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關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);學(xué)習(xí)障礙;高中生
高中數(shù)學(xué)思維能力是指對(duì)高中數(shù)學(xué)感性認(rèn)知的能力,突破數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙是要求學(xué)生充分理解并掌握基本知識(shí),根據(jù)具體的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行推論和判斷,從而實(shí)現(xiàn)解答數(shù)學(xué)問題、升華數(shù)學(xué)知識(shí)規(guī)律的認(rèn)知。高中數(shù)學(xué)突破學(xué)習(xí)障礙可以給我們提供廣闊的四維空間,對(duì)具體的數(shù)學(xué)問題可以延伸出多種思維方式,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)效性。
一、突破高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙重要性
首先,突破高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙有助于高中生樹立良好的數(shù)學(xué)思維,同時(shí)幫助高中生增強(qiáng)其發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力,突破高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙是學(xué)生學(xué)習(xí)素養(yǎng)的標(biāo)志,其擴(kuò)展了學(xué)生思維,幫助我們更好駕馭數(shù)學(xué)問題,并強(qiáng)化自我的解題能力和數(shù)學(xué)推理能力。再者,突破高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙可以提高高中生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,更好的把數(shù)學(xué)知識(shí)和實(shí)際問題結(jié)合在一起,數(shù)學(xué)問題解決能力可以強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),并有助于其形成全面科學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)框架,同時(shí)鞏固了高中生對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí),促使高中生用數(shù)學(xué)的眼光看待世界。最后突破學(xué)習(xí)障礙可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)信心,并激發(fā)其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,體會(huì)到成功解決數(shù)學(xué)問題的樂趣,同時(shí)初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力。
二、高中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙產(chǎn)生的原因
(一)基礎(chǔ)知識(shí)不牢固?;A(chǔ)知識(shí)是數(shù)學(xué)問題解決的關(guān)鍵,只有把基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識(shí)全部融會(huì)貫通之后,才能熟練的解答數(shù)學(xué)問題,但是部分高中生的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)不扎實(shí),對(duì)新學(xué)的知識(shí)缺乏深刻的理解,從而不能靈活的運(yùn)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),一旦遇到較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,就會(huì)分不清各種概念之間的關(guān)系,從而造成了數(shù)學(xué)問題解決障礙。例如在函數(shù)問題的學(xué)習(xí)上,要求我們掌握函數(shù)公式,并對(duì)函數(shù)區(qū)間有明確的界定,但是很多同學(xué)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不足,各種基礎(chǔ)概念和轉(zhuǎn)化關(guān)系不明確,從而形成了學(xué)習(xí)障礙。
(二)數(shù)學(xué)問題背景的存在。數(shù)學(xué)問題是一個(gè)系統(tǒng)性的問題,其中涉及的關(guān)系變量較多,對(duì)一定語境下的數(shù)學(xué)問題,通常會(huì)蘊(yùn)藏著相應(yīng)的問題背景條件,如果不能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)其中的蘊(yùn)含條件,就會(huì)感覺數(shù)學(xué)問題的給定信息不足,從而造成數(shù)學(xué)問題解決障礙。數(shù)學(xué)問題來源于現(xiàn)實(shí)生活,其題目語境也受到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活、物理、化學(xué)等方面的影響,如果缺乏相應(yīng)的生活常識(shí),很難抓住數(shù)學(xué)問題隱含的條件,從而對(duì)數(shù)學(xué)問題感覺到無從下手。
(三)數(shù)學(xué)思想方法的缺失。數(shù)學(xué)問題的解決需要建立數(shù)學(xué)模型,并對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡化,再進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的解答,但是部分高中生的數(shù)學(xué)解決思想缺失,對(duì)抽象化的數(shù)學(xué)模型理解不深刻,從而造成數(shù)學(xué)模型的混淆,同時(shí)也不能有效對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡化,從而影響了數(shù)學(xué)問題解決。例如在數(shù)學(xué)思路的建立中,學(xué)生不能靈活運(yùn)用簡化、歸納、一般化、特殊化等數(shù)學(xué)處理,就會(huì)阻礙解題思路的擴(kuò)展。
三、數(shù)學(xué)問題解決障礙的解決方法
(一)加強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)是正確解題的“鑰匙”,因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)中要強(qiáng)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué),例如要熟練掌握數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、定理、公式、公理等,培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)串聯(lián)的能力,幫助學(xué)生建立基礎(chǔ)知識(shí)條件反射。同時(shí)要設(shè)置相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題來強(qiáng)化其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),只有進(jìn)行大量的重復(fù)性訓(xùn)練才能加強(qiáng)高中生對(duì)基礎(chǔ)的理解和記憶,并幫助其靈活的應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)。
(二)加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模是解決數(shù)學(xué)問題的工具,數(shù)學(xué)建模能力是衡量學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的標(biāo)志之一。數(shù)學(xué)建模要求學(xué)生把實(shí)際數(shù)學(xué)問題進(jìn)行歸納,并構(gòu)建出相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模模型,然后再進(jìn)行數(shù)學(xué)問題的解答,因此,在加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)時(shí),要重視建模方法的基礎(chǔ)教學(xué),突出建模方法的具體步驟,同時(shí)要注重研究建模的應(yīng)用范圍,利用給定條件對(duì)數(shù)學(xué)建模進(jìn)行相應(yīng)的歸納簡化。再者要在實(shí)際數(shù)學(xué)問題的背景下應(yīng)用數(shù)學(xué)建模,強(qiáng)化對(duì)建模方法的理解和應(yīng)用。
(三)克服數(shù)學(xué)思維定勢。數(shù)學(xué)思維定勢是數(shù)學(xué)問題解決障礙的原因之一,因此在學(xué)習(xí)中我們要勇于突破思維定時(shí),對(duì)數(shù)學(xué)問題進(jìn)行反思,準(zhǔn)確尋找到解題錯(cuò)誤的原因,并突破解題思維定勢,樹立正確的解題思維。此外,要通過舉一反三的解題方式來鍛煉高中生的思維靈活性,培養(yǎng)自我的逆向思維方式,巧妙利用反證法、逆命題、公式逆用的數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)自己的數(shù)學(xué)思維能力。
結(jié)語:總而言之,高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是整個(gè)高中階段的關(guān)鍵,良好的數(shù)學(xué)思維能力有助于我們提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率,當(dāng)前在學(xué)習(xí)過程中很多同學(xué)都會(huì)陷入到數(shù)學(xué)障礙中,從而影響了學(xué)習(xí)成績提升。因此,我們應(yīng)當(dāng)重視數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的夯實(shí),培養(yǎng)適合自己的學(xué)習(xí)方法,克服數(shù)學(xué)思維定勢,突破高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué); 導(dǎo)師制
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2012)04-007-001
一、構(gòu)建高中數(shù)學(xué)學(xué)科導(dǎo)師制是數(shù)學(xué)新課程改革的需要
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程大多是圍繞數(shù)學(xué)自身的理論體系編制的,從而形成一個(gè)封閉的教學(xué)環(huán)境,切斷了數(shù)學(xué)理論和現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活的聯(lián)系,壓抑和束縛了老師和學(xué)生的創(chuàng)造性。新課程提倡聯(lián)系學(xué)生日常生活,聯(lián)系社會(huì)實(shí)際;強(qiáng)調(diào)從學(xué)生日常生活和社會(huì)實(shí)踐中引出新的學(xué)習(xí)內(nèi)容;培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
數(shù)學(xué)新課程要求數(shù)學(xué)教學(xué)立足學(xué)生發(fā)展,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)和教師教的方式,要求教師立足學(xué)生個(gè)性差異,促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展。筆者認(rèn)為在高中數(shù)學(xué)中構(gòu)建學(xué)科導(dǎo)師制能更有利于老師立足學(xué)生差異,更好地貫徹新課程的要求,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力,發(fā)展學(xué)生個(gè)性。
