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關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué)思想方法;德育;價值;培養(yǎng)
中國分類號:O13
“高等數(shù)學(xué)是高校理工科開設(shè)的基礎(chǔ)課程之一,它們不僅承載著傳授高等數(shù)學(xué)知識的任務(wù),從教育價值的角度上講,它們在培養(yǎng)學(xué)生的良好的思想品質(zhì)方面起著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)認(rèn)為數(shù)學(xué)教學(xué)中進(jìn)行的思想教育的內(nèi)容大致有三個方面:通過數(shù)學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神;通過數(shù)學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀;通過數(shù)學(xué)演練形成良好的個性品質(zhì)。這些提法是對的,但是往往很難落實(shí)[2]。因?yàn)樘岢龅姆矫娓嗟氖撬枷雽哟蔚囊龑?dǎo),并沒有明確給出要求和做法,所以實(shí)施起來較為困難。高等教育以人才培養(yǎng)為目標(biāo),充分利用高等數(shù)學(xué)學(xué)科中孕育的德育價值,并將其滲透到高等數(shù)學(xué)課程的教育學(xué)中,是高校的人才培養(yǎng)的重要途徑戰(zhàn)略中值得探討的問題。
數(shù)學(xué)思想方法也稱數(shù)學(xué)思想或數(shù)學(xué)方法,宏觀的數(shù)學(xué)方法論是研究“數(shù)學(xué)發(fā)展規(guī)律”,如數(shù)學(xué)發(fā)展史,數(shù)學(xué)中的辯證法、數(shù)學(xué)中的思維方法、數(shù)學(xué)中的美學(xué)方法等,因此可以看作哲學(xué)的一個分支;微觀數(shù)學(xué)方法論研究數(shù)學(xué)中的思想、方法以及法則,屬于學(xué)科方法論范疇。本文從宏觀的高等數(shù)學(xué)思想方法出發(fā),從四個方面探討其德育價值。
一、 數(shù)學(xué)發(fā)展史中的愛國主義與思想政治教育價值
1. 數(shù)學(xué)發(fā)展史與愛國主義教育
在數(shù)學(xué)學(xué)科教育中體現(xiàn)德育價值最常見的提法是:“運(yùn)用我國古代和現(xiàn)代的數(shù)學(xué)成就進(jìn)行愛國主義教育”,其目的在于通過介紹我國的數(shù)學(xué)家及其杰出的數(shù)學(xué)成就來激發(fā)學(xué)生的民族自尊心和自豪感。但是數(shù)學(xué)成就的介紹不僅局限于我國古代的部分,或主要介紹中國比國外早多少年,而且應(yīng)該重視愛國主義與國際意識的統(tǒng)一。也可以通過介紹國外的成就來激勵斗志,形成一種趕超的意識,這也是愛國的表現(xiàn)。對于大學(xué)生而言,趕超意識在相對寬松的大學(xué)環(huán)境里是難能可貴的。對師范生而言,將愛國主義教育的觀念根深蒂固,有利于良好師范素養(yǎng)的養(yǎng)成。例如《數(shù)學(xué)分析》學(xué)科的教學(xué)中,在講微積分知識的同時插入微積分概念的形成和完善的背景,相應(yīng)的介紹最早把《微積分》學(xué)說傳入我國的清代數(shù)學(xué)巨臂李善蘭,在講授傅里葉級數(shù)后,介紹我國現(xiàn)代數(shù)學(xué)家陳建功在《三角級數(shù)論》等方面的巨大成就,以此增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義的激情和培養(yǎng)熱愛數(shù)學(xué)教育事業(yè)的熱情。
2. 數(shù)學(xué)發(fā)展史與思想政治教育
辯證唯物論認(rèn)為任何事物都是變化發(fā)展的,數(shù)學(xué)發(fā)展史就印證了數(shù)學(xué)學(xué)科變化發(fā)展的基本規(guī)律。數(shù)學(xué)學(xué)科從最原始的計數(shù)開始發(fā)展到如今的幾十個學(xué)科分支應(yīng)該說經(jīng)歷了無數(shù)次的挫折和考驗(yàn)。在數(shù)學(xué)發(fā)展的道路上,困難和考驗(yàn)接踵而至,無數(shù)的學(xué)者迎難而上,數(shù)不清的學(xué)子孜孜以求,他們那種真理第一的精神品質(zhì)對學(xué)生是一種很大的精神鼓舞。數(shù)學(xué)發(fā)展過程中所展示出來的數(shù)學(xué)成就是無人不為之喝彩的,所以學(xué)生在全力欣賞的同時更為之驚嘆,受到美育熏陶的同時又接受了人文教育,極大地肯定了數(shù)學(xué)史的思想教育價值。
隨著社會的迅猛發(fā)展,數(shù)學(xué)與社會生產(chǎn)生活的聯(lián)系更加緊密。如土地資源、人口控制、消費(fèi)水平、道路建設(shè);銀行利率、住房按揭、工資稅率;新聞實(shí)事、載人飛船等問題,這些與時政相關(guān)的問題都要用到數(shù)學(xué)的知識和方法去解決。這是將時政教育引入課堂的良好時機(jī),同時將數(shù)學(xué)與社會生產(chǎn)生活密切聯(lián)系起來也是在數(shù)學(xué)課堂上進(jìn)行思想政治教育的良好途徑。
二、 數(shù)學(xué)辯證思想下的辯證唯物主義觀的培養(yǎng)
高等數(shù)學(xué)中蘊(yùn)藏著許多辯證關(guān)系。如變量和常量,他們對應(yīng)了變與不變的對立關(guān)系,然而對于函數(shù)表達(dá)式“y=f(x)”而言,當(dāng)x固定時,y表示確定的函數(shù)值;當(dāng)x在整個區(qū)域內(nèi)變化時,y表示隨之變化的函數(shù),這里又體現(xiàn)了常量與變量的統(tǒng)一。再如概率論中研究事件發(fā)生的概率,其實(shí)就是研究關(guān)于偶然世界的規(guī)律性[3]。恩格斯指出:“在表面偶然性起作用的地方,這種偶然性始終是受內(nèi)部隱蔽的規(guī)律支配。而我們的問題是在于發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律?!备怕收撝兴芯康碾S機(jī)現(xiàn)象是偶然的,而偶然中蘊(yùn)涵著必然,這充分體現(xiàn)出偶然與必然的辯證統(tǒng)一關(guān)系。
高等數(shù)學(xué)中還有許多對立統(tǒng)一的關(guān)系,如“曲與直”、“有限與無限”、“抽象與具體”、“局部與整體”等,弄清它們之間的辯證關(guān)系不僅有利于學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)概念,而且更有益于學(xué)生辯證唯物觀的形成,這是數(shù)學(xué)教育的德育功能最有利的體現(xiàn)。
三、 數(shù)學(xué)思維方法與良好思維品質(zhì)的培養(yǎng)
嚴(yán)謹(jǐn)性、抽象性、邏輯性是數(shù)學(xué)學(xué)科的三大特點(diǎn),在它們的嚴(yán)格約束下,數(shù)學(xué)思維也必須保證一定的嚴(yán)謹(jǐn)性、抽象性和邏輯性,有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣。例如證明題要求語言準(zhǔn)確,言必有據(jù),它不僅能夠使學(xué)生的思維嚴(yán)密和程序化,還能夠培養(yǎng)他們辦事嚴(yán)謹(jǐn),有條不紊的態(tài)度。難題,磨練堅強(qiáng)的意志和樹立克服困難的信心。數(shù)學(xué)的思維還有助于理性精神的發(fā)揚(yáng)光大,有利于學(xué)生客觀的分析和認(rèn)識事物。
