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一、习题课中实施“问题—探究”教学模式的问题提出
随着高中新课程改革的逐步展开,“问题—探究”教学模式作为一种新的教学模式,越来越显现出积极的意义,它将实现教师教育方式、学生学习方式和课堂教学方式的全方位革新。目前,国内对“问题—探究”教学模式的研究情况是理论研究较多,教学实践研究较少,并且大多数“问题—探究”教学模式的教学实践研究也只是在新授课中进行。而习题课作为数学课不可缺少的课型,是以巩固知识、训练技能技巧、发展思维为主要任务。因此,从理论到实践去研究在习题课中如何实施“问题—探究”教学模式是十分必要的。
二、“问题—探究”教学模式的含义及其实施意义
“问题—探究”教学模式是指根据教学内容及要求,由教师创设问题情境,以问题的发现、探究和解决来激发学生的求知欲、创造欲和主体意识,培养学生创新能力的一种教学模式。普通高中《数学课程标准》提出,数学教育要以有利于学生全面发展为中心,以提供有价值的数学和倡导有意义的学习方式为基本点。在此理念下,数学教学应是数学活动的过程。因此,“问题—探究”教学模式旨在着力体现新课程关于数学教学的基本理念,把现代理念与教育实践有机结合起来,让教师在教学过程中对相关要求有所遵循,改革传统教学模式的弊端,更好地达成新课程期望的数学教育的目标。
三、习题课中实施“问题—探究”教学模式的操作程序
习题课对于学生思维能力的培养、知识的巩固有重要作用,因此如何上好它,对每一位教师而言是一个值得不断思考和探讨的问题。笔者根据“问题—探究”教学模式的理论以及针对习题课的具体特点及要求,在教学实践中不断学习摸索,总结实验,发现在习题课中按照基本程序:设问激趣→探究尝试→合作交流→变式拓展→归纳小结来实施“问题—探究”教学模式,能收到较好的效果,不仅能够提高学生的数学学习成绩,而且能提高学生的学习兴趣、拓展学生思路,培养学生的探究和创新意识。
四、习题课中实施“问题—探究”教学模式的教学案例
[课题] 不等式证明
[目的] 通过本课时的教学,使学生系统掌握不等式证明的三种常用方法和基本不等式及其运用,同时着力培养学生的逻辑推理论证能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,借以发展学生的探究能力,并使学生在领会不等式的证明方法的同时,感受到数学的美妙,提高其数学素养。
[重点] 培养学生的逻辑推理论证能力,使学生能针对具体问题,进行具体的分析,灵活运用各种证法。
[难点] 综合法证明不等式。
[方法] 问题探究教学法
[过程]
1.提出问题,激发兴趣
引言:同学们,我们已经学习了不等式证明的三种方法——比较法、综合法和分析法。今天我们上一节习题课,来系统认识不等式的三种证明方法,提高同学们证明不等式的能力。(板书课题:不等式的证明)
你能用什么方法证明下面的不等式?
[评述] 开门见山,让学生明确学习目的,为新课指明方向。
[板书] 如果a,b∈R+,求证:a3+b3≥a2b+ab2。
[评述]提出问题让学生思考,創设问题情境,激发学生学习欲望和要求,唤起学生对旧知识的回忆。习题课的重点是习题的处理,其中选题是重要环节,是教师备课的重点。精选例题要体现基础知识应用、基本方法训练、具有指导意义,凸显针对性(认识误区、解题失误)、典型性(做一题、会一法、想一串,能归纳事物本质或解法规律)、多样性(活化知识、提高能力,能体现一题多解、一题多变)。安排“小坡度、密台阶”的习题,有利于学生在“发现区”内解题,有利于学生“步步登高”,使学生感到“高而可攀”,由此调动学生做题的积极性,树立学生解题的必胜信心。
2.探究尝试,合作交流
(1)基本方法。
如何证明不等式呢?我们首先回忆不等式证明有哪些基本方法?
[板书] 比较法、分析法、综合法(四个基本不等式)
分别由学生阐述三种证明方法,并给出各自的证明。教师评判并简单小结。
[评述] 通过教师启发,让学生逐步回忆所学知识,并应用它们来分析问题、解决问题,以形成较系统和完整的知识结构。
(2)其他方法。
设问:除了上面的三种证明方法,还有其他证明方法吗?