二、構(gòu)建高中數(shù)學(xué)學(xué)科導(dǎo)師制是學(xué)生發(fā)展的需要
1.適應(yīng)學(xué)生不同的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)風(fēng)格
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)風(fēng)格中的認(rèn)知風(fēng)格問題是與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最相關(guān)的范疇。場獨(dú)立性和場依存性是認(rèn)知風(fēng)格中研究最早、最多的一個(gè)領(lǐng)域,也是認(rèn)知風(fēng)格的核心問題。研究表明:場獨(dú)立性學(xué)習(xí)者擅長自然科學(xué),數(shù)學(xué)成績較好,兩者呈顯著的正相關(guān),他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)以內(nèi)在動(dòng)機(jī)為主;場依存性學(xué)習(xí)者則對(duì)人文學(xué)科和社會(huì)學(xué)科更感興趣,他們的學(xué)習(xí)更多地依賴于外在反饋。
2.適應(yīng)不同數(shù)學(xué)認(rèn)知水平的學(xué)生發(fā)展
面對(duì)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中“跟不上”與“吃不飽”的現(xiàn)象,不同的班級(jí)教學(xué)顯然已經(jīng)無法解決這一問題,學(xué)校和數(shù)學(xué)教師必須在課堂教學(xué)之外積極探索新的輔導(dǎo)模式,以滿足不同學(xué)生的不同需要。要能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念,高中數(shù)學(xué)老師在教學(xué)與輔導(dǎo)中采用“一刀切”的方法肯定是行不通的。如何充分調(diào)動(dòng)高中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)揮每個(gè)高中生的數(shù)學(xué)潛能,筆者認(rèn)為構(gòu)建高中數(shù)學(xué)學(xué)科導(dǎo)師制是較好的基本途徑。
3.充分發(fā)展學(xué)生的探究、創(chuàng)新能力
數(shù)學(xué)探究中課題的選擇是關(guān)鍵,數(shù)學(xué)建模中問題是關(guān)鍵。數(shù)學(xué)探究課題和數(shù)學(xué)建模中的問題都具有多樣性的特點(diǎn)。通過構(gòu)建高中數(shù)學(xué)導(dǎo)師制,教師可以為學(xué)生提供較為豐富的案例和背景資料,引導(dǎo)和幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和科學(xué)的選題,有助于數(shù)學(xué)探究和數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)科學(xué)有效地開展;有助于提高學(xué)生自主探究、勇于創(chuàng)新的能力;同時(shí)有助于教師成為學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)探究和數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的組織者、指導(dǎo)者和合作者,真正成為學(xué)生活動(dòng)的導(dǎo)師。
三、有利于加強(qiáng)師生團(tuán)結(jié)合作的意識(shí),構(gòu)建和諧師生關(guān)系
1.有利于加強(qiáng)教師間的團(tuán)結(jié)合作
實(shí)行數(shù)學(xué)學(xué)科導(dǎo)師制本質(zhì)上是要求數(shù)學(xué)教師充分發(fā)揮自己的智慧和潛能,積極參與學(xué)生管理,通過對(duì)學(xué)生的日常生活、品行的管理最大限度地挖掘?qū)W生數(shù)學(xué)潛能,發(fā)展學(xué)生個(gè)性,提高數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)效。但一個(gè)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)并不是數(shù)學(xué)導(dǎo)師一個(gè)人的事,其他科目的學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)學(xué)也有很大的影響,例如閱讀能力就直接影響著學(xué)生對(duì)問題的理解,對(duì)學(xué)生的管理還需班主任的大力幫助。
2.有利于促進(jìn)師生關(guān)系的和諧發(fā)展
師生關(guān)系,直接影響著數(shù)學(xué)教學(xué)過程的進(jìn)行與教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),這是因?yàn)閹熒P(guān)系包含了教師與學(xué)生的認(rèn)知溝通和情感溝通,“當(dāng)學(xué)生在情感溝通和認(rèn)知溝通共同作用下接受教學(xué)時(shí),學(xué)生覺得教學(xué)中體現(xiàn)了自己的人格理想和智慧理想,與教師的心靈距離縮小了,隨之對(duì)教師言行與所教學(xué)科給予相當(dāng)?shù)年P(guān)注。”這就是所謂的“親其師,聽其言,效其行”。
3.有利于促進(jìn)學(xué)生間的交流與合作,在小組合作中構(gòu)建學(xué)生導(dǎo)師制
學(xué)生導(dǎo)師制是由品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生作為學(xué)生導(dǎo)師,由學(xué)生導(dǎo)師協(xié)助老師,幫助本組同學(xué)進(jìn)行有效學(xué)習(xí),帶領(lǐng)本組同學(xué)共同提高的一種新型的小組合作學(xué)習(xí)模式。
4.有利于促進(jìn)家校合作,形成家校合力
學(xué)校任何一項(xiàng)好的制度與措施的實(shí)行都離不開家長的支持與配合,高中數(shù)學(xué)學(xué)科導(dǎo)師制的構(gòu)建必須得到廣大家長的支持和配合才能發(fā)揮其強(qiáng)大的作用。在數(shù)學(xué)學(xué)科導(dǎo)師制實(shí)施過程中,導(dǎo)師要積極與家長聯(lián)系交流,溝通的目的主要是便于教師了解學(xué)生成長環(huán)境、成長經(jīng)歷,在家的學(xué)習(xí)情況等;也便于家長了解學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科上的學(xué)習(xí)情況與問題。
四、構(gòu)建高中數(shù)學(xué)學(xué)科導(dǎo)師制是數(shù)學(xué)教師自身發(fā)展的需要
新高中數(shù)學(xué)教科書給學(xué)生留有足夠的空間,充分創(chuàng)造探究機(jī)會(huì),為學(xué)生活動(dòng)提供空間,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)探究。廣大數(shù)學(xué)教師在指導(dǎo)學(xué)生的同時(shí)也是自身發(fā)展和提高的過程。在面臨一個(gè)個(gè)不同的學(xué)生時(shí),教師的教育、教學(xué)理念在經(jīng)受不斷的沖擊,面對(duì)不同的學(xué)生,教師要不斷調(diào)整自己的教學(xué)方法以適應(yīng)不同學(xué)生的要求,在提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的同時(shí),導(dǎo)師會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)和彌補(bǔ)自身不足,自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng)也會(huì)得到很大的提高。導(dǎo)師制要求“教”、“導(dǎo)”、“管”合一,數(shù)學(xué)教師不僅要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基本功,還要有科學(xué)的教育教學(xué)理念指導(dǎo)學(xué)生,所以導(dǎo)師制對(duì)數(shù)學(xué)教師的綜合素養(yǎng)提出了更高的要求。
五、有助于高中數(shù)學(xué)學(xué)分制和選課制的順利實(shí)施
關(guān)鍵詞:新課程標(biāo)準(zhǔn);組合數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)文化
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)19-0256-02
一、引言
人類文化離不開數(shù)學(xué),它是其中極其重要的組成部分。數(shù)學(xué)素養(yǎng)是人類的一種基本素養(yǎng),在現(xiàn)代社會(huì),每個(gè)公民更應(yīng)具備這種素養(yǎng)。因?yàn)檫@種重要性,數(shù)學(xué)教育成為了教育必不可少的組成部分。在當(dāng)代社會(huì),數(shù)學(xué)教育以是終身發(fā)展必不可少的一個(gè)方面,是每個(gè)公民更進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展的需要,是(終身)教育發(fā)展不可缺少的基礎(chǔ)。為了使學(xué)生學(xué)會(huì)如何能夠數(shù)學(xué)地思維,數(shù)學(xué)地表達(dá),就要求各級(jí)各類學(xué)校向?qū)W生提供數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本思想和技能,進(jìn)而培養(yǎng)、提高學(xué)生自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息的迅猛發(fā)展,作為數(shù)學(xué)的一個(gè)分支的組合數(shù)學(xué)得到了迅速發(fā)展,也越來越受到重視。組合數(shù)學(xué)研究的主要內(nèi)容包含離散對(duì)象滿足一定條件的方案的存在性,以及這種方案的構(gòu)造、枚舉計(jì)數(shù)及最優(yōu)化問題等內(nèi)容。它在密碼學(xué)、編碼和計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科中有著重要應(yīng)用??梢赃@樣認(rèn)為:近代的工業(yè)革命的基礎(chǔ)是微積分學(xué)的發(fā)展,而現(xiàn)代計(jì)算機(jī)革命的基礎(chǔ)就是組合數(shù)學(xué)的發(fā)展。如今,普通高中數(shù)學(xué)課程中也包含計(jì)數(shù)問題組合計(jì)數(shù)這部分內(nèi)容。當(dāng)然除了計(jì)數(shù)問題,組合數(shù)學(xué)還包含組合原理、組合設(shè)計(jì)、組合優(yōu)化等內(nèi)容。本文從中學(xué)課程內(nèi)容特點(diǎn)、數(shù)學(xué)競賽試題、數(shù)學(xué)教師專業(yè)素質(zhì)、數(shù)學(xué)文化的滲透、解題方法等不同角度研究組合數(shù)學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)的聯(lián)系與影響。
二、數(shù)學(xué)知識(shí)方面的聯(lián)系
1.計(jì)數(shù)問題是組合數(shù)學(xué)中的重要組成部分,是中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容之一。組合數(shù)學(xué)中研究和應(yīng)用最多的是計(jì)數(shù)問題,加法計(jì)數(shù)原理和乘法計(jì)數(shù)原理是其中最基本、最重要的兩個(gè)基本原理。普通高中數(shù)學(xué)課程中含有計(jì)數(shù)基本原理、排列、組合、二項(xiàng)式定理及其應(yīng)用這些組合數(shù)學(xué)的內(nèi)容,要求學(xué)生掌握這些基本知識(shí),同時(shí)了解計(jì)數(shù)與實(shí)際生活的聯(lián)系,會(huì)處理實(shí)際應(yīng)用中的計(jì)數(shù)問題。組合計(jì)數(shù)、組合思想除在組合恒等式的證明和應(yīng)用之外,在接下來的高中數(shù)學(xué)課程如統(tǒng)計(jì)與概率等中有著重要應(yīng)用,排列組合掌握的好與壞常常影響古典概型的求解。