高等數(shù)學(xué)中量與量之間的關(guān)系更為復(fù)雜,涉及的知識面更廣,分析問題時數(shù)學(xué)的思維過程也困難許多,但是從另一個角度出發(fā),這反而有助于更好的訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力,從而促進(jìn)良好思維品質(zhì)的養(yǎng)成。
四、 數(shù)學(xué)美與道德修養(yǎng)的培養(yǎng)
美是數(shù)學(xué)發(fā)展的偉大動力,對數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)展起指導(dǎo)作用。為了使x2+1=0這樣一個簡單的方程有解,人們規(guī)定i2=-1,從而引入了虛數(shù) ,擴(kuò)大了數(shù)域。為了解決歐氏幾何中點(diǎn)與線的不對稱關(guān)系,法國數(shù)學(xué)家笛沙格創(chuàng)造了射影幾何,提出了著名的“對偶原理”。
數(shù)學(xué)美不僅促進(jìn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展,也加深了學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)識,進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)生的道德情操。數(shù)學(xué)美一直以來是使學(xué)生對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣的重要因素,數(shù)學(xué)的語言、符號、方法、邏輯結(jié)構(gòu)以及理論體系不僅形式簡單,而且邏輯性強(qiáng),既有利于提高學(xué)生認(rèn)識事物的能力,又有利于增強(qiáng)學(xué)生的高度概括能力、表達(dá)能力和分析解決問題的能力。通過感受、挖掘、體驗(yàn)數(shù)學(xué)美堅強(qiáng)意志,陶冶情操,更有助于學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
五、小結(jié)
高等數(shù)學(xué)思想方法貫穿于整個高等數(shù)學(xué),是數(shù)學(xué)內(nèi)容的精髓,而德育是數(shù)學(xué)教育的最高標(biāo)準(zhǔn),因此高等數(shù)學(xué)思想方法的德育價值是高等數(shù)學(xué)教育的核心問題之一。我國師范院校承擔(dān)著為基礎(chǔ)教育輸送教師的任務(wù),而提高教師的綜合素質(zhì)是如今教師教育中的熱點(diǎn)問題,所以我們更應(yīng)該注重師范生的思想道德教育,不僅應(yīng)該在日常學(xué)生工作的開展中將德育放在首位,而且任課老師應(yīng)該根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)以及學(xué)生的實(shí)際情況在課堂教學(xué)中將德育與專業(yè)教育聯(lián)系起來,做好德育的課堂滲透,努力實(shí)現(xiàn)高校德育的全面化。
參考文獻(xiàn)
[1]李文林,數(shù)學(xué)史概論[M],北京,高等教育出版社,2007
【關(guān)鍵詞】探究式學(xué)習(xí);高中數(shù)學(xué);開展策略
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中順利地開展探究式學(xué)習(xí),教師就要做好對教材的把握,和對學(xué)生思維能力的培養(yǎng).教師在實(shí)際教學(xué)過程中,可以依據(jù)對不同數(shù)學(xué)題型的講解,幫助學(xué)生開展探究式學(xué)習(xí).
一、注重一題多解,幫助學(xué)生養(yǎng)成多角度看問題的習(xí)慣
對同一問題的不同解法,可以幫助學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,在對習(xí)題的分析探究過程中,養(yǎng)成從多角度看待問題的習(xí)慣.
例1已知x,y∈R+且1[]x +16[]y=1,求x + y的最小值.
解法1用換元法,利用基本不等式.
由1[]x+16[]y=1,得y=16+16[]x-1(x>1).
所以x+y=x+16+16[]x-1
=17+x-1+16[]x-1
≥25.
(當(dāng)且僅當(dāng)x-1=16[]x-1時,即x=5時,“=”成立)
x+y的最小值為 25.
解法2構(gòu)造x+y的不等式解法.
由1[]x+16[]y=1,得(x-1)(y-16)=16≤(x+y-17)2[]4.
所以, x+y的最小值為25.
每一種方法,都是對這道習(xí)題的一次思考和探究,通過這樣的練習(xí),學(xué)生在知識的綜合運(yùn)用上的能力會進(jìn)一步加強(qiáng),對一道習(xí)題的思考會從多角度看待.
二、注重專題的講解,加強(qiáng)學(xué)生思維系統(tǒng)化
高中的數(shù)學(xué)內(nèi)容較多,教師可以通過對專題的講解,將學(xué)生的數(shù)學(xué)知識由點(diǎn)串成線,由線串成面,由面聯(lián)成體,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)知識條理化和系統(tǒng)化,幫助學(xué)生對所學(xué)知識全面地認(rèn)識和掌握.例如:求函數(shù)的值域.
例2
已知y=x2-2x-3,求函數(shù)的值域.
解此題可用觀察法,x2-2x-3≥0,所以函數(shù)值域?yàn)閇0,+∞).
例3已知y=x2-4x+6,x∈[1,4],求函數(shù)的值域.
解y=x2-4x+6=(x-2)2+2,
對稱軸為x=2,x∈[1,4].
當(dāng)x=2時,函數(shù)值最小為2;
當(dāng)x=4時,函數(shù)值最大為6.
函數(shù)的值域?yàn)閇2,6].
分析對于二次函數(shù)的值域求解,通常都是用配方法,利用對稱軸,求出函數(shù)值域.
例4
已知y=x+4[]x,x∈[0,+∞),求函數(shù)的值域.
解y=x+4[]x≥2x×4[]x=4.
函數(shù)的值域?yàn)閇4,+∞).
分析對于不等式形式的函數(shù)形式,一般通過基本不等式來求解.
關(guān)于函數(shù)值域的求法還有很多,例如圖像法、判別式法、導(dǎo)數(shù)法等等,在這里就不一一舉例了.對專題的講解或是對某一內(nèi)容的精講,可以讓學(xué)生對知識的理解加深.
三、注重一題多變,引導(dǎo)學(xué)生探究題目更深內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維
對同一題目,教師要引導(dǎo)學(xué)生注意因?yàn)轭}目的微弱變化對題目解法造成的影響,要注意一題多變,將知識掌握得更扎實(shí).
例5已知y=x2-2x+3,求函數(shù)的值域.
解y=x2-2x+3=(x-1)2+2,
對稱軸為x=1,圖像開口向上.
當(dāng)x=1時,函數(shù)值最小為2.
函數(shù)的值域?yàn)閇2,+∞).
例6已知y=x2-2x+3,x∈[2,3],求函數(shù)的值域.
解y=x2-2x+3=(x-1)2+2,
對稱軸為x=1,圖像開口方向向上.
當(dāng)x=2時,函數(shù)有最小值3;
當(dāng)x=3時,函數(shù)有最大值6.
函數(shù)的值域?yàn)閇3,6].
例7已知y=x2-2x+3,x∈[-2,0],求函數(shù)的值域.
