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一、创设情境
在函数的复习课中,我创设了这样的情境:圣诞节快到了,我们打算动手设计贺卡送给亲戚、朋友们,贺卡为矩形,宽x厘米,长y厘米,贺卡上部分为正方形,上面画上漂亮的图案;下部分写上祝福的话语,祝福话语需要的面积为64平方厘米.
二、提出问题
师:请同学们根据情境提供的信息,大胆地提出我们要研究的问题.
生1:这里有变量x和y,可是不知道它们是否具有函数关系?如果有,那么要求出y关于x的函数关系式.
师:恩,很好!
(板书)问题1:求出y与 x的函数关系式. 生2:如果函数关系式写得出,那么要求出该函数的定义域和值域.
师:对,定义域、值域是函数的重点,必须研究!
(板书)问题2:求出问题1中函数的定义域.
(板书)问题3:求出问题1中函数的值域.
生3:解析式、定义域、值域都研究了,我很想知道该函数的图像.
师:也是,解析式、定义域、值域是函数的三要素,都是从代数的角度来研究的,我们再从形的角度来研究该函数,先画出函数的图像.
(板书)问题4:作出问题1中函数的图像.
师:图像也作好了的话,我们还可以研究它的哪些性质呢?
学生纷纷讨论,发言,教师小结:
问题5:研究问题1中函数的单调性.
问题6:研究问题1中函数的奇偶性.
在提出问题的环节中,学生积极思考,踊跃发言,总共提出了6个问题,下面,带着6个问题进行探究.
三、探究、解决问题
探究基于情境,始于问题,探究既是知识的学习过程,也是重要的学习内容. 学生在具体探究知识的过程中,形成探究精神、协作精神,提高科学素养. 要想让学生真正掌握知识,培养能力,教师要放手让学生做,在做中体会,做中掌握,做中提高. 我分这样几步来完成这个环节的教学的:
第一步:让学生独立解决所有的问题.
第二步:分成6个小组,让学生在组内交流结果.
第三步:每个小组派代表解答对应序号的问题.
下面,我选取这个环节的几个片段共同探讨:
第2小组:开始,有人说定义域为{x|x ≠ 0},后来,我们考虑了实际意义,x是宽度,必须大于0,所以定义域为(0,+∞).
第3小组:
所以函数的值域是[16,+∞).
师:大家对两种解法有什么评价呢?
学生讨论激烈,最终发现症结所在. 学生1的解答不够严谨,还得检验等号是否成立;而学生2的解答无破绽,完全正确.
师:无论用什么方法求值域,都不能忽视等号成立的条件. 如果等号不能成立的话,我们该怎么办呢?
生:还可以考虑函数的单调性.
师:不错,函数的单调性是求函数的值域的基本方法. 请第4组学生上来画出函数的图像,请第5组学生回答问题5,函数的单调性.
第4小组:画出图像.
第5小组:通过图像观察到函数在[0,8)上是减函数,在[8,+∞)上是增函数.
师:借助图形解决问题很有效,但不严谨,需要逻辑证明,要的是数与形的结合,即数形结合的数学思想. 研究函数的单调性的基本方法是定义法,关键是对f(x1) - f(x2)的化简、判断符号,在化简中找到分界点,对定义域按单调性划分,从而得到单调区间. 请大家课后完成,通过这种方法求出单调区间,同时求出函数的值域.
第6小组:根据图像说出函数的奇偶性,并按f(-x) = -f(x)进行证明.
师:判断函数的奇偶性时,首先考虑定义域,分析是否关于原点对称.
反思:在“情境—问题”的教学模式中,创设情境的方法有很多种,教师要根据具体的教学内容,设置恰当的问题情境,激发学生的兴趣,使学生的思维迅速进入最活跃的状态. 在“情境—问题”的教学模式中,问题既是探究的开端,又是教学的主线,因此如何提出问题是关键. 教师可根据不同的教学,不同的角度、不同的层次引导学生提出问题. 在“情境—问题”的教学模式中,探究、解决问题是非常重要的环节. 在学生自主探究问题的过程中,教师要善于引导,善于观察、善于启发、善于总结.