例題1(古典概型問題):3件產(chǎn)品中包含2件正品a,b和1件次品c,每次從中任意選取一件,連續(xù)選取兩次。在下列不同條件下,分別計(jì)算選出的兩件產(chǎn)品中恰好有1件為次品的概率。(1)每次選出后不放回;(2)每次選出后放回。注:這里的摸球后放回、不放回是概率問題中常見的條件,也是計(jì)數(shù)問題中??紤]的限制條件。無論哪一種情況下計(jì)算概率都要應(yīng)用到排列組合知識(shí)點(diǎn)。
2.組合數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)建模中的重要工具?!镀胀ǜ咧袛?shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出:數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想、方法和知識(shí)解決實(shí)際問題的過程,已經(jīng)成為不同層次數(shù)學(xué)教育重要和基本的內(nèi)容。據(jù)統(tǒng)計(jì),組合優(yōu)化在歷年的數(shù)學(xué)建模比賽所占比例比較重,幾乎占百分之四十左右。配對(duì)問題模型、摸球問題模型、分配問題模型、組合優(yōu)化模型等都是組合數(shù)學(xué)在建模中的應(yīng)用。
例題2:自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)裝有“可樂”、“雪碧”、“健力寶”3種聽裝飲料,投幣后隨機(jī)自動(dòng)滾出一聽,今有5個(gè)人若要喝同一品種的飲料,他們至多要投幣幾次?解:把飲料的品種看做“鴿籠”,飲料罐看做“鴿子”。根據(jù)抽屜原理,為了使5個(gè)人能喝上同一品種的飲料,至少有一個(gè)“籠子”內(nèi)要有5只“鴿子”。從最不利的情形考慮,投幣12次滾出3個(gè)品種各4=5-1聽,共12聽,所以這5個(gè)人需要至多投幣13次。這就是利用中學(xué)數(shù)學(xué)抽屜原理法建模,當(dāng)然這類題難度可以再加深。
3.組合數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)競賽的重要內(nèi)容。中小學(xué)數(shù)學(xué)競賽中??嫉闹R(shí)點(diǎn)――抽屜原理和容斥原理是組合計(jì)數(shù)和組合分析常用的技巧和方法,不僅如此組合計(jì)數(shù)和組合分析中還有遞推(歸)原理、容斥原理、染色方法等常用方法。這些內(nèi)容看似簡單,但其中包含極強(qiáng)的技巧性,從小學(xué)到高中的數(shù)學(xué)競賽中常見這類問題。數(shù)學(xué)競賽題有一定的難度,往往不會(huì)輕易解決,對(duì)于這類問題一般通過構(gòu)造的方法建立簡單的數(shù)學(xué)模型,繼而借助數(shù)學(xué)原理求解。
例題3(第6屆國際數(shù)學(xué)奧林匹克試題):有17位科學(xué)家,其中每一個(gè)人和其他所有人通信,他們的通信中只討論3個(gè)題目。求證:至少有3個(gè)科學(xué)家相互之間討論同一個(gè)題目。注:用平面上任意三點(diǎn)不共線的17個(gè)點(diǎn)v■,v■,…,v■分別表示17位科學(xué)家。設(shè)a,b,c為他們討論的3個(gè)題目。兩位科學(xué)家討論a,則用黃線連接;討論b用紅線連接;討論z則用藍(lán)線連接,那么“以這17個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形中必有一同色三角形”就是要證的結(jié)論。此題屬于組合學(xué)中Ramsey問題,其根本思想還是構(gòu)造抽屜。將幾何圖形與染色問題相結(jié)合,再對(duì)已知邊按顏色進(jìn)行分類(分抽屜),最后對(duì)幾個(gè)或某個(gè)抽屜進(jìn)行分析,就可以解決問題。
三、滲透數(shù)學(xué)文化方面的聯(lián)系
數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵狹義上的理解就是數(shù)學(xué)的思想、精神、方法、觀點(diǎn)、語言,以及它們的形成和發(fā)展;廣義上的理解是除這些內(nèi)涵外,還包含數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)發(fā)展中的人文成分、數(shù)學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系、數(shù)學(xué)與各種文化的關(guān)系等?!绑w現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值”這是《普通高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》基本理念之一,并且對(duì)數(shù)學(xué)文化有教學(xué)要求。中學(xué)期間,數(shù)學(xué)文化不會(huì)限定學(xué)時(shí),不會(huì)專門設(shè)置幾堂課進(jìn)行數(shù)學(xué)文化教學(xué),而是將數(shù)學(xué)文化貫穿于整個(gè)高中數(shù)學(xué)課程中,滲透在每個(gè)模塊或?qū)n}中,也是一部分重要內(nèi)容。
1.通過學(xué)習(xí)組合數(shù)學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,體會(huì)數(shù)學(xué)的內(nèi)在美。組合數(shù)學(xué)源于數(shù)學(xué)游戲,許多問題看似簡單,卻蘊(yùn)含很深數(shù)學(xué)原理。比如“柯克曼女生問題”、“幻方”等,這些數(shù)學(xué)游戲豐富了組合數(shù)學(xué)的研究方法與內(nèi)容。游戲往往比抽象的理論更有吸引力和挑戰(zhàn)性,通過數(shù)學(xué)游戲、趣味問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)不僅是一種重要的“工具”也是一種思維模式,從而促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)以及數(shù)學(xué)觀的發(fā)展。
2.經(jīng)典歷史名題,讓學(xué)生領(lǐng)略數(shù)學(xué)文化。古老的數(shù)學(xué)游戲和經(jīng)典的數(shù)學(xué)名題是重要的數(shù)學(xué)史料,數(shù)學(xué)史料又是數(shù)學(xué)文化中的一個(gè)重要的組成部分,而歷史名題又是數(shù)學(xué)史料的一種很好的載體。教學(xué)中結(jié)合數(shù)學(xué)史的文化背景進(jìn)行講解,可以使學(xué)生在感受趣味性同時(shí),體會(huì)其中的文化性和思想性,領(lǐng)略數(shù)學(xué)文化。例如著名的Fibonacci兔子問題:把一對(duì)小兔子(雌、雄各一只)在某年的開始放到圍欄中,一個(gè)月后長成大兔子。之后每個(gè)月這對(duì)兔子都生出一對(duì)新兔子,其中雌、雄各一只。一個(gè)月后,每對(duì)新兔子每個(gè)月也生出一對(duì)新兔子,也是雌、雄各一只。問一年后圍欄中有多少對(duì)兔子?第n個(gè)月的兔子的對(duì)數(shù)用F■來表示,則它滿足帶初值的二階遞推關(guān)系式。法國的數(shù)學(xué)家Binet求出了數(shù)列{F■}■■的通項(xiàng)。而且由斐波那契數(shù)列中前一項(xiàng)與后一項(xiàng)的比值組成的分?jǐn)?shù)列以■≈0.618為極限,這正是“黃金比”,由它產(chǎn)生的優(yōu)選法“0.618法”是運(yùn)用離散的手段來處理最優(yōu)化問題。通過賞析名題,能夠使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)不僅僅是一門科學(xué),更是一種文化。
四、提高數(shù)學(xué)教師的專業(yè)素質(zhì)方面的聯(lián)系
1.組合數(shù)學(xué)能夠提高數(shù)學(xué)老師的數(shù)學(xué)修養(yǎng),進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。我們知道教師要上好一堂課,只了解和解決課本和參考書上的知識(shí)和問題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。教授必須具有與這堂課相關(guān)的許多直接或間接相關(guān)的知識(shí),這就是對(duì)教師數(shù)學(xué)素養(yǎng)的要求。組合數(shù)學(xué)里包含的歷史典故及蘊(yùn)含的組合思想,會(huì)讓數(shù)學(xué)教師了解和掌握更豐富的數(shù)學(xué)知識(shí),從而提高數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)素質(zhì),提高解決問題的能力。因?yàn)榻M合數(shù)學(xué)問題在高中數(shù)學(xué)課程的各個(gè)模塊都有不同程度的應(yīng)用,而且在數(shù)學(xué)競賽中出現(xiàn)頻率較高,更加需要數(shù)學(xué)教師掌握一定的組合數(shù)學(xué)知識(shí)和組合思想。
2.掌握組合數(shù)學(xué)中的解題思想、解題方法,提高數(shù)學(xué)教師的業(yè)務(wù)水平和能力。組合問題求解方法層出不窮、千變?nèi)f化,通過解決組合問題可以發(fā)現(xiàn)、歸結(jié)出許多有用的解題方法:(1)從組合學(xué)基本概念、基本原理出發(fā)的解題方法:①利用容斥原理、遞推關(guān)系、母函數(shù)方法――解計(jì)數(shù)問題。②利用抽屜原理――解決存在性問題。(2)從組合思想出發(fā)的解題方法:如組合對(duì)應(yīng)法(一一對(duì)應(yīng))、分類法、組合分析法、放球模型法等。(3)在解決組合數(shù)學(xué)問題時(shí)還經(jīng)常會(huì)用到數(shù)論方法:應(yīng)用奇偶性、整除性等數(shù)論性質(zhì)解決存在性問題。以及反證法和數(shù)學(xué)歸納法等。
組合數(shù)學(xué)的解題方法技巧性很強(qiáng),教師通過學(xué)習(xí)組合數(shù)學(xué)更進(jìn)一步學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)思維,理解和掌握不同的解題方法,也可以積累豐富的解題技巧、思想,有助于拓展分析問題的思路進(jìn)而提高教師的解題能力,提升專業(yè)素質(zhì)。
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關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)本質(zhì);橢圓
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,任何一個(gè)數(shù)學(xué)內(nèi)容的教學(xué)都不能簡單地成為數(shù)學(xué)知識(shí)的傳遞,這是因?yàn)樽鳛槊嫦蛉w學(xué)生的最后一站的基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué),高中數(shù)學(xué)擔(dān)當(dāng)著充實(shí)學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)、完善學(xué)生邏輯思維、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)理性的重?fù)?dān). 任何忽視了這一點(diǎn)的教學(xué),都將是不完整的數(shù)學(xué)教學(xué). 而事實(shí)上,囿于應(yīng)試的日常高中數(shù)學(xué)教學(xué)并不能很好地兼顧這一點(diǎn),這使得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成為相當(dāng)一部分學(xué)生的夢魘. 那么,這一現(xiàn)狀有沒有可能得到改變呢?筆者以為并不困難,而解決問題的關(guān)鍵在于教師轉(zhuǎn)換教學(xué)觀念,切實(shí)從數(shù)學(xué)本質(zhì)上把握好高中數(shù)學(xué)教學(xué)的節(jié)奏. 本文試以“橢圓”(蘇教版,選修2-1)為例,談?wù)剶?shù)學(xué)教學(xué)中如何呈現(xiàn)數(shù)學(xué)的本質(zhì).
