2021-4-10 | 學科教育
作為一線教師,幾乎每天都面對“數學教學”.
那么,“數學教學”到底應該教學生學些什么?是一個不得不思考的問題.本文結合筆者的教學實踐,談一些想法,與同行交流,不當之處,敬請指正.
1教學生構建新概念的方法
怎樣教學生“建構新概念、新方法”?不應是教師直接把概念、方法告訴學生,而是在教師的啟發引導下,讓學生質疑、發現、探究、歸納、判斷、概括新概念,即教會學生自己去建構.案例l數系的擴充與復數的引入
1.1創設情境提出問題
【問題1】將10分成兩部分,使兩者的乘積等于40,這兩部分分別是多少?
【師生活動】學生在解決問題的過程中發現了矛盾:在實數范圍內無法解決此問題.教師啟發引導:既然實數集不夠用了,應怎么辦?——必要性產生了.需要將實數集進行擴充,于是提出了本課要研究的問題.
1.2啟發引導尋找方法
【問題2】以往的學習中有沒有遇見過類似的問題?
【師生活動】教師啟發引導:如果遇見過,解決了什么問題?怎樣解決的?解決的過程有什么規律(共同的特點)?這些規律對解決當前的問題有什么借鑒作用?在教師的啟發引導下,學生回憶起從自然數集——整數集——有理數集——實數集的擴充過程,并尋找解決問題的方法.
1.3回顧歷程探究規則
【問題3】每次擴充解決了什么問題?怎么解決的?
【師生活動】學生總結:自然數集減法運算不夠用,引進負數,擴充到整數集,使減法運算得以實施;整數集除法運算不夠用,引進分數,擴充到有理數集,使除法運算得以實施;正數開方運算不夠用,引進無理數,擴充到實數集,使正數開方運算得以實施.
【問題4】解決問題的規律是什么?
【師生活動】學生總結:原數集有某運算不能實施;引進新數(原數集包含于新數集);使運算能夠進行;原有的運算及其性質在新數集仍然保持.
1.4引進新數建構概念
【問題5】數系擴充的規則對當前的問題有什么借鑒作用?
【師生活動】教師啟發引導,師生達成共識,引進i2=一1,i稱為“虛數單位”.復數的表示方法z=n+6i(n,6∈R),以及實部、虛部、復數集的概念及符號表示.師生就大家舉出的復數例子,探討復數的分類.
1.5結合例題探究復數相等
【例題】實數m取什么值時,復數2=m(m—1)+(m一1)i是(1)實數?(2)虛數?(3)純虛數?
【師生活動】學生解答問題.教師啟發引導:由這三個等式,你能得出什么結論?兩個復數什么情況下相等?從等號左右兩邊的復數相等,你能得出什么結論?要使兩個復數相等需要滿足什么條件?學生反思總結,給出復數相等的條件.
1.6回顧反思歸納小結
【問題6】通過本節課的學習,你有哪些收獲?
【師生活動】在教師的啟發引導下,學生歸納總結.在知識層面上的收獲,如復數定義;復數分類;復數相等定義.同時,也總結出在方法層面上的收獲,如怎樣提出問題;怎樣建構一個新概念等.
案例1的第一部分的教學,教師首先提出了卡爾丹問題.在解決時,學生發現在實數范圍內無法解決.既然實數集不夠用了,該怎么辦?需要把實數集擴充.怎么想到的?人類解決問題的最本源的方法就是從已有方法中尋找未知方法;從已有知識中尋找未知知識;從已解決的問題中尋找新問題的解決方法.正足因為我們在前面有過擴充數集的經歷,現在遇到了實數集范圍內不能解決的問題,所以才想到了需要擴充數集.
接下來,在教師的啟發引導下,學生回顧了數系的擴充過程,并總結出數系的擴充規則.為什么要總結數系的擴充規則?因為在解決如何引入復數時,它是要作為方法來使用的!這也正是教材把“數系的擴充”作為本節課內容的真正原因.到此完成了本節課的第一部分內容的教學.
這就是在教學生學“尋找解決新問題的方法”.如果把此部分的教學改為,上課伊始,就讓學生回顧數系的擴充過程,然后再總結擴充的規則,學生就根本感受不到為什么要研究這些內容,只能被教師牽著鼻子走.雖然知識也能學會,但能力的培養就弱化了.
第二部分的教學,這些規則對當前的問題(問題1)有什么借鑒作用?——引進新數.怎樣引進新數?引進什么樣的新數?回到一開始的問題——~/一15不能表示為實數,卡爾丹稱之為“怪物”.這樣的“怪物”很多,最簡單的是凡教師啟發觀察廳和/=萬的共同點,學生發現廳=1×廳,v廠=兩一~/15×~/一1,也就是說它們都可看成是實數x~/一1.需要引進~/一1作為新數,但負數開平方總難以接受,容易歧義,書寫麻煩,數學追求簡潔,越簡單越好,于是用“i”表示廳,即廳=i或i2=一1,i稱為“虛數單位”.前面出現的那些數就表示成:土i,土~/15i,5士~/15i,它們都稱為“虛數”.通過觀察這些數的特點,還能給出它們統一形式,即z=口+扼(口,6∈R).教師再介紹實部、虛部、復數集的概念及符號表示.結合大家舉出的復數例子,探討了復數的分類;結合課堂例題,探究了復數相等的定義.
至此,完成了復數定義的整個建構過程.這就是在教學生學“建構新概念、新方法”.在此教學中,我們可以看到復數的概念不是由教師直接給出的,而是在教師引導下,學生自己在解決問題的過程中,經過觀察、比較、概括、抽象等思維活動,逐步概括得到的,這一過程與前人形成這個概念所經歷的過程有某種一致性.任何新的概念都應從無到有地建立起來.從卡爾丹發現~/一15,到歐拉用新符號i表示~/一1有200多年,雖然我們不可能在一節課中走完200多年的歷程,但我們可以盡可能的讓學生經歷概念建構的過程,從中也能感受到定義其中的合理性.