【参考文献】
[1]吕传汉,汪秉彝.中小学数学情境与提出问题教学探究. 贵阳:贵州人民出版社.
[2]杨孝斌,汪秉彝.中小学“数学情境与提出问题”教学探析[J]. 数学教育学报.
关键词: 变式教学 数学概念 数学教学
数学概念是学生认知的基础,是学生进行数学思维的核心。学好数学知识、提高数学能力的关键是正确理解数学概念。数学概念学习的效果不仅关系到学生对数学知识的获取和理解,而且关系到分析问题和解决问题能力的提高。因此,数学教学的核心环节之一是概念教学。加强数学概念教学,不仅有助于学生深化对数学知识的理解,建立系统的数学知识体系,而且有助于学生理解数学的本质,培养学生的数学能力和思维品质和自主探究能力,促进学生素质的全面发展和提高,培养学生终身发展所需的能力与素养。
变式教学,是在数学教学过程中从不同角度、不同层次、不同情形、不同背景对数学概念做出关于非本质特征的有效的变化,而保持概念本质特征不变的教学方式。教师通过对概念变换条件或者结论,最终使学生对知识的本质属性熟练掌握,达到良好的教学效果。
一、通过问题情境的变式引入概念教学
在概念的引入阶段,根据概念本质,从生活情境到准数学情境,再到数学化情境,设计情境变式或设计变式题组引入概念,让学生对抽象的数学概念逐步认识直至理解。准数学情境可以是现实情境的平面展示图。数学化情境就是抽象出概念本质的图形。比如几何中的线、平面、角等很多概念在实际生活中都可以找得到具体实例,在异面直线的定义教学中,可引导学生观察教室,从中找出异面直线实例,再从中抽象出异面直线的本质,从而得到异面直线的定义。通过三个情境的逐步过渡可以使一抽象枯燥的数学概念变得生动形象。
二、通过变式题组引入概念教学
好的问题是课堂教学的生长点,也是数学知识体系的生长点。因此,在概念的引入时,通过设置一些变式题组,引导学生从这些不同的问题中找出它们共同的本质特征,而这些特征就是某个概念的本质特征,从而引入并形成概念。
如在函数概念的教学中,核心是定义,但教学中不能仅限于定义,应将定义及其实质展现于函数的表示方法、函数的图像,函数的运用等不同的层面,从不同角度揭示函数的本质。在函数概念的引入中,可以在变式题组设计三个不同表示方法的例子(解析法、列表法、图像法),既包含函数的本质又分别代表函数的三种不同表示形式,又与现实世界密切相关。通过分析三个例子的本质特征从而归纳出函数的概念,培养学生通过现象看本质、由浅入深的观察能力。
三、针对概念的内涵与外延的变式辨析概念
在学生对概念初步形成后,不要急于应用概念,要对概念做进一步探讨。针对概念的内涵与外延设计辨析型问题,进一步明确概念的本质,达到深入理解概念的目的。
如在学习椭圆的定义后,学生常常笼统地记为:平面内与两定点F1,F2的距离和等于常数的点的轨迹叫做椭圆。为帮助学生准确把握定义式的内涵,可以设计以下问题:
①平面内的动点P到两定点M(-2,0),N(2,0)的距离之和为2,则P点的轨迹是什么?②平面内的动点P到两定点M(-2,0),N(2,0)的距离之和为4,则P点的轨迹是什么?③平面内的动点P到两定点M(-2,0),N(2,0)的距离之和为6,则P点的轨迹是什么?
通过对上面问题的探究解决,学生对椭圆的定义有了进一步的理解和认识,达到了理解和深化椭圆概念的目的。
四、设计变式训练巩固概念
在课堂教学中,根据学习目标和学生对概念的接受情况,选择一些变式训练题组,让学生通过对题组的解答、变式、探索中,深化对概念的理解与应用,认清概念的本质,促进认知结构内化。并在变化中梳理概念的结构,提炼数学思想、方法,培养学生思维的独创性和创新思维能力,增强学生思维的深刻性和灵活性。
如在学习几何概型的概念中,教材中几何概型的定义是:一般地,在几何区域D中随机地取一点,记“该点落在其内部一个区域d内”为事件A,则事件A的概率为P(A)=d的度量/D的度量。定义的核心是事件A的测度(构成该事件区域的长度、面积、体积等),以测度为切入点做变式,可以设置以下问题对学生进行训练以巩固概念。
(1)测度为长度的几何概型问题:某公共汽车站每隔10分钟有一辆汽车到达,乘客到达车站的时刻是任意的,求一个乘客候车时间不超过7分钟的概率?