[?] 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解
從不同的角度看,數(shù)學(xué)本質(zhì)有著不同的理解. 作為一線數(shù)學(xué)教師,關(guān)注不同角度下數(shù)學(xué)本質(zhì),其實(shí)就是關(guān)注自己的數(shù)學(xué)教學(xué)可能給學(xué)生帶來什么樣的數(shù)學(xué)素養(yǎng). 筆者借鑒了林燎老師的觀點(diǎn),并著重強(qiáng)調(diào)從這樣的幾個(gè)方面去生成對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解:
①從學(xué)科結(jié)構(gòu)的角度,數(shù)學(xué)本質(zhì)就是數(shù)學(xué)模型的建立. 數(shù)學(xué)模型的建立簡稱數(shù)學(xué)建模,是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的核心任務(wù)之一. 關(guān)于數(shù)學(xué)建模,需要建立不同層面的理解,數(shù)學(xué)建模既可以是指建立具體的數(shù)學(xué)模型,也可以指運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的思想進(jìn)行教學(xué),其中后者更應(yīng)當(dāng)引起教師的高度重視. 在“橢圓”內(nèi)容的教學(xué)中,橢圓的方程與數(shù)學(xué)模型相關(guān),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到可以用方程表示不同曲線,原本就是“圓錐曲線與方程”這一章的教學(xué)重點(diǎn)之一. ②從數(shù)學(xué)之于社會(huì)和人類發(fā)展的意義來看,數(shù)學(xué)本質(zhì)就是數(shù)學(xué)方法的發(fā)現(xiàn)與使用. 數(shù)學(xué)方法的重要性是不言而喻的,但數(shù)學(xué)方法以什么樣的教學(xué)方式呈現(xiàn)卻需要研究,在“橢圓”內(nèi)容的教學(xué)中,數(shù)學(xué)方法主要體現(xiàn)在探究橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的過程中,對(duì)數(shù)與形的對(duì)應(yīng)關(guān)系的發(fā)現(xiàn),對(duì)數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系的運(yùn)用等;從數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)來看,數(shù)學(xué)本質(zhì)體現(xiàn)為抽象性、嚴(yán)密性、精確性以及廣泛應(yīng)用性.關(guān)于這四點(diǎn)性質(zhì),筆者以為在實(shí)際教學(xué)中最好要顯性地教給學(xué)生,以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的這些特點(diǎn). 比如說筆者曾經(jīng)向?qū)W生介紹經(jīng)濟(jì)學(xué)家利用數(shù)學(xué)模型,以發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的例子,吸引了相當(dāng)一部分學(xué)生. 就拿“橢圓”這一節(jié)的教學(xué)來說,數(shù)學(xué)的抽象性顯然體現(xiàn)在簡潔的橢圓圖形及橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程等上面,而嚴(yán)密性與精確性自然也蘊(yùn)含其中,即使對(duì)于橢圓知識(shí)的應(yīng)用而言,除了解題之外,實(shí)際應(yīng)用其實(shí)也很廣泛,比如說電影放映機(jī)的光源就是置于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)之上;又比如說天體的運(yùn)動(dòng)軌道就是一個(gè)橢圓等. 帶著學(xué)生去涉獵或者分析這些現(xiàn)象,可以讓他們感受到橢圓知識(shí)的生活魅力,而這也是學(xué)生觸摸數(shù)學(xué)本質(zhì)的重要手段.
需要特別提出的是,數(shù)學(xué)本質(zhì)的“教育形態(tài)”理解,筆者以為這是教師帶領(lǐng)學(xué)生感受數(shù)學(xué)魅力的關(guān)鍵所在. 教育形態(tài)泛指學(xué)生在學(xué)?;蛘哒f課堂上呈現(xiàn)出的一種接受教育的狀態(tài),從數(shù)學(xué)的角度來看,可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)生活基本上是在教室內(nèi)度過的,數(shù)學(xué)課堂上能夠帶著學(xué)生進(jìn)入什么樣的數(shù)學(xué)殿堂,直接關(guān)系著學(xué)生的數(shù)學(xué)理解――當(dāng)然并不是說課堂之外的數(shù)學(xué)并不重要,事實(shí)上,如果學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能夠延伸到生活當(dāng)中,那也是數(shù)學(xué)教學(xué)成功的標(biāo)志之一. 筆者以為教師需要在數(shù)學(xué)課堂上激活學(xué)生的思維,以讓學(xué)生在“火熱的思考”和“生動(dòng)的過程中”感知數(shù)學(xué).
[?] 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)本質(zhì)呈現(xiàn)
那么,在實(shí)際教學(xué)中如何向?qū)W生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)本質(zhì),并讓學(xué)生實(shí)際感受到數(shù)學(xué)本質(zhì)之于數(shù)學(xué)內(nèi)容與形式的意義呢?筆者仍然以“橢圓”的教學(xué)為例,談?wù)劰P者的思考與做法.
其一,給橢圓下定義,感受數(shù)學(xué)語言及表達(dá)式呈現(xiàn)的數(shù)學(xué)本質(zhì). 實(shí)際教學(xué)中,不少學(xué)生認(rèn)為“將正圓壓扁了就是橢圓”,這是生活形成的樸素經(jīng)驗(yàn)的體現(xiàn),可以稱之為基于前概念的“樸素定義”. 這種樸素定義在課堂上常常只是引發(fā)其余學(xué)生的一笑,但事實(shí)上,如果仔細(xì)發(fā)掘,卻可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生都存在這樣的認(rèn)識(shí). 其事例對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)沒有直接的作用,但其背后所體現(xiàn)出來的學(xué)生的想法卻值得教師在課堂上作為橢圓概念形成的生活基礎(chǔ).在這一基礎(chǔ)上,當(dāng)教師利用固定在小黑板上的兩個(gè)釘子,將一根較長的繩子兩端分別固定在兩個(gè)點(diǎn)上,然后畫出一個(gè)橢圓時(shí),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)如此構(gòu)建出來的橢圓與其原來構(gòu)建橢圓的方式并不相同,此時(shí)學(xué)生會(huì)下意識(shí)地用“集合”的概念來定義橢圓:到兩個(gè)固定點(diǎn)的距離為定值的點(diǎn)的集合. 顯然,從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)到數(shù)學(xué)角度的過渡也就順利實(shí)現(xiàn)了. 最后當(dāng)教師呈現(xiàn)“平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的和等于常數(shù)(大于F1F2)的點(diǎn)的軌跡”的科學(xué)定義時(shí),學(xué)生則自然會(huì)生成一種比較意識(shí),并進(jìn)而發(fā)現(xiàn)這樣的數(shù)學(xué)表達(dá)更合理. 此時(shí)教師只要從數(shù)學(xué)本質(zhì)的角度稍加提醒,學(xué)生就能認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)概念的定義關(guān)鍵在于數(shù)學(xué)語言的準(zhǔn)確、精確,相應(yīng)的橢圓的定義式也就唾手可得.
其二,探究橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,感受數(shù)學(xué)邏輯與數(shù)學(xué)推理的數(shù)學(xué)本質(zhì). 這是橢圓知識(shí)教學(xué)的核心內(nèi)容,得出過程雖不復(fù)雜,但教學(xué)方式的選擇卻很重要.讓學(xué)生基于橢圓的定義式去進(jìn)行推理,并引導(dǎo)學(xué)生基于坐標(biāo)(首先需要建立坐標(biāo)系)去進(jìn)行思考,是探究的核心所在,而此知識(shí)的啟發(fā)關(guān)鍵可以是借助于橢圓圖形的對(duì)稱性,再基于定義式進(jìn)行邏輯上的演繹與推理,則可順利得出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程. 此過程中,亦需要向?qū)W生顯性地強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)邏輯與數(shù)學(xué)推理,以讓學(xué)生明確認(rèn)識(shí)到橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,從數(shù)學(xué)促進(jìn)知識(shí)生成與發(fā)展的角度來認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)本質(zhì). 需要強(qiáng)調(diào)的是,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程從表面來看是描述橢圓圖形的一種很自然的方式,但是在教學(xué)中需要強(qiáng)調(diào),橢圓是屬于“形”的,而方程是屬于“數(shù)”的,用方程來描述包括橢圓在內(nèi)的所有曲線,從數(shù)學(xué)的角度來看,是數(shù)與形的又一次完美結(jié)合,也說明數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)就是研究數(shù)與形的關(guān)系. 這樣的理論提升,往往可以讓學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)產(chǎn)生更為深刻的認(rèn)識(shí),也有助于在學(xué)生的思維中種下真正的數(shù)學(xué)本質(zhì)的種子.