探究:调动学生积极开展讨论,发表不同的观点。教师可适时点拨。通过巡视,与学生一起总结证法。
3.变式引申,拓展思维
设问:你能改编原不等式,或对不等式进行一般化吗?
(1)结论变化:已知a,b ∈R+,求证:2(a3+b3)≥(a+b)(a2+b2)。
已知a,b ∈R+,求证:4(a3+b3)≥(a+b)3。
(2)条件变化:已知a,b ∈R+,且a≠b,求证:a3+b3>a2b+ab2。
已知a,b ∈R+,a+b≥0,求证:a3+b3≥a2b+ab2。
(3)幂次变化:已知a,b ∈R+,求证:a4+b4≥a3b+ab3。
已知a,b ∈R+,n为正整数,求证:an+1+bn+1≥anb+abn。
已知a,b ∈R+,m,n为正整数,求证:am+n+bm+n≥ambn+anbm。
(4)项数变化:已知a,b,c∈R+,且不全相等,求证:
2(a3+b3+c3)>a2(b+c)+b2(c+a) +c2(a+b)。
已知 ai∈R+(i=1,2,…,n),n∈N+,求证:
n(a31+a32+…+a3n)≥(a1+a2+…+an)·( a21+a22+…+a2n)。
[评述] 变式拓展是深化知识十分有效的手段。变式引申,可使学生所学的知识得到巩固与提高,创新能力也得到发展。变式拓展的目的是防止学生机械模仿,使学生练习的思维过程具有合理的梯度,逐步增加创造性因素。在习题课教学中,教师如果能够经常引导学生在解题后再思考其结果所包含的意义,反思是否可将题设条件和结果进行引申和变换,设置变式拓展题目或题组,多角度运用知识,多途径对技能方法进行练习,这将有助于学生把知识学活,有助于学生举一反三、触类旁通,有助于学生产生学习的“最佳动机”和激发学生的灵感,从而升华学生的思维,培养学生的创新意识。值得一提的是,变式拓展的题目,也同样需要学生的探究活动。因此,模式结构中的探究尝试、合作交流、变式拓展三大步骤组成了一个闭合回路,应根据教学条件灵活运用模式而不唯模式。
4.反馈矫正,练习巩固
已知a,b,c∈R+,求证:ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)≥6abc。
[评述] 在习题课的教学中教师要根据反馈练习,及时对学生的掌握情况进行了解。一方面教师及时在练习中获得信息反馈,可以及时调整原来的教学进程;另一方面,教师也可以指导学生根据反馈信息调整自己的学习,帮助学生优化认知结构,调理问题解决的思维模式,使学生形成知识体系。
5.归纳小结,延伸提高
教师引导:
常用证法 比较法分析法综合法基本不等式a2+b2≥2ab(a,b∈R) ≥ (a,b∈R+)a3+b3+c3≥3abc(a,b∈R+) ≥ (a,b,c∈R+)
[评述] 习题课的归纳小结,重在使知识纳入系统,使方法得到提炼,使解题思路得以开阔。归纳小结既可由学生对本节习题课重点内容进行回顾、概括,亦可由教师对学生的奇思妙解进行鼓励,对疏漏进行回授补偿,还可在短短的结语中设置悬念,为后续教学埋下伏笔。
6.布置作业,重现知识
1.已知a,b∈R+,求证:(a+b)(a3+b3)≥(a2+b2)2。
[评述] 习题课的结束肯定不能代表任务的完成,必须有目的、有计划地安排一定程度的重现性作业,才能保证学生获得牢固的知识和熟练的技能,但重现并不等同于机械重复。因此,课外设置变式习题,如同质异型题、同形异质题、逆向思维题进行思维训练及等效实验设计,进一步巩固本课所学方法。
由此案例可以看出:在实施“问题—探究”教学模式的过程中,教师仅仅起了向导作用,教师设问引导学生探索、思考。学生也从一个接受者的角色转化为一个探究者,通过思考、探究、讨论、归纳、总结等活动方式,从自己的最近发展区去研究学习,从而建构了自己新的知识结构,提高了数学学习的探究能力,促进了数学思维的发展,同时为以后的学习和其他课程的学习培养了良好的素质。因此,在习题课中构建与实施“问题—探究”教学模式能够进一步优化教学过程,提高高中数学课堂教学的有效性,培养学生的探究和创新意识。◆(作者单位:广东省番禺中学)
□责任编辑:周瑜芽