解y=x2-2x+3=(x-1)2+2,
對稱軸為x=1,圖像開口方向向上.
當(dāng)x=-2時,函數(shù)有最大值11;
當(dāng)x=0時,函數(shù)有最大值3.
函數(shù)的值域?yàn)閇3,11].
【關(guān)鍵詞】新形勢 高中數(shù)學(xué) 數(shù)形結(jié)合 教學(xué)質(zhì)量 學(xué)以致用
新形勢下,高中數(shù)學(xué)的教學(xué)目的不是簡單的把數(shù)學(xué)公理、定理和公式等講授給學(xué)生,讓學(xué)生掌握住這些抽象的理論知識,而是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)這里知識的同時能夠利用它們解決生活中的一些難題,做到活學(xué)活用,學(xué)以致用。換句話來說,在教學(xué)中不僅僅要傳授知識,更重要的是讓學(xué)生掌握住學(xué)習(xí)的方法,學(xué)會學(xué)習(xí)和學(xué)會解答疑難問題,做到“授人以漁,這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的解題能力和解題思維,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。數(shù)形結(jié)合思想簡言之就是通過給出的已知信息和待求問題,并有效的整合學(xué)習(xí)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)數(shù)與形之間的信息轉(zhuǎn)化或者找出對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而簡化解題過程,化抽象模糊為具體形象,通常表現(xiàn)為以數(shù)助形,以形解數(shù)等形式。函數(shù)圖像在中學(xué)數(shù)學(xué)中占有很大比重,它包括兩個層次的要求,一是能準(zhǔn)確繪出已知函數(shù)的圖像或能根據(jù)圖像得出函數(shù)基本性質(zhì);二是能夠應(yīng)用函數(shù)圖像來解決實(shí)際問題,一般來說,前者較易掌握,而后者卻難度較大。很多問題如果借用函數(shù)圖像來分析,會有意想不到的效果,特別易于理解。因此作為教師要多引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)解題中利用函數(shù)圖像,讓學(xué)生逐漸形成用函數(shù)圖像分析問題、解決問題的能力。
一、數(shù)形結(jié)合在求函數(shù)定義域方面的應(yīng)用
案例:求函數(shù) 的定義域.
解析:若要解決該函數(shù)的定義域,
則有 ,要解決此類不等式的解集,
需要借助圖像,如右圖:
由圖像可以看出,若要 ,
只需 或 ,再由 ,得出該函數(shù)的定義域即為: .
隨著學(xué)生做題熟練程度的增強(qiáng),二次不等式的求解已不用再畫圖。因此在求函數(shù)定義域方面,多見于畫數(shù)軸選擇出取值范圍。
二、數(shù)形結(jié)合在求函數(shù)值域方面的應(yīng)用
案例:求函數(shù) 的值域.
解析:看到所求函數(shù)為二次函數(shù),由于函數(shù)
是非單調(diào)的,所以并不能代端點(diǎn)值去求出值域,
因此需要借助圖像來觀察,如右圖:
借助圖像的直觀表達(dá)可知道,具有區(qū)間范圍的
該二次函數(shù)的圖像應(yīng)為黃色區(qū)域部分,此函數(shù)的最
小值是在對稱軸處取得,即當(dāng) 時, 。
從而該函數(shù)的值域?yàn)椋?。
對于此類問題是學(xué)生的常見出錯點(diǎn),學(xué)生們習(xí)慣于直接帶入端點(diǎn)值得出其值域,因此對于給定區(qū)間上的二次函數(shù)值域問題,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想是非常重要的。
三、數(shù)形結(jié)合在函數(shù)單調(diào)性方面的應(yīng)用
案例:已知 在 上是減函數(shù),求實(shí)數(shù) 的取值范圍。
解析:函數(shù)解析式中含有字母,因此函數(shù)在坐標(biāo)系內(nèi)的具置不能固定,需要畫圖分析,看何種情況才能滿足題干要求:
通過圖像分析可知:若要滿足函數(shù)在給定區(qū)間上為單調(diào)函數(shù),只能是后兩種情況,也就是函數(shù)圖像的對稱軸不能出現(xiàn)在所給區(qū)間內(nèi),從而解題找到突破口。 所給函數(shù)對稱軸方程: ,由圖像分析可知,需有 ,從而 。該類問題常見于二次函數(shù)中,因其單調(diào)性與對稱軸的位置有關(guān),故通常畫圖分析更能直觀得出題目所需情況,從而快速得出結(jié)論。
四、巧用數(shù)形結(jié)合,解決函數(shù)中的疑難問題
高中數(shù)學(xué)遇到的函數(shù)問題較多,隨著新課改的推行,函數(shù)問題考察的內(nèi)容更為廣泛,考察的形式更為靈活,試題的難度系數(shù)越來越大,有些函數(shù)問題只從代數(shù)領(lǐng)域去分析已經(jīng)找不到解題的捷徑了,眾所周知,函數(shù)關(guān)系與圖像是同時存在的,有時候還需要借助幾何圖形才能化繁為簡,找到解題的方法。
案例:方程4x2-2x+k=0的一個根大于-3且小于1,另一個根大于1且小于3,求k的取值范圍.