其三,尋找生活中的橢圓,感受數(shù)學(xué)知識(shí)描述生活實(shí)際的數(shù)學(xué)本質(zhì). 這里所說的生活中不僅包括學(xué)生所能感知到的生活世界,也包括學(xué)生想象力所能及的未知世界. 事實(shí)上,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,生活往往更多的是指思維所構(gòu)建出來的生活. 在學(xué)生身邊的各種設(shè)計(jì)中,在遙遠(yuǎn)的行星軌跡中,橢圓的魅力永遠(yuǎn)需要去探究,正如筆者在教學(xué)中舉出行星軌道的例子時(shí),有學(xué)生問為什么行星的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)是橢圓. 坦率地講,筆者給不了學(xué)生答復(fù),但筆者幾乎可以肯定的是,一旦真實(shí)的原因被發(fā)現(xiàn),那這個(gè)原因一定可以用數(shù)學(xué)形式來描述.追求現(xiàn)象背后的數(shù)學(xué)描述,原本就是科學(xué)家在努力的事情.
[?] 面向數(shù)學(xué)本質(zhì)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)
“火熱的思考”和“生動(dòng)的過程中”是高中數(shù)學(xué)同行的原話,在筆者看來有著豐富的意義.
“火熱的思考”意味著學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程不應(yīng)當(dāng)是枯燥無味的,“生動(dòng)的過程”意味著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程不應(yīng)當(dāng)是空洞抽象的. 高中數(shù)學(xué)之所以給學(xué)生造成一種抽象復(fù)雜的印象,重要原因在于數(shù)學(xué)教學(xué)的對(duì)象過多地依靠符號(hào)與形式,而忽視了數(shù)學(xué)的本質(zhì). 因此,面向數(shù)學(xué)本質(zhì)應(yīng)當(dāng)成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的積極取向.
在各個(gè)不同的歷史時(shí)期,數(shù)學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵和外延以及社會(huì)對(duì)人們所要達(dá)到的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的要求是不同的。在人類的農(nóng)耕文明時(shí)代,熟悉歐氏幾何與算術(shù)的人們就可以被認(rèn)為是具備了較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)了,這對(duì)絕大多數(shù)人們來說是不可能的也不必要;而到了工業(yè)革命以后,只有那些掌握和使用了微積分的人,才有資格被認(rèn)為是具備了一定的數(shù)學(xué)素養(yǎng);而在現(xiàn)代文明,即知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息革命時(shí)期,數(shù)學(xué)本身的內(nèi)涵和外延已經(jīng)發(fā)生了根本的變化。
正是在上述基礎(chǔ)上,《高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)時(shí)代的要求,從數(shù)學(xué)內(nèi)容上增加了能夠反映現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想和方法的一些新知識(shí),如分形、混沌、編碼與密碼、紐結(jié)理論、P=NP算法復(fù)雜性、層次分析、數(shù)學(xué)軟件使用、邏輯框圖等等一系列不要說在以前的高中數(shù)學(xué)教材中從未出現(xiàn)過的概念,甚至在中學(xué)里就連教師自己也不熟悉、不使用的數(shù)學(xué)工具。從數(shù)學(xué)觀念,教學(xué)觀念和教學(xué)方法上看,《高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》既規(guī)定了必修課,又設(shè)置了選修課,為學(xué)生提供了多種選擇,并把數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)探究與數(shù)學(xué)文化貫穿于數(shù)學(xué)必修課與選修課程的始終,使學(xué)生在多方面獲得發(fā)展。這也反映出高中數(shù)學(xué)課程在義務(wù)教育階段之后的基礎(chǔ)性與發(fā)展性,多樣性與選擇性。真正體現(xiàn)了以人為本,尊重學(xué)生,尊重科學(xué),立足社會(huì),與時(shí)俱進(jìn)的基本思想和理念?!陡咧袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)指出:新世紀(jì)的高中數(shù)學(xué)課程,應(yīng)該在九年義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,為我國未來公民規(guī)劃必要的數(shù)學(xué)素養(yǎng),以滿足人類發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的需要;同時(shí)能滿足那些對(duì)數(shù)學(xué)有興趣的學(xué)生有望獲得較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。所謂數(shù)學(xué)素養(yǎng),我們可以作如下界定:
數(shù)學(xué)素養(yǎng),是指在個(gè)人的先天生理素質(zhì)的基礎(chǔ)上,受后天教育與環(huán)境的影響,通過個(gè)體自身的學(xué)習(xí)、認(rèn)識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)等所獲得的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)品質(zhì)的一種綜合修養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】高中 數(shù)學(xué)教學(xué) 存在問題 改進(jìn)策略
【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2012)07-0105-01
前言
數(shù)學(xué)給予學(xué)生的不只是知識(shí),更重要的是能力,包括直觀思維、邏輯推理、精確計(jì)算,準(zhǔn)確判斷的能力。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,數(shù)學(xué)已不僅是一門科學(xué),還是一種普適性的技術(shù)。數(shù)學(xué)科學(xué)在提高民族的科學(xué)精神和文化素質(zhì)中的地位和作用是其它學(xué)科所不能比擬的。高中數(shù)學(xué)教學(xué)是幫助學(xué)生跨入數(shù)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)階段,有著非常重要的作用。隨著我國教育教學(xué)工作的不斷發(fā)展和教育工作者教學(xué)水平的不斷提高,高中數(shù)學(xué)教學(xué)工作取得了長足的進(jìn)步,但仍存在制約學(xué)生數(shù)學(xué)水平提高的因素。
一、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題分析
1.教學(xué)過程中,學(xué)生處于被動(dòng)地位,在對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí),獨(dú)立思考方面的引導(dǎo)不到位。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)重結(jié)果,輕過程,學(xué)生不需要自主探索,排斥了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的思考與個(gè)性,長期在這種環(huán)境中學(xué)習(xí)的學(xué)生,形成了非常強(qiáng)的依賴性,等待教師解決問題,很少主動(dòng)尋找解決問題的方法。在學(xué)生的這種學(xué)習(xí)狀態(tài)下,教師為了保證教學(xué)進(jìn)度,往往直接對(duì)學(xué)生傳授解題方法,未能對(duì)學(xué)生在自主學(xué)習(xí),獨(dú)立思考方面進(jìn)行有效引導(dǎo)。
2.教學(xué)過程重視應(yīng)試知識(shí)的灌輸,忽視數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)素質(zhì)是指一個(gè)人在數(shù)學(xué)方面的特點(diǎn)和基礎(chǔ),是指那些在數(shù)學(xué)教育的影響下所發(fā)展起來的創(chuàng)造、歸納、演繹和數(shù)學(xué)建模能力的總和。長期以來,以單純的應(yīng)考為目的應(yīng)試教育,尤其是在高中階段,把考試成績作為評(píng)價(jià)學(xué)生、教師和學(xué)校教育的唯一標(biāo)準(zhǔn)。這種單純以應(yīng)試為目的的教育,迫使教師在教學(xué)過程中過多地進(jìn)行應(yīng)試知識(shí)的灌輸,而忽視數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),數(shù)學(xué)意識(shí)薄弱,數(shù)學(xué)技能缺乏,數(shù)學(xué)應(yīng)用能力弱。
3.教學(xué)方法陳舊,不能適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。傳統(tǒng)應(yīng)試教育模式下的高中數(shù)學(xué)教師以考試成績?yōu)槲ㄒ粚?dǎo)向進(jìn)行教學(xué),教學(xué)方法陳舊,教學(xué)內(nèi)容單一,手段落后,課堂氣氛沉悶,師生互動(dòng)少,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低,加上本身數(shù)學(xué)課程的特點(diǎn),學(xué)生學(xué)習(xí)興趣普遍不高,教學(xué)效果差,不能適應(yīng)素質(zhì)教育和新課改的要求,阻礙了學(xué)生數(shù)學(xué)水平的提高。
二、高中數(shù)學(xué)教學(xué)改進(jìn)策略
1.強(qiáng)化學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,自主學(xué)習(xí)。
確立學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。在新的課程改革中非常強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。在教學(xué)過程中,不僅將學(xué)生視作教育的對(duì)象,更應(yīng)切實(shí)地將他們看作教育過程的平等參與者、合作者、教育與自我教育的主體,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)自主,喚醒學(xué)生自我意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生自主能力和增強(qiáng)學(xué)生主體人格。
2.重視數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。
數(shù)學(xué)素質(zhì)是指一個(gè)人在數(shù)學(xué)方面的特點(diǎn)和基礎(chǔ),是指那些在數(shù)學(xué)教育的影響下所發(fā)展起來的創(chuàng)造、歸納、演繹和數(shù)學(xué)建模能力的總和。數(shù)學(xué)素質(zhì)大致有以下四個(gè)表現(xiàn)特征:數(shù)學(xué)意識(shí)、數(shù)學(xué)語言、數(shù)學(xué)技能、數(shù)學(xué)思維。數(shù)學(xué)意識(shí)和技能是其中的重要組成部分。在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生積極應(yīng)用的意識(shí)、解決生活中必須的數(shù)學(xué)問題的技能是提高學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的必由之路。