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
随着高中新课程改革的逐步展开,“问题—探究”教学模式作为一种新的教学模式,越来越显现出积极的意义,它将实现教师教育方式、学生学习方式和课堂教学方式的全方位革新。目前,国内对“问题—探究”教学模式的研究情况是理论研究较多,教学实践研究较少,并且大多数“问题—探究”教学模式的教学实践研究也只是在新授课中进行。而习题课作为数学课不可缺少的课型,是以巩固知识、训练技能技巧、发展思维为主要任务。因此,从理论到实践去研究在习题课中如何实施“问题—探究”教学模式是十分必要的。
二、“问题—探究”教学模式的含义及其实施意义
“问题—探究”教学模式是指根据教学内容及要求,由教师创设问题情境,以问题的发现、探究和解决来激发学生的求知欲、创造欲和主体意识,培养学生创新能力的一种教学模式。普通高中《数学课程标准》提出,数学教育要以有利于学生全面发展为中心,以提供有价值的数学和倡导有意义的学习方式为基本点。在此理念下,数学教学应是数学活动的过程。因此,“问题—探究”教学模式旨在着力体现新课程关于数学教学的基本理念,把现代理念与教育实践有机结合起来,让教师在教学过程中对相关要求有所遵循,改革传统教学模式的弊端,更好地达成新课程期望的数学教育的目标。
三、习题课中实施“问题—探究”教学模式的操作程序
习题课对于学生思维能力的培养、知识的巩固有重要作用,因此如何上好它,对每一位教师而言是一个值得不断思考和探讨的问题。笔者根据“问题—探究”教学模式的理论以及针对习题课的具体特点及要求,在教学实践中不断学习摸索,总结实验,发现在习题课中按照基本程序:设问激趣→探究尝试→合作交流→变式拓展→归纳小结来实施“问题—探究”教学模式,能收到较好的效果,不仅能够提高学生的数学学习成绩,而且能提高学生的学习兴趣、拓展学生思路,培养学生的探究和创新意识。
四、习题课中实施“问题—探究”教学模式的教学案例
[课题] 不等式证明
[目的] 通过本课时的教学,使学生系统掌握不等式证明的三种常用方法和基本不等式及其运用,同时着力培养学生的逻辑推理论证能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,借以发展学生的探究能力,并使学生在领会不等式的证明方法的同时,感受到数学的美妙,提高其数学素养。
[重点] 培养学生的逻辑推理论证能力,使学生能针对具体问题,进行具体的分析,灵活运用各种证法。
[难点] 综合法证明不等式。
[方法] 问题探究教学法
[过程]
1.提出问题,激发兴趣
引言:同学们,我们已经学习了不等式证明的三种方法——比较法、综合法和分析法。今天我们上一节习题课,来系统认识不等式的三种证明方法,提高同学们证明不等式的能力。(板书课题:不等式的证明)
你能用什么方法证明下面的不等式?
[评述] 开门见山,让学生明确学习目的,为新课指明方向。
[板书] 如果a,b∈R+,求证:a3+b3≥a2b+ab2。
[评述]提出问题让学生思考,創设问题情境,激发学生学习欲望和要求,唤起学生对旧知识的回忆。习题课的重点是习题的处理,其中选题是重要环节,是教师备课的重点。精选例题要体现基础知识应用、基本方法训练、具有指导意义,凸显针对性(认识误区、解题失误)、典型性(做一题、会一法、想一串,能归纳事物本质或解法规律)、多样性(活化知识、提高能力,能体现一题多解、一题多变)。安排“小坡度、密台阶”的习题,有利于学生在“发现区”内解题,有利于学生“步步登高”,使学生感到“高而可攀”,由此调动学生做题的积极性,树立学生解题的必胜信心。
2.探究尝试,合作交流
(1)基本方法。
如何证明不等式呢?我们首先回忆不等式证明有哪些基本方法?
[板书] 比较法、分析法、综合法(四个基本不等式)
分别由学生阐述三种证明方法,并给出各自的证明。教师评判并简单小结。
[评述] 通过教师启发,让学生逐步回忆所学知识,并应用它们来分析问题、解决问题,以形成较系统和完整的知识结构。
(2)其他方法。
设问:除了上面的三种证明方法,还有其他证明方法吗?