变式:某市公交车每隔10分钟一班,在车站停一分钟,求乘客候车时间不超过7分钟的概率?
(2)测度为面积的几何概型问题:地面上有一个半径为5的圆,现将一枚半径为1的硬币向圆投去,如果不考虑硬币完全落在圆外的情况,求(1)硬币完全落入圆内的概率;(2)硬币与圆的边界有公共点的概率。
【关键词】 三角函数 建构主义 意义建构
【中图分类号】 G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)05(a)-0093-01
1 三角函数教学现状
进入高中以后,数学学习相对于初中来说难度增加了很多,尤其是三角函数部分添加了更多的概念、公式,定义更加严格,内容更加抽象,符号的使用与转化要求更高。学生对于高中三角函数中大量涉及的函数变形、公式转换和数形结合的思想还难以适应,造成了三角函数学习的困难。而三角函数作为基本的初等函数之一,其思想被应用到很多函数问题的解决中,同时三角函数在近年来的高考题中频繁出现,分值保持在25分左右,因此如何提高学生解三角函数能力是摆在数学教师面前的一道亟待解决的问题。
2 建构主义理论
建构主义认为,知识不是通过教师的传授得到的,而是学生在一定情境中,借助教师或同学的帮助,利用学习资料,通过意义建构的方式获得的。建构主义理论指导下的教学模式是:“以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构。”其中“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是建构主义教学的“四要素”。“意义建构”作为学习的最终目的,其他三要素都是围绕“意义建构”进行的。
3 建构主义“四要素”在三角函数教学中的运用
以“任意角三角函数”的学习为例:
3.1 创设问题情境
在初中“直角三角函数”学习基础上创设问题情境引导学生学习“任意角的三角函数”:
问题1:在直角三角形中定义锐角三角函数时,最大特色是什么?
问题2:能否在直角三角形中继续定义任意角的三角函数?
问题3:将锐角的概念推广到任意角时,角是放在哪里进行研究的?
问题4:能否在研究任意角的背景环境中,进一步探索任意角的三角函数?
问题1是引导学生回忆初中学过的锐角三角函数的定义方法;问题2是将学生的研究思路由锐角三角函数迁移到任意角三角函数上;问题3和4则是在问题2的基础上,进一步激发学生探究的欲望,并引导学生思考钻研的策略,为下一步的研究指出方向。就如斯宾塞说的:“教育中应该尽量鼓励个人发展的过程。应该引导学生自己进行探究,自己去推论。给他们讲的应该尽量少些,而引导他们去发现的应该尽量多些。”创设问题情境的好处就是以一连串难度适中的问题作为学生新旧知识之间的联系点,引导他们正确的思考,鼓励他们自主探究。
3.2 多元化协作与交流
协作是贯穿整个学习活动中的。协作,强调的是“协商”的意识,通过协作,完成研究资料的收集、整理和分析,提出假设与验证方案,开展合作学习,进行学习反馈、结果评价等工作。协作的基本方式是交流,交流强调的是“共享”的意识,个人的想法在交流中为集体共享,集思广益,使集体智慧在交流过程中得以闪光,使个人魅力在交流过程中得以释放。
学习“任意角三角函数”,教师创设问题情境,引发学生思考,通过开展合作学习,帮助学生更好地理解和掌握三角函数的定义。然后,在三角函数的定义基础上,组织学生讨论、探究三角函数值在各象限的符号,以及诱导公式。
3.3 意义建构
意义建构是整个教学过程的终极目标。有意义的建构就是要帮助学生深刻理解学习内容所反映的事物性质、规律以及与其他事物之间的内在联系。对于三角函数的学习,就是要“由表及里”的促进学生理解三角函数的本质特征,掌握不同三角函数之间的转换,灵活运用各种三角函数的公式、性质、规律等解决各种数学问题。