數(shù)學(xué)素質(zhì)的養(yǎng)成是數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)重視的問題,應(yīng)試知識(shí)的過度灌輸并不能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和應(yīng)用能力,不利于學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展。教師在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí),讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)接觸實(shí)踐中的數(shù)學(xué)問題,使學(xué)生養(yǎng)成自覺地用數(shù)學(xué)的思想、觀點(diǎn)和方法觀察事物、解釋現(xiàn)象、分析問題的習(xí)慣,并用數(shù)學(xué)式思維解決實(shí)際問題。加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展、解決過程的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)日常生活中的數(shù)學(xué),體驗(yàn)數(shù)學(xué)的作用,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)去描述、理解和解決實(shí)際問題的能力,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)素質(zhì)的養(yǎng)成中產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極的思考意識(shí)。
3.教師加強(qiáng)學(xué)習(xí),研究和改進(jìn)教學(xué)方法。
作為高中數(shù)學(xué)教師,要不斷學(xué)習(xí)新的科學(xué)理論知識(shí)、教學(xué)手段、方法,不斷提高自己的專業(yè)知識(shí)水平和教學(xué)能力,以適應(yīng)不斷變化的教育教學(xué)形勢。
首先,教師要轉(zhuǎn)變觀念,盡快適應(yīng)“教”與“學(xué)”地位的互換,真正將學(xué)生置于教學(xué)活動(dòng)的主體,教師身份轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者。教師要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí),教學(xué)不僅僅是要研究教學(xué)中“教”的規(guī)律,還要研究學(xué)生“學(xué)”的規(guī)律。教學(xué)是教與學(xué)的雙邊活動(dòng),以教材為中介,研究教與學(xué)的雙邊活動(dòng)規(guī)律,要注重學(xué)生主體的作用和學(xué)生的自主性,只有教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí),學(xué)生的成績才可能有所提高,才能讓學(xué)生終身受益;第二,教師要承認(rèn)和接受學(xué)生的個(gè)體性、獨(dú)特性、多樣性給予充分尊重,并以此作為教育與教學(xué)的前提,通過自身的變革,尋求最適合的教學(xué)方法,以其豐富性、多樣性去迎合學(xué)生的需要;第三,創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)方式,活躍課堂氛圍。數(shù)學(xué)是與我們的生活緊密相連的實(shí)用性學(xué)科。教師在講授新的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),可以聯(lián)系現(xiàn)實(shí),讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題,讓學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)中來,現(xiàn)代的數(shù)學(xué)課堂教育就應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的,可變的。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行討論,能有效地改善學(xué)習(xí)環(huán)境,擴(kuò)大參與面,使學(xué)生在互相討論、交流中不斷進(jìn)步。同時(shí)數(shù)學(xué)教學(xué)可適當(dāng)引入多媒體等先進(jìn)教學(xué)方式,提高課堂教學(xué)的生動(dòng)性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、結(jié)論
高中階段是學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要階段,高中數(shù)學(xué)教師要不斷加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí),不斷研究和改進(jìn)教學(xué)方法,教學(xué)過程中強(qiáng)化學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,教學(xué)過程中除傳授必要的應(yīng)試知識(shí)外,還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生樹立系統(tǒng)科學(xué)的數(shù)學(xué)意識(shí),使學(xué)生成長為獨(dú)立思考能力強(qiáng),數(shù)學(xué)素質(zhì)高的人才。
參考文獻(xiàn):
[1]張順燕.關(guān)于數(shù)學(xué)教學(xué)的若干認(rèn)識(shí)[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2004(1).
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);文化;現(xiàn)象;本質(zhì)
應(yīng)試氛圍中的高中數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)文化常常是絕緣的,盡管數(shù)學(xué)文化其實(shí)無時(shí)無刻不存在于數(shù)學(xué)知識(shí)當(dāng)中. 近年來,有教育媒體開始關(guān)注數(shù)學(xué)文化的現(xiàn)象,與此同時(shí)也有數(shù)學(xué)教育專家以數(shù)學(xué)文化作為研究主線,推出了一系列研究成果. 我們認(rèn)為這是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的好事. 其實(shí)只要我們仔細(xì)地看,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)文化其實(shí)與數(shù)學(xué)是一對(duì)姻親,彼此誰也離不開誰,翻開數(shù)學(xué)發(fā)展史,我們發(fā)現(xiàn)在數(shù)學(xué)概念的建立、在數(shù)學(xué)規(guī)律的得出過程中,文化的作用無處不在. 數(shù)學(xué)家們自身的文化素養(yǎng)對(duì)于數(shù)學(xué)的發(fā)展發(fā)揮了相當(dāng)大的作用,仔細(xì)品味這些作用,有助于我們的高中數(shù)學(xué)課堂變得更加和潤. 在這些宏大敘事的背景下,我們來看看自己的數(shù)學(xué)課堂,筆者以為有必要從現(xiàn)象與本質(zhì)兩個(gè)方面反思現(xiàn)有的高中數(shù)學(xué)教學(xué).
■高中數(shù)學(xué)教學(xué)中文化存在的現(xiàn)象與實(shí)質(zhì)理論闡述
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,文化存在的現(xiàn)象與本質(zhì)是一個(gè)問題的兩個(gè)方面,有學(xué)者引述美國著名雜志《科學(xué)》主編的一句話說,“數(shù)學(xué)是看不見的文化”;也有國內(nèi)學(xué)者說:“最說不清的東西很多,譬如文化.”文化是什么?還真是一言難盡,但就數(shù)學(xué)發(fā)展來看,我們認(rèn)為數(shù)學(xué)文化就是能夠引領(lǐng)、驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)向前發(fā)展的一種力量. 這種力量不同于數(shù)學(xué)自身的力量,因?yàn)閿?shù)學(xué)自身的力量往往是一種外力,而文化卻是一種內(nèi)力,是數(shù)學(xué)自身發(fā)展的一種驅(qū)動(dòng)力. 在這種引領(lǐng)與驅(qū)動(dòng)的過程中,數(shù)學(xué)又能給數(shù)學(xué)之外的其他領(lǐng)域帶來思考與啟迪,有時(shí)甚至是直接的推動(dòng). 我們認(rèn)為這也是數(shù)學(xué)文化的一種體現(xiàn). 《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn)稿)明確指出,“數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分. 數(shù)學(xué)課程應(yīng)當(dāng)適當(dāng)介紹數(shù)學(xué)的歷史、應(yīng)用和發(fā)展趨勢,數(shù)學(xué)對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的作用……”通過這一表述,我們可以發(fā)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的文化教育定位,是以數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)應(yīng)用、數(shù)學(xué)發(fā)展趨勢及其對(duì)社會(huì)的推動(dòng)作用來體現(xiàn)的. 盡管我們認(rèn)為這不是數(shù)學(xué)文化的全部,但從高中數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際來看,我們認(rèn)為是較為恰當(dāng)?shù)?
在高中數(shù)學(xué)課堂上,至少從現(xiàn)象上來看,文化存在得并不是很明顯. 因?yàn)橹袊鴶?shù)學(xué)教學(xué)的評(píng)價(jià)體制及傳統(tǒng)指導(dǎo)思想,使得基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能成為課堂的主要內(nèi)容,知識(shí)與技能基本上都是指向一種知識(shí)積累與技能形成的,對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)形成的過程,以及為什么要形成這樣的技能往往不予考慮――要考慮也可能只是解說為數(shù)學(xué)考試的需要. 而這正是數(shù)學(xué)文化所強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容,從最簡單的“數(shù)的誕生”,到“牛頓萊布尼茲公式”,再到“概率”、“拓?fù)鋵W(xué)”,其中無不蘊(yùn)涵著大量的數(shù)學(xué)精彩,如果在這些知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中,我們能夠讓學(xué)生知其然且知其所以然,則數(shù)學(xué)教學(xué)就觸摸到文化的實(shí)質(zhì)了.
從這個(gè)角度來暢想高中數(shù)學(xué)課堂上的文化教學(xué),我們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)是這樣的一種情形:教師在向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)知識(shí)的過程中,總會(huì)詳略得當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生介紹這個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生史,介紹其中的經(jīng)典人物形象,介紹這些數(shù)學(xué)知識(shí)的得出過程有著什么的艱辛與驚奇,這樣學(xué)生獲得的就不僅是知識(shí),而且能夠觸摸到數(shù)學(xué)發(fā)展史的有力脈搏.
■高中數(shù)學(xué)教學(xué)中文化存在的現(xiàn)象與實(shí)質(zhì)實(shí)踐探索
雖然說沒有任何一個(gè)人能夠拎著自己的頭發(fā)離開地球,但筆者仍然試圖在較為沉重的應(yīng)試壓力中,在自己的數(shù)學(xué)課堂上開辟一塊數(shù)學(xué)文化的天空. 應(yīng)當(dāng)說這一工作是有著相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性的,高中階段的應(yīng)試壓力不言而喻,教師的幾乎所有時(shí)間都用來研究題目,以增強(qiáng)自身的應(yīng)試指導(dǎo)技能;學(xué)生也淹沒在習(xí)題當(dāng)中,因?yàn)閷W(xué)生也要提高自身的應(yīng)試技能. 但我們認(rèn)為自己仍然是有機(jī)可循的,課堂上總會(huì)有實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)文化教育的時(shí)間與空間,有時(shí)哪怕只是一兩句話,也能給學(xué)生種下終身受益的種子.
遵循課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo),沿著自己的理解途徑,筆者進(jìn)行了這樣一些嘗試.
