立足课本,培养学生思维能力

2019-09-10 07:22吴桂鹏
广东教学报·教育综合 2019年128期
关键词:动点例题方程

吴桂鹏

【摘要】本文紧紧围绕“在数学学习中,如何立足课本,培养学生思维的发散性、灵活性、创造性”进行论述,以激发学生的数学学习兴趣,让学生在学习过程中养成独立思考、积极探索的习惯。

【关健词】例题;专栏;习题;思维

例题是教材的重要组成部分,是学生掌握教材中基础知识、基本技能的重要来源,也是老师传授知识的纽带,它蕴含着丰富的教学功能,处理好例题的教学,对教学质量的提高、学生智力的发展、思维品质的培养都至关重要。课本中的“探究、思考、提示、问题”专栏以及习题,是为了让学生形成积极主动、形式多样的学习方式进一步创造条件,以激发学生的数学学习兴趣,让学生在学习过程中养成独立思考、积极探索的习惯。基于此,本文对在数学学习中如何立足课本作了系列探讨。

一、例题教学培养学生的发散性思维

数学是一个具有内在联系的有机整体,各不同分支、不同部分,都是相互联系、相互渗透的。在课本例题的学习过程中,应该冲破课本解法的定势思维,多层次、多维度分析,使得学生在知识及方法的纵横方向分别得以拓广和延伸,培养学生的发散性思维。

此解法是教材的解法,在教学中让学生仔细体会两个动点之间的关系,建立两个动点坐标间的线性关系,利用坐标代换得到所求动点的轨迹方程。这种解法体现了转化的数学思想,值得师生共同回味。此时进一步追问:是否有其它解法呢?

分析:引导学生利用圆的标准方程转化参数方程,并将所求动点的坐标用参数来表示,通过消去参数得到所求动点的轨迹方程。

这种解法让学生看到了利用参数方程解题的简洁性。 除了利用“参数法”进行求解,我们还可以构建一个变动的三角形,在变动中寻找不变化的几何量,利用圆的定义得到所求动点的轨迹方程。

引导学生对课本例题的再思考,不仅可以通过少量的问题去沟通各部分知识间的联系,拓宽解题的思路,而且有利于培养学生创新精神。

又如:普通高中课程实验教科书《数学·必修①·人教A版》第三章第二节例4:人口问题是当今世界各国普遍关注的问题,认识人口数量的变化规律,可以为有效控制人口增长提供依据。在1798年,英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人口增长模型:y=y0 ert,其中t表示经过的时间,y0表示t=0时的人口数,r表示人口的年平均增长率。下面是1950~1959年我国人口数据资料。

(1)如果以各年人口增长率的平均值作为我国这一时期的人口增长率,用马尔萨斯人口增长模型建立我国这一时期的具体人口增长模型,并验证所得的模型参数提取与实际人口数据是否相符?

(2)如果按表中的增长趋势,大约在哪一年我国的人口将达到13亿?

我设计了下面的问题让学生独立探索:

(1)本例中所涉及的数量关系有哪些?

(2)描述所涉及数量关系的函数模型是否是确定的?确定这种模型需要几个因素?

(3)根据表中的数据如何确定函数模型?

(4)对于所确定的函数模型怎样进行检验,根据检验结果对函数模型又应如何作出评价?

(5)如何根据所确定的函数模型具体预测我国某个时期的人口数?实质是何种计算方法?

问题一提出,学生兴趣盎然,个个跃跃欲试。通过利用计算器作出函数的图象,并由表中數据作出散点图,通过比较来确定函数模型与人口数据的吻合度。

学生通过积极思考、主动参与、认真观察分析所给的图象,按问题和探索步骤逐步思考、分析、讨论、解答、交流。学生的读图能力得到了提高,理解到表格是函数对应关系的一种重要表现形式。通过对例题的深层次探索,学生学会了解决问题的方法方式,掌握了正确的思维习惯,综合素质也不知不觉得到了提高。

二、“探究、思考、提示、问题”专栏,激发学生的思维兴趣

《新课标》倡导积极主动、勇于探索的学习方式,要求学生通过自主探索、主动学习而获得知识,鼓励学生积极参与学习全过程。为了体现这一新理念,教材中设有“探究、思考、提示、问题”专栏,往往能提出击中要害的关键问题。

例如:在教学“圆的一般方程”时,先是利用课本中的“探究”专栏,方程“x2+y2+Dx+Ey+F=0”在什么条件下表示椭圆?让学生进行讨论并探索结论。因为有了课本中的思考题:“x2+y2-2x+4y+1=0表示什么图形?”作基础,学生都能动手配方变形后展开讨论,迫使学生进一步探索得出结果,教学中的难点也得到解决。像这样的专栏,每个章节都有,同学们分组讨论、交流、合作、归纳,共同展示探索成果,取长补短,共同提高。在探究过程中,能充分调动学生参与的积极性,激发学生的思维兴趣,让学生养成了主动学习的良好习惯。

又如:在完成“简单的线性规划问题”的教学任务后,安排学生学习“阅读与思考”的内容,题目如下:

课本提供了一种错误的解法:联立①②这两个不等试,用类似于解二元一次方程组的方法分别求出x和y的范围,然后直接代入后面的式子求范围,即:

错解原因:忽略了x和y的相互制约关系,所得出的取值范围比实际的范围要大。

这种解法整体上保持了x和y的相互制约关系,因而得出的范围是准确的。看到了学生的学习热情,我又组织学生探究这样一个问题:能否利用本节的内容求解?

这种解法能清晰让学生知道x和y之间存在着相互制约关系,图解法是解决线性规划问题有效的方法,分析题目的已知条件,找出约束条件和目标函数是关健。

三、高效使用习题,提高学生的思维能力

学生在做习题时,我坚持做到:学生能够说的,教师不说;学生能做的,教师不做;学生能想到的,教师不提醒。由学生先讲,先做,在小组讨论中让学生阐述自己的观点。比如在教学“圆的一般方程”时,教完例题后,我让学生做课本的B组题:等腰三角形的顶点A的坐标是(4,2),底边一个端点B的坐标是(3,5),求另一个端点C的轨迹方程,并说明它是什么图形?此题先让学生独立完成,并指名让学生在黑板上表演。经观察,大部分学生为自己的胜利而感到高兴,沾沾自喜。90%的学生求出的方程是“(x-4)2+(y-2)2=10”,而忽视了题目的隐含条件:“C与B不能重合,C与B关于A的对称点也不能重合。”有七、八位思维严密的同学不同意以上的解法,经过自己的验证,他们认为这种做法是有问题的,题中还有隐含条件,经过这些同学的适时点拔、补充、解答,此时同学们才恍然大悟。接着让学生独立完善解题后,自己总结出求轨迹方程的解题步骤。由于学生参与解题的全过程,对出现错误的印象非常深刻,这样的教训是刻骨铭心的。这种做法,让学生经历活动的全过程,让学生不断完善认知结构的过程,真正让学生参与学习的全过程。同学们在积极的探索中不知不觉地学到了知识,提高了学习能力,流露出探索成功的喜悦。

课本是教学之本,深挖教材的潜力,充分发挥教材的自身作用,处理好课本的例、习题以及“探究、思考、提示、问题”专栏的教学十分重要;吃透课本知识,才能全面、系统地掌握基础知识和基本方法,构建数学的知识网络,以不变应万变。

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