探究:调动学生积极开展讨论,发表不同的观点。教师可适时点拨。通过巡视,与学生一起总结证法。
3.变式引申,拓展思维
设问:你能改编原不等式,或对不等式进行一般化吗?
(1)结论变化:已知a,b ∈R+,求证:2(a3+b3)≥(a+b)(a2+b2)。
已知a,b ∈R+,求证:4(a3+b3)≥(a+b)3。
(2)条件变化:已知a,b ∈R+,且a≠b,求证:a3+b3>a2b+ab2。
已知a,b ∈R+,a+b≥0,求证:a3+b3≥a2b+ab2。
(3)幂次变化:已知a,b ∈R+,求证:a4+b4≥a3b+ab3。
已知a,b ∈R+,n为正整数,求证:an+1+bn+1≥anb+abn。
已知a,b ∈R+,m,n为正整数,求证:am+n+bm+n≥ambn+anbm。
(4)项数变化:已知a,b,c∈R+,且不全相等,求证:
2(a3+b3+c3)>a2(b+c)+b2(c+a) +c2(a+b)。
已知 ai∈R+(i=1,2,…,n),n∈N+,求证:
n(a31+a32+…+a3n)≥(a1+a2+…+an)·( a21+a22+…+a2n)。
[评述] 变式拓展是深化知识十分有效的手段。变式引申,可使学生所学的知识得到巩固与提高,创新能力也得到发展。变式拓展的目的是防止学生机械模仿,使学生练习的思维过程具有合理的梯度,逐步增加创造性因素。在习题课教学中,教师如果能够经常引导学生在解题后再思考其结果所包含的意义,反思是否可将题设条件和结果进行引申和变换,设置变式拓展题目或题组,多角度运用知识,多途径对技能方法进行练习,这将有助于学生把知识学活,有助于学生举一反三、触类旁通,有助于学生产生学习的“最佳动机”和激发学生的灵感,从而升华学生的思维,培养学生的创新意识。值得一提的是,变式拓展的题目,也同样需要学生的探究活动。因此,模式结构中的探究尝试、合作交流、变式拓展三大步骤组成了一个闭合回路,应根据教学条件灵活运用模式而不唯模式。
4.反馈矫正,练习巩固
已知a,b,c∈R+,求证:ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)≥6abc。
[评述] 在习题课的教学中教师要根据反馈练习,及时对学生的掌握情况进行了解。一方面教师及时在练习中获得信息反馈,可以及时调整原来的教学进程;另一方面,教师也可以指导学生根据反馈信息调整自己的学习,帮助学生优化认知结构,调理问题解决的思维模式,使学生形成知识体系。
5.归纳小结,延伸提高
教师引导:
常用证法 比较法分析法综合法基本不等式a2+b2≥2ab(a,b∈R) ≥ (a,b∈R+)a3+b3+c3≥3abc(a,b∈R+) ≥ (a,b,c∈R+)
[评述] 习题课的归纳小结,重在使知识纳入系统,使方法得到提炼,使解题思路得以开阔。归纳小结既可由学生对本节习题课重点内容进行回顾、概括,亦可由教师对学生的奇思妙解进行鼓励,对疏漏进行回授补偿,还可在短短的结语中设置悬念,为后续教学埋下伏笔。
6.布置作业,重现知识
1.已知a,b∈R+,求证:(a+b)(a3+b3)≥(a2+b2)2。
[评述] 习题课的结束肯定不能代表任务的完成,必须有目的、有计划地安排一定程度的重现性作业,才能保证学生获得牢固的知识和熟练的技能,但重现并不等同于机械重复。因此,课外设置变式习题,如同质异型题、同形异质题、逆向思维题进行思维训练及等效实验设计,进一步巩固本课所学方法。
由此案例可以看出:在实施“问题—探究”教学模式的过程中,教师仅仅起了向导作用,教师设问引导学生探索、思考。学生也从一个接受者的角色转化为一个探究者,通过思考、探究、讨论、归纳、总结等活动方式,从自己的最近发展区去研究学习,从而建构了自己新的知识结构,提高了数学学习的探究能力,促进了数学思维的发展,同时为以后的学习和其他课程的学习培养了良好的素质。因此,在习题课中构建与实施“问题—探究”教学模式能够进一步优化教学过程,提高高中数学课堂教学的有效性,培养学生的探究和创新意识。◆(作者单位:广东省番禺中学)
□责任编辑:周瑜芽
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”