一是數(shù)學(xué)史的引入. 數(shù)學(xué)文化最容易觸摸的就是數(shù)學(xué)史,甚至有時(shí)候很多人認(rèn)為數(shù)學(xué)文化就是數(shù)學(xué)史. 在將數(shù)學(xué)史引入數(shù)學(xué)課堂時(shí),方式是多樣的. 比如說可以作為課堂引入,在教概率知識(shí)的時(shí)候,我們引入“梅萊賭博”的故事(網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)的史料比較豐富,此處不占篇幅),在這個(gè)故事的基礎(chǔ)上我們?nèi)ヒ龑?dǎo)學(xué)生思考:為什么梅萊一開始能夠贏?為什么后來梅萊又輸了?在他向另一位高人帕斯卡請(qǐng)教時(shí),帕斯卡又聯(lián)系了費(fèi)馬.于是,一個(gè)看似荒誕的開頭誕生了數(shù)學(xué)上最為重大的事件:概率誕生了. 學(xué)生在對(duì)這些問題的思考與解決當(dāng)中,不但在調(diào)動(dòng)自身的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與智慧,同時(shí)也不知不覺中將自己當(dāng)成了梅萊在與帕斯卡對(duì)話,將自己當(dāng)成了帕斯卡與費(fèi)馬對(duì)話. 因此,只要我們準(zhǔn)備的這段史料足夠豐富,那學(xué)生就能在一個(gè)類似于歷史發(fā)展的過程中掌握概率的基礎(chǔ)知識(shí),這比生硬的講授要有趣且有效得多.
二是尋找數(shù)學(xué)概念的生成背景. 在闡述這一點(diǎn)之前,請(qǐng)?jiān)试S筆者來舉一個(gè)例子:看一些歷史劇的時(shí)候,如果想真心了解一個(gè)人的言行,那我們就要看看這個(gè)人的背景;讀一本歷史小說的時(shí)候,我們總要知道作者的行文背景. 因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)告訴我們,只有知道了背景,有時(shí)我們才會(huì)對(duì)一件事物有準(zhǔn)確的把握. 我們認(rèn)為數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)也是如此,概念是數(shù)學(xué)知識(shí)架構(gòu)的基礎(chǔ),但在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,概念總處于看似重要實(shí)則沒有精耕細(xì)作的地位當(dāng)中. 學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念往往就是知其然,不知其所以然的情形,而在此過程中如果以文化作為另一條脈絡(luò),我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)情形會(huì)為之一變.舉一個(gè)簡單的例子,學(xué)習(xí)“解析幾何”,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生到了高中畢業(yè)時(shí),其實(shí)都不懂何為“解析幾何”,如果說“立體幾何”學(xué)生還能有所理解的話,“解析”是什么含義呢?而事實(shí)上在學(xué)習(xí)解析幾何的初期,我們能夠舉一些解析幾何方面的例子,如費(fèi)馬和笛卡兒建立坐標(biāo)幾何的過程就進(jìn)入了學(xué)生的視野,于是費(fèi)馬研究曲線的工作就進(jìn)入了學(xué)生的視野,于是笛卡兒的《幾何》概述就進(jìn)入了學(xué)生的視野……事實(shí)證明,這些內(nèi)容一經(jīng)簡述,學(xué)生所投入的注意力是相當(dāng)集中的,效果不言而喻.
三是尋找數(shù)學(xué)的簡潔與美. 筆者在自己的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,常常向?qū)W生強(qiáng)調(diào)的就是簡潔與美,這固然是因?yàn)閿?shù)學(xué)自身就是美的,也是因?yàn)楦咧袑W(xué)生是喜歡美的. 我們要做的就是讓學(xué)生感知到一種內(nèi)在的美,感知到一種規(guī)律美,感知到一種自然美. 而這正是因?yàn)閿?shù)學(xué)是理性的,是自然的. 我們說數(shù)學(xué)簡潔,是因?yàn)閿?shù)學(xué)總能以最簡潔的語言,去表達(dá)最為豐富的意思,因此數(shù)學(xué)成了其他學(xué)科尤其是自然學(xué)科的車輪;說數(shù)學(xué)美,是因?yàn)楹啙嵄旧砭褪敲溃彩且驗(yàn)樽匀唤绲囊?guī)律最終都能通過數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)出來,這是相當(dāng)驚人的. 這種美在數(shù)學(xué)課堂上的哪個(gè)角落呢?在數(shù)學(xué)概念的建構(gòu)中,在數(shù)學(xué)建模的過程中,在數(shù)學(xué)思想的滲透中,在數(shù)學(xué)方法的運(yùn)用中……什么意思?意思就是在概念學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)建模過程中,別忘了向?qū)W生滲透一點(diǎn)數(shù)學(xué)文化.
■高中數(shù)學(xué)教學(xué)中文化存在的現(xiàn)象與實(shí)質(zhì)有機(jī)統(tǒng)一
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,文化存在必須是一種現(xiàn)象,這意味著我們要對(duì)知識(shí)講授和習(xí)題訓(xùn)練為主的課堂充實(shí)文化的一種內(nèi)涵,讓學(xué)生能夠感知到數(shù)學(xué)課堂上文化的存在;文化存在必須是一種實(shí)質(zhì),是指在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,只有立文化為魂,那數(shù)學(xué)課堂才能有一種靈動(dòng). 坦率地說,相對(duì)于小學(xué)和初中的數(shù)學(xué)教學(xué)而言,高中數(shù)學(xué)課堂上的文化實(shí)質(zhì)體現(xiàn)得并不充分,因此,我們需要建立一種文化現(xiàn)象與實(shí)質(zhì)相統(tǒng)一的數(shù)學(xué)課堂.
筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)際,淺談兒點(diǎn)對(duì)以《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》為標(biāo)志的高中數(shù)學(xué)新課改的感悟。
首先,課程理念上更加細(xì)化新穎《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出10個(gè)明確的基本理念,即提供發(fā)展平臺(tái),構(gòu)建共同基礎(chǔ):提供多樣課程,適應(yīng)個(gè)性差異:倡導(dǎo)積極動(dòng)、勇于探索的學(xué)習(xí)方式:注重提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力:發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí):與時(shí)俱進(jìn)地認(rèn)識(shí)雙基強(qiáng)調(diào)本質(zhì),注意適度形式化:體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值:注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合:建立合理、科學(xué)的評(píng)價(jià)體系。筆者認(rèn)為這些理念充分體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本,尊重學(xué)生在發(fā)展過程中的差異性。把過去強(qiáng)調(diào)的“雙基認(rèn)定為一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展概念,在繼承這一數(shù)學(xué)教育優(yōu)良傳統(tǒng)的同時(shí),摒棄過于繁瑣的計(jì)算、人為設(shè)置的技巧化難題及機(jī)械記憶的負(fù)擔(dān)。而把導(dǎo)數(shù)、數(shù)學(xué)處理、數(shù)學(xué)建模、統(tǒng)計(jì)與概率、微量、使用現(xiàn)代信息技術(shù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)作為新的基本知識(shí)與基本技能,與時(shí)俱進(jìn),適應(yīng)信息時(shí)展需要。增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí),可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)展實(shí)踐能力。新課改新教材改進(jìn)與豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,真正讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)與實(shí)際生活和其他學(xué)科的聯(lián)系,使高中數(shù)學(xué)課程具有更全面的育人功能,在課程中體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值與魅力。
一改過去《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》,},僅對(duì)數(shù)學(xué)的作用、高中數(shù)學(xué)課程進(jìn)行簡短的闡述,而沒有清晰的課程理念弊端,給師生以課程理念全新的感受。
其次,課程結(jié)構(gòu)體現(xiàn)課程的多樣性和選擇性,有新意《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在必修課程和選修課程設(shè)置上有新的創(chuàng)意,提出多種選擇方案,體現(xiàn)課程的多樣性和選擇性。在設(shè)置面向全體學(xué)生打好共同基礎(chǔ)的必修課數(shù)學(xué)外,又為部分學(xué)生希望在人文領(lǐng)域、社會(huì)科學(xué)方面發(fā)展設(shè)置選修系列,還設(shè)置供文理兩類學(xué)生共同選擇的富有拓展性和挑戰(zhàn)性的選修課程系列。旨在于培養(yǎng)學(xué)生探究、閱讀、交流、創(chuàng)新能力,提高他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
同時(shí)《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》為提供更多選擇性給子時(shí)間上的保證,這主要通過必修課時(shí)的減少來實(shí)現(xiàn):《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》必修課總課時(shí)數(shù)為《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》必修課總課時(shí)數(shù)減少10課時(shí),使學(xué)生高中3年學(xué)習(xí)期間可自主選擇選修課的課時(shí)數(shù)增加,選擇性更能落到實(shí)處。過去《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》設(shè)置必修課、選修工和選修II的研究性學(xué)習(xí)課題來體現(xiàn)課程的多樣性和選擇性,但選擇有限,必學(xué)有余,即選擇不足。