4 建构主义教学模式中的注意事项
4.1 必须强调以学生为中心
教学设计必须要充分考虑到学生的主体地位,要发挥学生的主动性,体现学生的创造精神,提供学生应用所学、展示能力的机会,要帮助学生形成自我信息反馈。
4.2 必须强调“情境”的重要性
建构主义理论认为,学习需要在一定的“情境”中进行,这个“情境”与学生自身的社会文化经验越接近,越有利于激活学生的内驱力,有利于学生利用原有认知结构中的经验“同化”新知识或“顺应”新知识。
4.3 必须强调“协作”的意义
在协作过程中学生的主体地位才能得以彰显,学生的主动性才能得以调动。协作不仅有利于学习的“意义建构”,在“协作”中,学生的思维能力、交际能力、创新能力、实践能力也都得到了锻炼和提高。
4.4 必须强调学习环境的设计
康扥尔说过:“数学的本质在于它的自由”。因此,学习环境必须是学生可以在其中自由探索和自主学习的场所,这种自由不仅是“物质环境”上的,也是表现在“精神氛围”上的。
4.5 必须强调信息资源的支持
[关键词]问题情境; 创设
《数学课程标准》强调:数学教学是数学活动,教师要紧密联系学生的生活环境,从学生的经验和已有的知识出发,创设生动的数学情境。
创设问题情境就是指教师精心设计一定的客观条件,有意识地设疑问、立障碍、布迷局、揭矛盾,从而使学生对数学知识处于欲求不得、欲言不能的状态,引导学生主动探究,激发思维的发生。其实质在于揭示事物矛盾以引起主体内心的冲突,打破主体已有的认知结构的平衡状态,从而激发学生内驱力,唤起思维,促使学生探究,主动学习,优化建构。
一、创设问题情境的依据和原则
1.理论依据。建构主义的学习观认为学习不应被看成是学生对教师所传授知识的被动接受,而是一个以学生已有知识经验为基础的主动建构过程,更多的知识要通过学生自身的探索研究活动,才能真正纳入其认知结构中。而数学课堂教学的本质是让学生经历思维过程。思维过程首先是解决问题的过程,而且是以解决问题情境为目的的。创设问题情境就是让学生主动探究的有效手段,培养学生思维能力的内在的要求。
2.基本原则。(1)趣味性原则。创设问题情境要有利于激发学生的学习兴趣,必须要以调动学生的积极性为目的。(2)目的性原则。创设问题情境要与教学活动保持一致。这样才能目的明确,切忌漫无目标地创设一些与本课无关的内容,否则会分散学生的注意力,把学生的思维引入歧途。(3)基础性原则。创设问题情境要有利于使学生知道所要讲的内容。只有这样,才有利于激发学生的好奇心,提高课堂教学效果。
二、激发学生的思维活动和求知行为
1.让学生感知数学。创设情境在引入数学概念之前,应先通过观察、实验等活动,或通过教师形象的语言描述,或利用各种形象化的直观教具展示,或通过电脑模拟等方法,创设与形成数学概念有关的生动、新颖的数学情境,使学生感知大量的感性材料,对数学问题有一个明晰的印象,形成表象。教学中,教师要着重引导学生善于观察分析,使学生了解现象、取得资料、发现问题和提出问题,激发求知欲。
2.充分引导学生。在学生形成表象的基础上,教师应引导学生进行分析、比较、综合、概括,抓住主要因素,找出所观察到的一系列问题间的本质属性,形成概念,用简洁的数学语言给出确切的表述或定义,并指出所定义的概念的适用条件和范围。教学中,教师要留给学生一定的思考想象时间,启发、激活学生的思维,让学生逐步掌握引入概念的方法,亲身体验下定义的乐趣,增强建立概念的欲望和能力。
3.巩固深化数学。概念建立之后,及时进行适当的运用,来巩固、深化对概念的理解,完善对概念的认识深度和结构。运用一般分为两个阶段:一是初步运用阶段,主要是培养学生运用概念的方法和准确性;二是创新运用阶段,主要通过变式迁移,将概念灵活地、创造性地运用于新的数学问题情境中,把实际问题转化为数学概念化的模型问题,然后分析、解决问题。
