;再就是利用类比的方法提出新问题,解决新问题等。

六、培养学生反思意识,提升学生元认知水平

荷兰著名数学教育家弗赖登塔尔认为:反思是数学思维活动的核心和动力。反思是深究数学活动中所涉及的知识、方法、思路、策略等,其最终目的是指向未来的活动,学生只有坚持反思性数学学习,才能洞察数学活动的本质。在本节课中,教师自始至终引导学生时时进行反思和梳理题目、知识和方法间的联系,提炼具有普遍指导意义的规律,如教学中多次向学生追问:“通过本题,你获得了什么样的解题经验?”“通过本题,你又获得了什么样的新经验?”在作业中也要求学生写出题后反思等,以此启发学生要自觉养成及时反思、总结的解题习惯。不难想象,这样的教学,若坚持不懈,假以时日,何愁不能潜移默化,稳步提升学生数学素养的终极目标?

总之,在整个教学过程中,教师给予了学生充分的时间与空间进行自主、合作、探究,让学生自我体验、大胆想象。在与已有知识的联想和想象中,与自己的思维碰撞中,学生做到了对知识举一反三、灵活运用,不光深刻理解了数学知识,最可贵的是体会到数学知识中蕴涵着的重要思想方法,逐步理解数学的本质,感受到学习的乐趣,这是这节课最值得称道的地方。

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