第三,課程內(nèi)容關(guān)注”學(xué)生體驗(yàn)與感受“和”知識(shí)產(chǎn)生的背景“,給人新啟發(fā)新課標(biāo),選取的內(nèi)容與過去《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》相比有一定變化。課程主要分為必修和選修,分為數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)文化3個(gè)部分。學(xué)生只要完成10個(gè)學(xué)分的必修課,即達(dá)到高中畢業(yè)的要求。其課程的內(nèi)容除新增算法、統(tǒng)計(jì)外,其余大部分與《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》相同,是能被大部分學(xué)生所掌握的。但要求有所變化,給子新的啟發(fā):新課標(biāo)更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)與感受,強(qiáng)調(diào)知識(shí)產(chǎn)生的背景。新課標(biāo)還對(duì)一部分內(nèi)容重新設(shè)計(jì),進(jìn)行調(diào)整、整合,使得課程盡量符合每位學(xué)生的不同發(fā)展,提高學(xué)生自覺運(yùn)用數(shù)學(xué)分析問題和解決問題的能力。這樣處理課程內(nèi)容,結(jié)果是學(xué)生有更多精力來理解數(shù)學(xué)的思想和本質(zhì),根本目的在于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),從而高質(zhì)量地、有效地完成高中數(shù)學(xué)新課程計(jì)劃,達(dá)到其學(xué)業(yè)目標(biāo)。
新課標(biāo)還同時(shí)明確:數(shù)學(xué)探究、建模及數(shù)學(xué)文化要結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)成相對(duì)集中的活動(dòng)形式,貫穿于整個(gè)高中數(shù)學(xué)課程,滲透在各個(gè)模塊教學(xué)過程中以促進(jìn)學(xué)生更加主動(dòng)地鉆研數(shù)學(xué),培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。這就要求教師必須精心設(shè)計(jì)好每一節(jié)課、每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),多方面、多層次預(yù)測學(xué)生集中的活動(dòng)中提出或遇到的問題。必須清醒地認(rèn)識(shí)到教學(xué)過程是師生互動(dòng)、積極交往、共同發(fā)展的過程,也是互教互學(xué),教學(xué)相長的過程。教師不僅是數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授者、解惑者,更是知識(shí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者。而學(xué)生不僅是知識(shí)的接受者、復(fù)制者,更是知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者和創(chuàng)造者。新課改背景下,教師的作用主要在于”誘導(dǎo)“與”引導(dǎo)“,即通過精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程,善于對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)誘導(dǎo),點(diǎn)燃他們思維的火花,引導(dǎo)他們I動(dòng)探索數(shù)學(xué)結(jié)論的形成過程,體驗(yàn)數(shù)學(xué)科學(xué)家走過的路,促其養(yǎng)成應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和習(xí)慣,體會(huì)數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值和人文價(jià)值,讓學(xué)生做數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人。
教師還要優(yōu)化教學(xué)模式,擯棄教師獨(dú)霸課堂、學(xué)生被動(dòng)接受的信息傳遞方式,促成師生間、學(xué)生間的多向互動(dòng)和
教學(xué)關(guān)系的形成。師生之間的交往是作為i體的人與人之間的交往,具有民i -_,平等的特性,通過相互作用、相互協(xié)商,建構(gòu)學(xué)生多樣化的i體活動(dòng),完成認(rèn)知和發(fā)展的任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);微課模式;教學(xué)策略;實(shí)施方案
微課一般是指10分鐘內(nèi)有一定主題的短小精悍的教學(xué)視頻,它集合了聲音、圖像與文字等元素,能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生全身心,讓學(xué)生融入學(xué)習(xí)過程中,實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí).微課針對(duì)性強(qiáng),且不受到時(shí)間、空間的限制與約束,只要有移動(dòng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò),隨時(shí)隨地都可以進(jìn)行學(xué)習(xí).微課分析錄屏式、攝像式等幾種形式,可以由教師提前錄制,或者由資源共享,教師整理得來,不僅能豐富高中數(shù)學(xué)教學(xué)素材,還能實(shí)現(xiàn)高效、針對(duì)性的學(xué)習(xí).下文對(duì)高中數(shù)學(xué)微課的運(yùn)用進(jìn)行分析.
一、基于微課優(yōu)化例題講解,深入領(lǐng)悟新知
高中數(shù)學(xué)涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,而且涵蓋的公式、定理、數(shù)學(xué)思想與方法較為繁雜,解題方法多不勝數(shù).為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在課下能夠查漏補(bǔ)缺,快速掌握解題方法與數(shù)學(xué)思想方法,可以借助微課模式,以例題講解、拓展延伸、鞏固深化的形式,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)例題,并自主實(shí)踐與反思.以此深入感悟新知,提升學(xué)習(xí)質(zhì)量.
如為了讓學(xué)生掌握“生活中的優(yōu)化問題”(導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用)的應(yīng)用方法,教師將這部分設(shè)計(jì)成例題微課的形式,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合例題分析學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)在生活中的應(yīng)用方案.微課中給出一些較為典型的例題,如:“正方形鐵片邊長為60 cm,在其四周減去邊長相等的四個(gè)小正方形,然后折起來做成無蓋的箱子,請(qǐng)問減去的小正方形邊長為多少時(shí),這個(gè)箱子的容積最大?”學(xué)生要構(gòu)建幾何體模型,再結(jié)合導(dǎo)數(shù)知識(shí),求出列出式子的最大值,以此得出容積最大時(shí)小正方形邊長為多少.還有飲料包裝與利潤大小關(guān)系的問題,圓柱體容積一定時(shí),如何確定它的高與底面半徑,使得這個(gè)圓柱體用料最省等.這些例題都可以延伸出一類模型,在解決相關(guān)問題時(shí),套用模型解決即可.通過微課的運(yùn)用,使得學(xué)生能夠在課內(nèi)外學(xué)習(xí)例題的分析和解決過程,也可以深化對(duì)“導(dǎo)數(shù)應(yīng)用”的學(xué)習(xí),建構(gòu)出導(dǎo)數(shù)在生活中的應(yīng)用的模型,以此培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),提升教學(xué)質(zhì)量.
二、基于微課引導(dǎo)活動(dòng)探究,加強(qiáng)自主體驗(yàn)
微課是一種有趣的、短小精悍、針對(duì)性強(qiáng)的視頻文件,微課中有畫面、聲音與圖像等,學(xué)生就像觀看電影一樣,可以觀看視頻中的動(dòng)手實(shí)踐過程,還能通過全面觀察其中的配字與教師講解,學(xué)習(xí)其中的數(shù)學(xué)知識(shí)與方法.如此,體現(xiàn)出微課與傳統(tǒng)教學(xué)的不同在于,它能夠在短時(shí)間內(nèi)將活動(dòng)、實(shí)踐探究的過程完整地展現(xiàn)出來,避免了部分實(shí)驗(yàn)或活動(dòng)不能在現(xiàn)場展示的問題.基于微課引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行活動(dòng)探究,能加強(qiáng)學(xué)生的自主實(shí)踐探究體驗(yàn).
如“圓與方程”這一小節(jié)知識(shí)中,涉及圓與圓位置關(guān)系的分析與判定知識(shí).教師可以設(shè)計(jì)“探究圓與圓的位置關(guān)系”微課主題,并以動(dòng)態(tài)視頻的形式,展現(xiàn)直線與圓的位置關(guān)系的種類、幾種關(guān)系間的關(guān)系、判定方法等,再遷移拓展到圓與圓的位置關(guān)系的種類、動(dòng)態(tài)變化與判定方法的學(xué)習(xí).如此,學(xué)生在觀看視頻后,發(fā)現(xiàn)直線在慢慢靠近圓的時(shí)候,由相離、相切,再到相交,而圓與圓也可以由遠(yuǎn)及近,發(fā)生幾種位置關(guān)系變化,有相離、外切、相交、內(nèi)切、內(nèi)含這幾種位置關(guān)系.而且跟直線與圓的位置關(guān)系判定類似,圓與圓的位置關(guān)系由兩圓心之間的距離來判定:若d>r1+r2,則為相離;若是d=r1+r2,則是外切;若r1-r2
三、基于微課促進(jìn)應(yīng)用實(shí)踐,強(qiáng)化綜合能力
數(shù)學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的最終目的是為生活應(yīng)用服務(wù).將微課引入高中數(shù)學(xué)教學(xué),通過微課視頻的呈現(xiàn),讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際的關(guān)聯(lián),能更好地提升學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與綜合能力.微課教學(xué)與生活實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來,能極大地提升數(shù)學(xué)的教學(xué)價(jià)值.
如“解三角形”知識(shí)教學(xué)時(shí),借助微課,展示出“正余弦定理的應(yīng)用”模型,能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)模型,加強(qiáng)對(duì)正弦、余弦定理的運(yùn)用.與生活實(shí)際問題結(jié)合,微課中展示出坡度問題、測高問題、航海問題等.引導(dǎo)學(xué)生建模、分析、應(yīng)用與反思.以“測某小山實(shí)際高度”為例,學(xué)生在微課學(xué)習(xí)后,基于微課中的數(shù)學(xué)知識(shí)與方法,帶著皮尺、測角器等工具,分小組展開合作探究,測出某點(diǎn)的仰角,再靠近小山走100 m,再次測其仰角,畫出示意圖,運(yùn)用解三角形知識(shí),得出小山的實(shí)際高度.如此,基于微課促進(jìn)學(xué)生展開應(yīng)用實(shí)踐,能有效強(qiáng)化學(xué)生綜合能力.
結(jié)束語微課教學(xué)模式打破了時(shí)空限制,越來越被廣大師生所接受.而且其短小精悍、針對(duì)性強(qiáng),學(xué)生能夠根據(jù)自己的需要查閱和觀看,并自主活動(dòng)探究與實(shí)踐應(yīng)用,以此能在微課導(dǎo)向下,基于學(xué)生自身的興趣,展開高效的學(xué)習(xí).高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,要將傳統(tǒng)教學(xué)與微課教學(xué)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補(bǔ),有效提升教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展.
【參考文獻(xiàn)】
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