三、问题情境的创设
1.运用与实际生活密切联系的素材进行问题情境的创设。数学知识来源于生活和生产实际,因此必须利用生活和生产的实际来创设学习数学的情境;更主要的由于数学学习是学生对自己已有知识的重新建构,教师应当利用学生头脑中已有的知识和经验来创设问题的情境。
关键词:教师实践性知识;教师专业发展;问题研究;未来展望
中图分类号:G451 文献标识码:A 文章编号:1009 ― 2234(2017)02 ― 0134 ― 03
教师知识是教学活动开展的保障,教师的实践性知识属于知识结构的基础内容,对教师教学的促进作用是不可替代的,它的重要性不言而喻。从20世纪80年代开始,国际上的专家们就针对实践性知识展开了探讨与研究,其中比较具有代表性的研究者主要有艾尔贝兹、康奈利和柯兰迪宁、荷兰的沃勒普、贝加德和梅杰尔、加拿大的范梅南及日本的佐藤学等。而我国专家学者对这一领域的探索始于20世纪90年代,当前在该领域已经取得了众多的研究成果,包括了教师实践性知识的定义、组成要素、特点、知识来源及发展策略等方面。本文主要是从近十年国内对教师实践性知识的研究成果作了进一步的整理、分析,并针对研究现状提出反思意见,希望能够为该领域研究的发展提供一些参考。
一、国内已有研究概述
(一)教师实践性知识的群研究
万文涛(2006)从性质出发对其做了定义,教师实践性知识是教师自身特有的、从教学情境与教学实践中提取出来的、具有高度整合性与自动化、且可以随时调出并应用的知识。陈向明教授(2009)从知识的来源以及功能等方面给出了如下的定义:教师通过对固有教学经验进行反思与分析而提炼出来的关于教育教学的认识与思考,是教师对自身教学经验的总结,并使其上升到反思的高度,最终形成的具有价值导向作用的、能够对后续教学活动中自身的教学行为进行指导的实践性知识。陈静静(2009)从知识的来源与运用等方面对其做了定义,教师实践性知识是基于教师个人生活体验而产生的、能够被自身所认可并应用于教学实践中、与教学活动一致的、具有动态性的知识体系。李丹(2011)从知识的构成要素与应用途径对其加以定义,教师实践性知识是教师从过去的生活体验与人生实践中所总结出的经验,并以之为基础构建而成的、能够指导教学活动“如何做”的一种动态认知体系。郭炯(2012)着重从知识的构成要素与产生途径来进行定义,他指出教师实践性知识应是由知识、价值、实践这三个维度构成,从本质上看,它属于教师行为能力的一种,能够在固有的知识构成中对教学实践产生指导作用,并根据实际情境作出相应的反应,同时能够对教学行为从理性的角度加以分析,再根据思考得来的信息制定相应的计划并将之应用到实践中,从本质上来看是属于教师个体实践的产物,既包含了教学得来的积极经验或解决实际问题的那部分知识,也包括教师的思想素质与价值观等。程凤农(2014)从知识产生途径这一角度作出了新的解释,认为教师实践性知识是教师这一职业所特有的,是在教学经历的基础上诞生的,但是又超越了经历的范畴,需要通过教学行为来加以体现,但很多时候内隐于教师心中。
从现有的研究材料来看,研究者对教师实践性知识的定义因研究对象、方法的差异而有不同的界定,但也有一些共识:首先,教师实践性知识是一个完整的知识体系,是教师多种知识与观念的集合,不是单独而存在的;其次,教师实践性知识是从教学与生活的实践经历中形成的,其作用在于进一步指导教学行为,最终实现促进专业发展的目的,是在教师本身所具备的固有经验与教学实践的基础上通过自我反思所形成的一种动态性的知识构成;最后,教师实践性知识的产生的基本行为要素是“反思”。
(二)教师实践性知识的组成要素研究