【解題過程】令y=4x2-2x+k,圖像如上
解得之-30
k的取值范圍是-30
新形勢下,對于高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),其目的不再是對數(shù)學(xué)定理或者基礎(chǔ)知識的掌握,而是數(shù)學(xué)解題方法、解題思想和和解題能力的培養(yǎng)。其實(shí),在數(shù)學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)的過程中,數(shù)與形是最基本的概念,也可以說是其雙腿,兩者是對立統(tǒng)一,相輔相成的,“數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微”,可謂是數(shù)中必有形,形中必含數(shù)。數(shù)形結(jié)合思想就是從數(shù)形兩者的關(guān)系入手,實(shí)現(xiàn)二者對稱信息的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)以數(shù)助形,以形解數(shù)。 總之,要想提升學(xué)生的解題能力,就必須要學(xué)生樹立數(shù)形結(jié)合思維,讓學(xué)生換個角度去分析問題和解決問題,這樣才能提升解題效率。函數(shù)圖像還有在其他方面的應(yīng)用,如求方程的近似解、值域等,利用函數(shù)圖像解決問題的關(guān)鍵在于是數(shù)與形的結(jié)合,若要讓學(xué)生能夠靈活應(yīng)用函數(shù)圖像解決實(shí)際問題,就必須使學(xué)生熟練掌握常見初等函數(shù)圖像及其性質(zhì),教師要做到對一些能夠利用圖像解決的問題進(jìn)行歸納總結(jié),使學(xué)生在解決這類問題時“有規(guī)可循”、“有據(jù)可依”,以達(dá)到用函數(shù)圖像解題的最佳效果。
【參考文獻(xiàn)】
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);研究性學(xué)習(xí);數(shù)學(xué)開放題
研究性學(xué)習(xí)就是要讓學(xué)生主動地參與研究過程,獲得親身體驗(yàn),培養(yǎng)其良好的科學(xué)態(tài)度和學(xué)會進(jìn)行科學(xué)研究的方法,并不在乎能不能取得什么成果或發(fā)現(xiàn)。美國在小學(xué)階段就開展研究性學(xué)習(xí)了。研究性學(xué)習(xí)的素材可以是有定論的東西(如定理、公式)也可以是未知領(lǐng)域,答案不確定、不唯一、豐富多彩都有可能,但提出的課題對學(xué)生必須有價值、有意義,符合學(xué)生實(shí)際。在此筆者結(jié)合高中數(shù)學(xué)新教材教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐談點(diǎn)己見,以供同行商榷。
一、數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個有機(jī)組成部分,是在基礎(chǔ)性、拓展性課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步鼓勵學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決數(shù)學(xué)的和現(xiàn)實(shí)的問題的一種有意義的主動學(xué)習(xí),是以學(xué)生動手動腦主動探索實(shí)踐和相互交流為主要學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)研究活動。它能營造一個使學(xué)生勇于探索爭論和相互學(xué)習(xí)鼓勵的良好氛圍,給學(xué)生提供自主探索、合作學(xué)習(xí)、獨(dú)立獲取知識的機(jī)會。數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)更加關(guān)注學(xué)習(xí)過程。
用于數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料應(yīng)是建立在學(xué)生現(xiàn)有知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,能夠激起學(xué)生解決問題的欲望,體現(xiàn)數(shù)學(xué)研究的思想方法和應(yīng)用價值,有利于營造廣闊的思維活動空間,使學(xué)生的思路越走越寬,思維的空間越來越大的一種研究性材料。
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料不僅僅是教師自己提供的,而且教師應(yīng)鼓勵學(xué)生通過思考、調(diào)查、查閱資料等方式概括出問題,甚至可以通過日常生活情景提出數(shù)學(xué)問題,進(jìn)而提煉成研究性學(xué)習(xí)的材料。在研究性學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,是問題的研究者和解決者,是主角,而教師則在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)W(xué)生給予幫助,起著組織和引導(dǎo)的作用。
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的評價不僅僅關(guān)心學(xué)習(xí)的結(jié)果,而且更重要的是關(guān)注學(xué)生參與學(xué)習(xí)的程度、思維的深度與廣度,學(xué)生獲得了哪些發(fā)展,并且特別注意學(xué)生有哪些創(chuàng)造性的見解,同時對學(xué)生的情感變化也應(yīng)予以注意。為了使評價能夠真實(shí)可靠,起到促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的目的,因此要充分尊重學(xué)生自己對自己的評價以及學(xué)生之間的相互評價。既要有定量的評價也要有定性的評價。
二、數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題的選擇
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題主要是指對某些數(shù)學(xué)問題的深入探討,或者從數(shù)學(xué)角度對某些日常生活中和其他學(xué)科中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究。要充分體現(xiàn)學(xué)生的自主活動和合作活動。研究性學(xué)習(xí)課題應(yīng)以所學(xué)的數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ),并且密切結(jié)合生活和生產(chǎn)實(shí)際。新高中數(shù)學(xué)新教材將按《新大綱》的要求編入以下課題,供參考選用,當(dāng)然教學(xué)時也可由師生自擬課題。提倡教師和學(xué)生自己提出問題。
新高中數(shù)學(xué)新教材研究性學(xué)習(xí)參考課題有六個:數(shù)列在分期付款中的應(yīng)用,向量在物理中的應(yīng)用,線性規(guī)劃的實(shí)際應(yīng)用,多面體歐拉定理的發(fā)現(xiàn);楊輝三角,定積分在經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用。 其教學(xué)目標(biāo)是:(1)學(xué)會提出問題和明確探究方向;(2)體驗(yàn)數(shù)學(xué)活動的過程;(3)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力;(4)以研究報告或小論文等形式反映研究成果,學(xué)會交流。
三、數(shù)學(xué)開放題與研究性學(xué)習(xí)
研究性學(xué)習(xí)的開展需要有合適的載體,即使是學(xué)生提出的問題也要加以整理歸類。作為研究性學(xué)習(xí)的載體應(yīng)有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,有利于學(xué)生創(chuàng)造潛能的發(fā)揮。實(shí)踐證明,數(shù)學(xué)開放題用于研究性學(xué)習(xí)是合適的。
自70年代日本、美國在中小學(xué)教學(xué)中較為普遍地使用數(shù)學(xué)開放題以來,數(shù)學(xué)開放題已逐漸被數(shù)學(xué)教育界認(rèn)為是最富有教育價值的一種數(shù)學(xué)問題,因?yàn)閿?shù)學(xué)開放題能夠激起學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣,而強(qiáng)烈的求知欲望濃厚的學(xué)習(xí)興趣是創(chuàng)新能力發(fā)展的內(nèi)在動力。80年代介紹到我國后,在國內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注,各類刊物發(fā)表了大量的介紹、探討開放題的理論文章或進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的文章,并形成了一個教育界討論研究的亮點(diǎn)。90年代我國高考試題中連續(xù)出現(xiàn)具有開放性的題目。近幾年在全國和各地的高考試題中數(shù)學(xué)開放題更是多樣化,按命題要素的發(fā)散傾向分為條件開放型、方法開放型、結(jié)論開放型、綜合開放型;按解題目標(biāo)的操作摸式分為規(guī)律探索型、量化設(shè)計型、分類討論型、數(shù)學(xué)建模型、問題探求型、情景研究型;按信息過程的訓(xùn)練價值分為信息遷移型、知識鞏固型、知識發(fā)散型;按問題答案的機(jī)構(gòu)類型分為有限可列型、有限混沌型、無限離散型、無限連續(xù)型。
數(shù)學(xué)開放題體現(xiàn)數(shù)學(xué)研究的思想方法,解答過程是探究的過程,數(shù)學(xué)開放題體現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的形成過程,體現(xiàn)解答對象的實(shí)際狀態(tài),數(shù)學(xué)開放題有利于為學(xué)生個別探索和準(zhǔn)確認(rèn)識自己提供時空,便于因材施教,可以用來培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和發(fā)散性,使學(xué)生體會學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的成功感,使學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的美感。因此數(shù)學(xué)開放題用于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)應(yīng)是十分有意義的。
四、數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中開放題的編制方法
無論是改造陳題,還是自創(chuàng)新題,編制數(shù)學(xué)開放題都要圍繞使用開放題的目的進(jìn)行,開放題應(yīng)當(dāng)隨著使用目的和對象的變化而改變,應(yīng)作為常規(guī)問題的補(bǔ)充,在研究型課程中適合學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的開放題應(yīng)具備起點(diǎn)低、入口寬、可拓展性強(qiáng)的特點(diǎn)。
用于研究性學(xué)習(xí)的開放題盡量能有利于解題者充分利用自己已有的數(shù)學(xué)知識和能力解決問題。編制的開放題應(yīng)體現(xiàn)某一完整的數(shù)學(xué)思想方法,具有鮮明的數(shù)學(xué)特色,幫助解題者理解什么是數(shù)學(xué),為什么要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),以及怎樣學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。開放題的編制不僅是教師的任務(wù),它的編制本身也可以成為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的一項(xiàng)內(nèi)容。
數(shù)學(xué)開放題的編制方法:
1.以一定的知識結(jié)構(gòu)為依托,從知識網(wǎng)絡(luò)的交匯點(diǎn)尋找編制問題的切入點(diǎn)。能力是以知識為基礎(chǔ)的,但掌握知識并不一定具備能力,以一定的知識為背景,編制出開放題,面對實(shí)際問題情景,學(xué)生可以分析問題情景,根據(jù)自己的理解構(gòu)造具體的數(shù)學(xué)問題,然后嘗試求解形成的數(shù)學(xué)問題并完成解答.
2.以某一數(shù)學(xué)定理或公設(shè)為依據(jù),編制開放題。數(shù)學(xué)中的定理或公設(shè)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要依據(jù),中學(xué)生的學(xué)習(xí)特別是研究性學(xué)習(xí)常常是已有的定理并不需要學(xué)生掌握,或者是學(xué)生暫時還不知道,因此我們可以設(shè)計適當(dāng)?shù)膯栴}情景,讓學(xué)生進(jìn)行探究,通過自己的努力去發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律,體驗(yàn)研究的樂趣。
3.從封閉題出發(fā)引申出開放題。我們平時所用習(xí)題多是具有完備的條件和確定的答案,把它稱之為封閉題,在原有封閉性問題基礎(chǔ)上,使學(xué)生的思維向縱深發(fā)展,發(fā)散開去,能夠啟發(fā)學(xué)生有獨(dú)創(chuàng)性的理解,就有可能形成開放題。在研究性學(xué)習(xí)中首先呈現(xiàn)給學(xué)生封閉題,解答完之后,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,如探究更一般的結(jié)論,探究更多的情形,或探究該結(jié)論成立的其它條件等。
4.為體現(xiàn)或重現(xiàn)某一數(shù)學(xué)研究方法編制開放題。數(shù)學(xué)家的研究方法蘊(yùn)涵深刻的數(shù)學(xué)思想,在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中讓學(xué)生親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)家的某些研究,做小科學(xué)家,點(diǎn)燃埋藏在學(xué)生心靈深處的智慧火種。以此為著眼點(diǎn)編制開放題,其教育價值是不言而喻的。
5.以實(shí)際問題為背景,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值編制開放題。在實(shí)際問題中,條件往往不能完全確定,即條件的不確定性是自然形成的或是實(shí)際需要,其不確定性是合理的。如包裝的外型,花圃的圖案,工程的圖紙這些是需要設(shè)計的,而由于考慮的角度不同,設(shè)計者的知識背景、價值判斷不同,得出的方案也會不同。
以實(shí)際問題為背景,編制出設(shè)計類型的開放題,用于研究性學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。第國際數(shù)學(xué)教育心理會議的公開課問題:“在一塊矩形地塊上,欲辟出一部分作為花壇,要使花壇的面積為矩形面積的一半,請給出你的設(shè)計?!笔且坏拦J(rèn)的開放題,花圃的圖案形狀沒有規(guī)定性的要求,解題者可以進(jìn)行豐富的想象,充分展示幾何圖形的應(yīng)用,這種以實(shí)際問題為背景編制的開放題往往有趣而富有吸引力。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué) 思維能力 培養(yǎng) 策略
通過教學(xué)使學(xué)生的思考能力、思維品質(zhì)得到有效的提升,是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。思維能力包括概括力、理解力、抽象力、分析力、判斷力、論證里等多種能力,在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力有利于學(xué)生獨(dú)立思考探究、善于發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新等多種數(shù)學(xué)能力的提升。以下是如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的策略探究。
1.加強(qiáng)基礎(chǔ)知識教學(xué),為思維的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,每個章節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系是比較緊密的,各數(shù)學(xué)知識點(diǎn)也是層層推進(jìn)、有難到易,因此培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,應(yīng)充分學(xué)生對教材的理解,應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),為學(xué)生思維能力的培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。首先,應(yīng)抓課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),使學(xué)生養(yǎng)成自主預(yù)習(xí)的習(xí)慣,提高高中數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效率。其次,在基本概念、數(shù)學(xué)規(guī)律、公式等基礎(chǔ)知識點(diǎn)方面要安排足夠的時間,以學(xué)生能理解相關(guān)基礎(chǔ)知識列入課堂目標(biāo),避免片面重視解題技巧、應(yīng)試技巧、重點(diǎn)與難點(diǎn)知識的教學(xué),而忽略了基礎(chǔ)知識的灌輸和鞏固。最后在習(xí)題的設(shè)計方面要有層次化,將知識鞏固與能力拔高相結(jié)合,設(shè)計多樣化的課后習(xí)題??傊?,教師在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中切不可急于求成而忽視了基礎(chǔ)的牢固性。
2.巧用圖解方式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生視覺思維能力
視覺思維是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中一種非常重要的思維方式,主要借助視覺達(dá)到解題的目的。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,多時候應(yīng)用視覺思維比文字表述、數(shù)字表達(dá)等要簡單有效的多,因此教師可以巧用圖解方式進(jìn)行教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的視覺思維能力。比如在進(jìn)行集合的教學(xué)時,針對集合中子集、交集、并集等相關(guān)概念的講解,如果單純采用語言描述就會反而不易于學(xué)生的理解,這時可以采用簡單的Veen圖幫助學(xué)生更好的理解幾個有關(guān)集合的概念。還有幾何、函數(shù)等內(nèi)容的教書中,應(yīng)靈活的應(yīng)用各種圖解輔助教學(xué),在平日教學(xué)中,要鼓勵學(xué)生積極建模、通過簡單的示意圖理清題意、獲取解題的思路。另外,應(yīng)采取有效的訓(xùn)練方式加強(qiáng)學(xué)生的觀察力,在輔助圖像教學(xué)時要留給學(xué)生一定的觀察和思考的時間,使其能夠通過視覺觀察更深入的了解圖形的特征以及和問題的聯(lián)系。還應(yīng)鼓勵學(xué)生在日常生活中多加留心與數(shù)學(xué)知識相關(guān)的生活現(xiàn)象,比如在學(xué)校運(yùn)動會期間,班里某些同學(xué)1個人報名多項(xiàng)運(yùn)動項(xiàng)目,或者有的項(xiàng)目沒有報滿人數(shù)等等情況與集合知識有密切的聯(lián)系。采取多種方式不斷提高學(xué)生的洞察能力,有利于學(xué)生視覺思維培養(yǎng)的培養(yǎng),提升其思維能力。
3.鼓勵學(xué)生舉一反三,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力