姜美玲(2006)曾指出教师实践性知识主要包括了教学法知识、学科知识、课程知识和固有知识这四类。陈向明(2009)通过自身的教学经历,得出教师实践性知识由行为主体、教学情境或实践活动、反思行为以及教师本身的信念这四个方面构成。李丹(2011)认为:教师实践性知识分为三个要素,即理念意向知识;情境洞察知识;行动决策知识。郭炯(2012)通过对多种科学方法的应用,他指出教师实践性知识应该包含教学规则、教学情境、策略性知识等。潘丽芳(2014)对上海市小学教师实践性知识的构成要素进行了抽样研究,研究结果显示,在静态层面,教师实践性知识主要是由教学法知识、实践知识、固有知识以及学科知识这四个要素构成。
结合以上的观点,教师实践性知识是教师固有知识的整合,囊括了各种的动态知识并集合成了一个知识体系,且在该体系中各个知识模块并非是独立存在的,存在着内在的联系性。学科内容知识是教师知识构成基础;情境知识是教师实践性知识的核心部分;教学法知识是保证课堂活动有序开展的前提。因此,研究专家们应该将教师实践性知识看做是一个整体,是不可拆分的。
(三)教师实践性知识的基本特点研究
何晓芳(2006)在研究中指出,教师的实践性知识是特殊性与普遍性、情境性与普适性、模糊性与可证实性的辩证统一体。汪贤泽(2009)指出,教师实践性知识的基本特点包含了反思性、模糊性、生成性、行动性。姜美玲(2010)指出,教师实践性知识有两个本质特征分别是:实践性与个性化,此外,教师实践性知识有四个衍生特征即:情境性、整体性、默认性以及生成性。陈静静指出,实践性知识具有:本质联系性、内在矛盾性、立体层次性及时效性。李丹指出:“教师实践性知识具有复杂性、个体性、实践性、潜隐性和情境性等基本特点。”
综上所述,可以看出教师实践性知识存在经验性、默认性、复杂性等基本特点。所谓经验性是指实践性知识是在教师通过反思总结相关的教学经验所得来的;默认性是指教师实践性知识的不可言传性,是植根于教师心中的;复杂性则是指教师实践性知识是一个多元化的知识体系,其中包含了多种知识要素。除此之外,不同教师由于教学经验、反思成果、内在价值观的不同,其实践性知识也存在着个体性的差异。
(四) 教师实践性知识生成途径研究研究
谢芳(2008)指出,教师实践性知识的生成是以教育体验和教学反思为基础的,集知识的学习、实践性反馈、团队建设及制度建立为一体,通过师范院校学习、实习、教学、培训几个阶段来实现的教师知识体系。王红艳(2010)认为,教师实践性知识的生成离不开问题情境的设置,从设置问题情境到解决实际问题正是实践性知识的生成过程,且此过程中教师要有意识的反思,进而将经验转化为内在而固有的知识。邓晶晶在其硕士论文中提到教师实践性知识的生成路径主要分为:第一,注重日常教学积累;第二,反思教学实践经验;第三,开展教师的叙事研究;第四,构建教师学习共同体;第五,参加教师进修培训。赵洪涛在其硕士论文中提出教师实践性知识的生成策略包括:内在的实践性知识的升华;构建实践性知识产生的外在环境条件;构建以实践性知识为主体的培训体制。李莉春,孙海兰曾提出教师实践性知识的生成框架指出教师实践性知识形成是教师在行动过程中,针对具体的问题情境对已有知识进行激活,并在行动中进行反思后使得知识内化的过程。
张金运(2016)提出实践性知识的生成路径主要有以下几条:第一,引导教师的积极情绪,建构个体的意义系统;第二,引导并培养教师的理论意识,使之逐渐养成自我反思的良好习惯;第三,营造共同体的教师专业文化,养成协同共进的教育氛围。
不难发现,教师实践性知识在不同阶段包含不同的内容,在不同阶段有不同的特征,教师的实践性知识应该立足于问题情境,立足于对以往教学活动的反思。立足于问题情境,这样才能让教师有意识地注意到实践性知识,实现知识来源途径的拓展;立足于对教学活动的反思,能够让教师对已经获得的实践性知识加以提炼与筛选,最终构建出属于自己的知识构成。
(五)教师实践性知识的促进方略研究