受到課堂教學(xué)方法、個人思維習(xí)慣等因素的影響,大部分學(xué)生的高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中均思維定勢的情況,比如預(yù)習(xí)時會該課的教材從頭看到尾、在做課后練習(xí)時習(xí)慣先回憶該節(jié)課所學(xué)的數(shù)學(xué)公式、解決某類題型時習(xí)慣用一樣的方法等等。這種情況從側(cè)面上反應(yīng)了學(xué)生的依賴心理,在一定程度上并不利于學(xué)生獨(dú)立思考能力、思維能力的培養(yǎng)。因此,教師應(yīng)在教學(xué)中積極鼓勵學(xué)生舉一反三,開闊思維,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。比如在講解一道求值域的函數(shù)題型時,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,從多個角度去看待問題,鼓勵學(xué)生采用多種方法解題,例如除了常用的二次函數(shù)法求值域方法外,還有直接法、換元法與判別式法等多種方法,學(xué)生在碰到求值域題型時可以采用不同的的方式去解題,總結(jié)最佳的解題方式。又比如碰到等差數(shù)列內(nèi)容的題型時,除了常規(guī)的方程式方法外,還應(yīng)該想到待定系數(shù)法或者利用等差數(shù)列的性質(zhì)進(jìn)行解題,學(xué)會類比、轉(zhuǎn)換。經(jīng)過一段時間的培養(yǎng),學(xué)生的思考能力會得到很大的提高,在思維方面也更加開闊,不在局限于單一的思考方式。同時,教師還可以通過平時的課堂提問、課后練習(xí)等培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、抽象思維、直覺思維等,以不斷提高學(xué)生的思維能力。
4.引導(dǎo)學(xué)生積極反思,培養(yǎng)學(xué)生良好思維習(xí)慣
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,老師在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力時,應(yīng)該始終明確學(xué)生的主體地位,正確認(rèn)識并處理好教學(xué)引導(dǎo)與學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)系,積極的發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,將數(shù)學(xué)思想方法滲透給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生及時的進(jìn)行自我反思和總結(jié),將所學(xué)的知識和方法變成自己思維的一部分。比如在課堂中,教師可以把課堂小結(jié)的任務(wù)交給學(xué)生,讓學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)的知識、解題方法等進(jìn)行總結(jié),并在此基礎(chǔ)上提出自己的一些建議等等,改變以往全程由老師講課并總結(jié)的教學(xué)模式,采用有效的方法引導(dǎo)學(xué)生對自己學(xué)到的東西進(jìn)行反思和總結(jié)。還有在練習(xí)指導(dǎo)環(huán)節(jié),教師應(yīng)在了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上給予學(xué)生不同的指導(dǎo)方法,尤其時平時不愛思考、對同學(xué)或老師依賴性較大的學(xué)生,可以采用有效的點(diǎn)撥指導(dǎo)方式,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會獨(dú)立地思考,再到思維的發(fā)散、思維方式的總結(jié),在平時的教學(xué)與指導(dǎo)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力與良好的思維習(xí)慣。
總之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是非常重要的,培養(yǎng)的方法也有很多,但是無論哪一種方法,都應(yīng)該在學(xué)生具有牢固的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識上展開;另外,不管是任何一種方法,都應(yīng)重視學(xué)生的理解與應(yīng)用,因此要積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié),使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
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一、按照循序漸進(jìn)的原則教學(xué)
由于函數(shù)是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn),很多學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)時會對函數(shù)產(chǎn)生強(qiáng)烈的抵觸情緒,這非常不利于教師展開教學(xué)活動.所以,為了減輕學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)時的壓力,教師在教學(xué)過程中,需要按照循序漸進(jìn)的原則,考慮整個數(shù)學(xué)課程,逐步深入.比如:在教學(xué)生學(xué)習(xí)三角函數(shù)這一章節(jié)的知識點(diǎn)時,先要求學(xué)生掌握三角函數(shù)的基礎(chǔ)知識、公式,然后理清解題思路,找到解題方法.讓學(xué)生一步一步地認(rèn)識理解函數(shù)的本質(zhì).
例1假設(shè)角α,β都是銳角,并且
注解:利用已知三角函數(shù)值求解角的題目,是對三角函數(shù)公式的逆運(yùn)用,同時也涉及到角的象限,因而,必須選擇恰當(dāng)?shù)娜呛瘮?shù).要根據(jù)題目中所給定的角的范圍,去確定未知角的范圍及想象,再由角的象限及三角函數(shù)在各個想象中符合,來確定合適的三角函數(shù),避免增解的產(chǎn)生.在教學(xué)生做類似的函數(shù)題型時,就要按照上述步驟一步一步解答,要求學(xué)生形成一個邏輯嚴(yán)密的思維體系,仔細(xì)審題,慢慢理順解題思路,找到正確的解題方法.
二、聯(lián)系實(shí)際
數(shù)學(xué)來源于生活,同時又運(yùn)用于生活,因此教師在教學(xué)過程中,應(yīng)注重多為學(xué)生列舉生活化的例子,讓學(xué)生加深函數(shù)與生活之間的聯(lián)系的理解.在舉例的過程中,讓學(xué)生認(rèn)識到生活中的數(shù)學(xué)無處不在,在比較熟悉的生活情境中,充分理解函數(shù)這個抽象的概念,拓展數(shù)學(xué)思維.
例3某一果園種植香蕉,根據(jù)往年的行情可以知道,從每年3月1日起的300天內(nèi),市面上香蕉的售價和上市時間的關(guān)系可以用圖1中所示的折線表示,而果園種植香蕉的成本和上市時間關(guān)系則用圖2中的拋物線代表,那么①根據(jù)圖1和已知條件寫出香蕉市場售價和時間的關(guān)系式,根據(jù)圖2和已知條件列出香蕉種植成本和上市時間的關(guān)系式,公式分別用P=f(t)和Q=g(t)表示.②以售價減去種植成本作為香蕉的純利潤,那么什么時候上市,果園可以得到最大利潤?
評注:根據(jù)圖1可知,f(t)應(yīng)為關(guān)于t的一次分段函數(shù),圖2則可以看出g(t)為關(guān)于t的二次函數(shù),因而可以利用頂點(diǎn)式列方程,即g(t)=a(t-150)2+100.在分段函數(shù)求最值時,應(yīng)先求出各段函數(shù)的最值,然后對最值大小進(jìn)行比較.
這種函數(shù)題是歷年高考中的難點(diǎn),且命題方式多以解答題方式出現(xiàn),以考查三角函數(shù)的值域或最值為主,而值域或最值的求解,關(guān)鍵是要運(yùn)用函數(shù)的圖象及定義域.如果教師在日常教學(xué)活動中,能夠了解學(xué)生的心理,聯(lián)系學(xué)生實(shí)際生活,創(chuàng)設(shè)類似教學(xué)情境,讓學(xué)生主動參與到教學(xué)活動中來,則能大大提高他們的解題正確度,且能夠提高他們的學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)質(zhì)量.
三、加強(qiáng)函數(shù)知識的聯(lián)系,使學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
高中數(shù)學(xué)函數(shù)知識點(diǎn)很多,且內(nèi)容復(fù)雜,假如學(xué)生不能構(gòu)建起系統(tǒng)化的知識網(wǎng)絡(luò),很難從整體上掌握所有的知識點(diǎn).其實(shí),所有的數(shù)學(xué)知識都是密切相關(guān)的,所以,高中數(shù)學(xué)教師必須適時指導(dǎo)學(xué)生從整體的角度學(xué)習(xí)函數(shù).比如:已知直線l經(jīng)過點(diǎn)A(2,3),交x軸于區(qū)間(-4,5)的范圍內(nèi),求出直線1在Y軸上的截距范圍.運(yùn)用函數(shù)思想進(jìn)行分析:如果橫縱截距分別是a和b,通過A(2,3),(a,0)(0,b)三個點(diǎn)共線,就能求得a和b之間的關(guān)系.此時,假如可以建立b關(guān)于a的函數(shù),就可以求出該函數(shù)在定義域(-4,5)中的的值域,找出問題的正確答案.