汪t泽(2009)提出从教师实践性知识的发展需要从教师个人生活经历分析、教学活动的总结与思考以及构建教师学习共同体这三个途径出发。王宇(2009)在《教师实践性知识及其发展策略研究》中指出,实践研究的开展、反思能力的提升、教师学习型组织构建、教师实践策略培训是促进教师实践性知识发展的重要途径。李利(2012)在其博士论文《职前教师实践性知识发展研究》中提到,实践性知识的发展策略主要有两个方面:一,基于生活实践的职前实践性知识发展;二,基于教学活动的职前实践性知识发展。吴银银(2016)基于生活的视角提出了教师实践性知识的发展策略,主要包含以下几方面:一方面,关注教师的日常生活;另一方面,提升关于教学活动的反思能力;此外,积极推进行动研究的开展。
当前的研究资料主要是把将教师实践性知识的促进方略从以下几个方面进行了归纳:首先是关注教师的已有经历如生活史,受教育经历等有助于叙事研究的开展;其次,教师学习型组织的构建是重要手段;第三,要加强对教师实践能力的培养;最后,要组织对教学行为的研究,以促进教师反思能力的提升。
在教师实践教学当中,尽管对于教师实践知识领域的研究已经拥有三十多年历史,但是就目前的研究成果而言,国内外学者仍然没有给出一个明确、系统、统一的概念;在实践性知识的研究当中,多数教师以独特的方式形成独特且重要的知识力量,研究者着重强调教师只是的个体性,将教师知识称为个人实践知识;个人实践知识不是某种客观、独立与教师以外而被习得或者床底的东西,而是教师通过不断教与学后获得的个人经验,由教师个人行动中表现出来的有意识或无意识的信念体。教师在不断教学当中将所积累的经验进行反思和提炼后形成独特的教师实践知识,并用自己的行动作出对教育教学的认知,这种认知由六个方面的内容构成:分别是教师的教育信念、自我认知、人机知识、情景知识、策略性知识和批判反思知识等六个方面,这六个方面也被成为教师教学的六大宝箱。
二、已有研究存在的问题
1. 重视定义的描述性,忽视可操作性
研究者给出的关于实践性知识的定义在很大程度上是对概念表面性的表述,而没有深入地探讨教师实践性知识的本质特征,这就造成很难准确把握教师实践性知识到底是什么,也无法深入了解其内部各要素的关系及如何对教师教学、教师专业发展产生影响,这就不利于教师实践性知识发展的规范化、科学化。
2.重视生成路径,忽视来源
研究者在对教师实践性知识加以界定时,尽管大多都提到了是以教学生活实践与自我反思为知识的来源,但是却很少谈到具体来源有哪些及怎样拓展教师实践性知识的获取途径,无法给教师实践性知识的生成与发展提供理论上的指导,因此,研究者应该对教师实践性知识的来源有所关注。在多数高校教学当中,由于教学设施及基地不健全,导致教学效果差,虽然新课程标准实行多年,但是多数学科仍然以灌输教学为主,对较为有效的探讨方式、案例教学、翻转课堂等课题研究教学法应用并不广泛,实践中教师只是将实训内容、操作方式步骤、报告格式甚至获得结果告知学生,这样导致学生完成教学大纲没有新意。
3.重视理论,忽视可操作性
从当前的研究形势来看,我国的专家学者对于教师实践性知识的研究多是建立在国外研究的基础上,多是运用问卷、访谈、课堂观察的研究方法。但教师实践性知识具有缄默性,有些实践性知识是需要研究者进入教师课堂进行仔细观察才能发现,有些实践性知识是内化的,不能直接用问卷、访谈甚至课堂观察可以发现的,那么研究者就要借助已有研究经验,进行研究方法的设计,获取最真实有效的数据。并且由于国内传统教学状态,在惯性作用影响下,多数教育工作者仍然轻视实践教学知识,在高校实践教学课程当中,这类教育模式并不能被重视,始终存在着重知识传授,轻能力培养问题,即便在新课程标准下,这种影响也未完全消除,一些教育学者观念陈旧,不顾形式变化需要,仍然强调以理论教学为主,实践教学为辅,将实践教学看成偏门甚至可有可无的东西。教学的重心也不是为了培养学生的动手能力和分析问题的能力,多数教师将实践知识仅作为一种加深对有关理论课程理解和掌握的工具,缺乏重要性认识、缺乏全员参与,在很大程度上仍然停留在理念上、宣传上的时间教学,导致相关教学工作大打折扣,教学要求也难以落到实处。