在教師教授函數(shù)、學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的過程中,會很容易發(fā)現(xiàn):各個知識點(diǎn)都是按照遞進(jìn)的關(guān)系展開的,學(xué)會一個知識點(diǎn),就很容易理解與之相關(guān)的各個知識點(diǎn),在這樣嚴(yán)密的知識體系中,學(xué)生能夠全面地觀察問題.進(jìn)而在學(xué)習(xí)其它章節(jié)的知識時,可以充分調(diào)動各個方面的知識點(diǎn),解決某一個問題,為學(xué)生建立多種解題思路,提供了很大可能性.
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué); 函數(shù); 解題思路
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-3315(2016)02-025-001
隨著我國教育事業(yè)的發(fā)展,以學(xué)生為主體的教學(xué)模式已經(jīng)取得了非常明顯的進(jìn)步,然而高考作為選拔人才的重要方式,其仍然對學(xué)生、家長及教師造成了很大的壓力。數(shù)學(xué)作為必備基礎(chǔ)課程之一,其占分比例居高不下,因此對其的學(xué)習(xí)十分重要。我們在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,函數(shù)的解題思路一直是我們想要攻克的難關(guān),因此本文希望通過分析函數(shù)解題思路多元化,來幫助自己及其他學(xué)生提高函數(shù)解題技巧。
一、高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路現(xiàn)狀
初中數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)的函數(shù),主要是指x和y之間的簡單關(guān)系,而高中數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)的函數(shù)則主要是對初中函數(shù)知識的提升。高中數(shù)學(xué)函數(shù)主要是學(xué)生兩個集合在變化法則的作用下,其一一對應(yīng)的關(guān)系。如f(x)=log2(x2-1),其及時在法則f的下,兩個變量的對應(yīng)關(guān)系。在學(xué)習(xí)函數(shù)和進(jìn)行函數(shù)解題時,首先要熟悉掌握函數(shù)的含義、詳細(xì)了解變量的關(guān)系,才能夠?qū)崿F(xiàn)函數(shù)解題多元化。然而在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中,我們有很大一部分學(xué)生,對函數(shù)的含義掌握不夠全面和完善,從而在解題過程中常會出現(xiàn)錯誤,如我們在思考函數(shù)解題時,往往會忘記限制條件,導(dǎo)致最終得出的答案并不在范圍之內(nèi)。
在學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)函數(shù)時,教師雖然教的很用心,但我們卻很難深入去了解函數(shù),對函數(shù)的認(rèn)識非常片面,大多數(shù)學(xué)生只會了解公式,卻不了解公式的含義,對函數(shù)的解題思路也不夠清晰。如學(xué)生知道f(x)=f(-x)是偶函數(shù)的表達(dá)形式,f(-x)=f(x)是奇函數(shù)的表達(dá)形式,卻不知道它們具有對稱性,如圖1所示。
二、高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化重要性
雖然高中數(shù)學(xué)函數(shù)與我們?nèi)粘I畹穆?lián)系并不大,但學(xué)好函數(shù)能夠使我們的邏輯思維更加清晰,從而幫助我們更加清楚的認(rèn)識世界。我們學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)知道題目答案,也能寫出解題過程,卻不知道解題的意義。因此我們學(xué)生首先要學(xué)習(xí)的是解題思路,而不是解題途徑,而函數(shù)解題思路多元化則能夠更加有效地幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)問題思考的主動性和創(chuàng)新性,讓我們在面對一道函數(shù)題時,能夠以舉一反三的思維方法進(jìn)行解題。我們學(xué)生首先必須認(rèn)識到,解題思路的重要性,對于解題思路而言,解題答案反而不夠重要了。
三、高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化舉例
(一)發(fā)散思維的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)是比較抽象性的學(xué)科,我們學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時,主要是通過解題的方式掌握數(shù)學(xué)知識和實(shí)際應(yīng)用。然而我們在學(xué)習(xí)過程中,常常會通過一種解題方法得到答案,這樣雖然有時能夠得到正確答案,卻不能清晰了解該題的解題思路,導(dǎo)致我們對相應(yīng)知識的思考一直處在比較保守且封閉的空間內(nèi)。同時,教師教學(xué)或教材內(nèi)容所展現(xiàn)的解題方式往往也禁錮其中,很嚴(yán)重的影響了我們的思維發(fā)散。因此為了使我們學(xué)生能夠更加完善的掌握數(shù)學(xué)函數(shù)知識,使我們在面對題目或其他事物時,能夠有發(fā)散性的思維,想出多種解決方法。因此,教師可以通過設(shè)置一題多解的方式,幫助我們學(xué)生建立完善的知識網(wǎng)絡(luò)。
如教師出題:f(x)=x+1/x(x>0)的值域。
我們學(xué)生需要至少采用兩種方法進(jìn)行解題,經(jīng)過討論,解題方法如下:
1.可以對x+1/x進(jìn)行變形和拆解,即首先將其變形呈平方形式,然后將其化解成可消除形式,最后得出實(shí)際結(jié)果,求出f(x)的值域,解題過程如公式1。
(二)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化,能夠幫助我們學(xué)生從多種不同的角度對題目進(jìn)行解答,從而有效地讓學(xué)生能夠提高思維活力,達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新思維的目的。如我們學(xué)生在解不等式2
1.將不等式組拆解為兩個不等式,從而得出結(jié)果,即|2x-1|>2,得出x>2/3,或x
2.變換不等式,去除絕對值,即2
3.主要是結(jié)合絕對值的定義,對不等式組進(jìn)行解題,即當(dāng)絕對值2x-1≥0時,不等式可以轉(zhuǎn)變?yōu)?
在高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化中,除了上述發(fā)散思維和創(chuàng)新思維的培養(yǎng),還可以進(jìn)行逆向思維的培養(yǎng)。
綜上所述,我們?nèi)缃裨诟咧袛?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,最讓我們感覺到困難的內(nèi)容便是函數(shù),如何利用解題使我們掌握更多的函數(shù)知識,成為大家關(guān)注的問題。通過上述分析可知,教師及我們學(xué)生要認(rèn)識解題思路多元化的重要性,加強(qiáng)一題多解的訓(xùn)練,從而使我們能夠更加全面的掌握函數(shù)知識。
參考文獻(xiàn):
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淺談如何提高學(xué)習(xí)《高等數(shù)學(xué)》的興趣
用好數(shù)學(xué)史 教好數(shù)學(xué)課
談?wù)劯呗毟呖嫉臄?shù)學(xué)復(fù)習(xí)
論數(shù)學(xué)思想方法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透
關(guān)于提高數(shù)學(xué)教學(xué)開放度的探索和思考
關(guān)于高中數(shù)學(xué)模型化教學(xué)方法的探析
數(shù)學(xué)公開課的易位解析
中專數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的改革
淺析高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的分層教學(xué)
目標(biāo)引領(lǐng),自學(xué)導(dǎo)航——淺談學(xué)習(xí)目標(biāo)的地位和作用
論中職數(shù)學(xué)分層分組合作教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)踐
淺議中職學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)評價體系
數(shù)學(xué)建模與學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)
例談數(shù)學(xué)課堂提問的部分原則
動生成的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式的探究
基于Moodle的高中數(shù)學(xué)混合式教學(xué)設(shè)計——以《等差數(shù)列》為例
在數(shù)學(xué)課中發(fā)揮小班化教學(xué)優(yōu)勢
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你會解已知面積作條件的題目嗎
抓住本質(zhì)特點(diǎn) 簡化解題過程
淺析常微分方程的幾種解法
利用斜率解決一類分式求值域的問題
級數(shù)的相關(guān)性質(zhì)與應(yīng)用
多角度透視概率問題
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué),課堂教學(xué),有效方法
高中數(shù)學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)科目之一,也是教師非常重視的一門學(xué)科。如何在有限的45分鐘的課堂教學(xué)之中,最大限度地將有關(guān)的知識傳授給學(xué)生,提升學(xué)生的解題技巧和完善學(xué)生的解題能力是擺在我們面前的一個大問題。所以,在當(dāng)前新課改的背景下,越來越多的教師尋找著提高課堂教學(xué)效率的方法和途徑。筆者多年從事高中數(shù)學(xué)教學(xué),多年來也經(jīng)常進(jìn)行了相關(guān)的總結(jié)和歸納,下面筆者就將自己的一些淺見進(jìn)行論述。
一、掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中都會暴露出或多或少的問題。而這些問題的存在就直接影響了教學(xué)的順利進(jìn)行和教學(xué)效果的有效提升。
所以,筆者認(rèn)為,教師在教學(xué)的實(shí)施過程中需要密切而不斷的關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況需要注意關(guān)注學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,因?yàn)檫@決定教師教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)是什么;需要注意關(guān)注學(xué)生在課堂上的表現(xiàn),因?yàn)檫@直接體現(xiàn)了學(xué)生的接受情況;還需要關(guān)注學(xué)生課后習(xí)題的完成情況,因?yàn)檫@間接提現(xiàn)了學(xué)生對知識的把握運(yùn)用能力。例如:
在開始新課之前,教師可以要求學(xué)生將自己的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行一個簡單的論述。
教師說:昨天我們初步學(xué)習(xí)了“三角函數(shù)的有關(guān)定義”,今天我們要進(jìn)行三角函數(shù)的性質(zhì)和圖像學(xué)習(xí)。下面先請大家來講講自己的預(yù)習(xí)體會。
學(xué)生1:通過預(yù)習(xí)我發(fā)現(xiàn),我們所接觸的正弦、余弦還是正切函數(shù)的基本性質(zhì)都包含了定義域、值域、周期、對稱性和單調(diào)性這幾個方面。
學(xué)生2:正弦余弦函數(shù)的值域都是[-1,1],正弦函數(shù)的值域是R。
學(xué)生3:……
通過這樣的方式就使得教師掌握了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,同時也是讓學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)情況有一個清楚的認(rèn)識。所以教師可以多采取這樣的方式來了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,同時也能夠更加有效地導(dǎo)入教學(xué),幫助學(xué)生融入到教學(xué)氣氛之中。
二、突出學(xué)生的主體性地位
在整個教學(xué)活動的開展中,學(xué)生無疑是最大的主角也是最為關(guān)鍵的參與因素。所以,教師開展數(shù)學(xué)教學(xué)時一定要注意要凸顯出學(xué)生的主體性地位。
因?yàn)楦咧袛?shù)學(xué)的教學(xué)不僅僅是要讓學(xué)生認(rèn)識課本知識,掌握課本知識,更為重要的是要培養(yǎng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和自主探究、自主探索能力。這就在客觀上要求教師開展教學(xué)時要注意加強(qiáng)對學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)。所以,凸顯出學(xué)生的主體性地位不僅能夠有效地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),同時也能夠有效地提升課堂教學(xué)的效率。
要凸顯出學(xué)生的主體性地位,筆者認(rèn)為主要可以借助教師引導(dǎo),學(xué)生主講的方式來開展例題教學(xué)。相關(guān)的定義和定理的教學(xué)是基礎(chǔ)教學(xué),也直接關(guān)乎學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)之中,能否順利地完成有關(guān)學(xué)習(xí),而例題教學(xué)是將所學(xué)的理論知識運(yùn)用其中以解決相關(guān)的實(shí)際問題。所以,教師完全可以在完成了有關(guān)理論知識的教學(xué)后,放手引導(dǎo)學(xué)生讓學(xué)生成為例題的主講人。例如:
在完成了“三角函數(shù)的應(yīng)用”這部分的知識學(xué)習(xí)后,教師可以根據(jù)一些經(jīng)典的高考題來改編出有關(guān)的例題進(jìn)而讓學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的探索和講解。
2010年陜西高考卷中有這樣一個題目“A、B是海面上位于東西方向相距5(3+√3)海里的兩個觀測點(diǎn),現(xiàn)位于A點(diǎn)北偏東45°,B北偏西60°的D點(diǎn)有一艘輪船發(fā)出求救信號,位于B點(diǎn)南偏西60°且與B點(diǎn)相距20√3海里的C點(diǎn)的救援船立即前往營救,其航行速度為30海里每小時,該救援船到達(dá)D點(diǎn)需要多長時間?”這是一個高考題,是一個三角函數(shù)的綜合運(yùn)用題。在高考中是給出了相關(guān)圖形,但是在例題課上,教師就可以要求學(xué)生自己動手畫出一個草圖。這樣是對學(xué)生畫圖能力的鍛煉也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的解題意識。
面對這個題目,教師可以這樣開展教學(xué):
教師說:這是一道需要運(yùn)用到三角函數(shù)眾多知識的綜合應(yīng)用題。首先大家先來回答一下我需要運(yùn)用到哪些知識?
學(xué)生4:角度計算。
學(xué)生5:正弦定理求距離
學(xué)生6:還需要運(yùn)用余弦定理進(jìn)行解題。
通過這種教師引導(dǎo),學(xué)生主動回答的方式很好地凸顯出了學(xué)生的主體性地位,同時這樣的方式也有效地幫助學(xué)生獲得了提升和提高。
三、有效指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后訓(xùn)練和總結(jié)
要獲得良好的數(shù)學(xué)教學(xué)效率,還需要在課后及時地對有關(guān)的知識進(jìn)行相關(guān)的訓(xùn)練和總結(jié)。每個章節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容不同,學(xué)生需要進(jìn)行完善和總結(jié)的地方也不盡相同。所以這一個環(huán)節(jié)的教學(xué)需要的是在固定性的基礎(chǔ)上發(fā)揮靈活教學(xué)的特性以幫助學(xué)生獲得提高。例如:
學(xué)習(xí)完了三角函數(shù)的有關(guān)內(nèi)容,教師可以出一些基礎(chǔ)的題目來幫助學(xué)生鞏固知識,如:若A、B是ABC的內(nèi)角,并且(1+tanA)(1+tanB)=3,那么∠C=?這是一道基礎(chǔ)題,此外還可以根據(jù)學(xué)生的掌握知識情況適當(dāng)?shù)卦黾恿?xí)題的難度。這樣的方式就能夠很好地鞏固教學(xué)的效果也為下一堂新課的開展奠定基礎(chǔ)。
以上方法是筆者自己這些年來的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),也是筆者對數(shù)學(xué)教學(xué)的幾點(diǎn)看法,希望能夠起到一個拋磚引玉的作用。
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