4.重视特殊性,忽视普适性
国内的研究多研究对象有所不同,有的针对职前师范生、有的针对初任教师、有的针对专家教师,那么研究结论无论是来源、生成路径还是发展策略都有所差异。那么这些研究成果的普适性不得而知,是不是仅适用于特定群体,那么就教师整体而言,实践性知识的普适性较差。
【中图分类号】G633.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2016)33-0068-03
【作者简介】王新奇,江苏省苏州工业园区星湾学校(江苏苏州,215021)教科室主任,一级教师。
一、设计理念
1.概念形成要让知识逻辑与心理逻辑自然融合。
概念的形成过程应是学生知识逻辑与心理逻辑的自然融合。在教学“函数”这一概念时,应始终抓住一个变化过程、两个变量、一种对应关系进行探究,让学生知道往哪里走。在探究两个变量之间的关系时,应始终将“一个量变化时,另一个量如何变化;一个量确定时,另一个量是否确定”作为思考的切入点,让学生知道观察的点在哪里。在提炼概括函数定义时,应围绕一个变化过程、两个变量、一种对应关系进行表述,以期达到水到渠成的效果,促进学习的真正发生。
2.概念理解要抓住关键字词。
函数的定义表述是初中数学学习中文字最长的,学生要做到准确理解有一定的困难。教学中,从细节上找到“每一个值”“唯一值”,按层次将关键字词标出,会对理解定义起到化难为易的效果。
3.概念应用要回归定义本质。
学习函数概念,其根本目的在于让学生用函数的观点认识生活中变化的事物,只有把握了变化事物中两变量之间的对应关系才算是掌握了函数的本质。围绕函数定义的本质,设计不同层次的问题进行训练,以提高课堂训练的针对性与有效性。其中,我所设计的第3道练习题是一道开放性的问题,引导学生尝试提出问题、解决问题,目的是给学生独立思考、合作交流的机会,也是在检验学习是否真的发生。
二、学情分析
1.学生原有知识的分析。初中生在函数概念形成之前,研究的是常量数学――数、式的运算和方程。函数概念是从常量数学到变量数学的转折点,学生缺乏对变量数学的了解,因而也缺乏同化函数概念的固着点,给学生学习带来一定的困难。函数概念的形成过程,其本质是学生建构数学认知结构的过程。函数概念和学生原有的认知结构无直接联系,因此,通过4个生活情境,建构这类问题的问题系,从而使学生建构良好的认知结构,为同化函数概念做好准备。
2.学生原有生活经验的分析。4个情境的选择均源于学生的生活,充分利用学生原有生活经验,引领学生经历函数概念的形成过程,能有效促进学生理解函数概念本质,促进学习的真正发生。
3.学生的情感分析。函数概念由模糊到清晰经历了近300年,足以说明其困难程度。在本节课的教学中,笔者多次采取小组合作交流学习的方式,消除学生情感上的畏惧,同时选择贴近学生生活实际的情境进行研究,促进学生积极、有效地学习。
三、教材分析
本节课所用教材为(苏科版)《义务教育教科书・数学八(上)》,所教内容为第6章第1节“函数”的第1课时。函数概念的建立,标志着学生对数学的学习已从常量数学迈向变量数学。函数是“数与代数”中的重要内容,是学生难以建立的一个抽象数学概念。让学生准确而深刻地理解函数概念是学好与函数相关内容的关键所在,是后续学习一次函数、反比例函数、二次函数的奠基工程,是高中阶段学习其他函数的必要准备,同时也是培养学生用运动变化的观点分析问题和解决问题的有效载体。通过对变量之间对应关系的研究有利于增强学生综合运用数学知识的意识,有利于提高学生的数学素养和综合能力。教材从学生似曾相识的实例中引出对变量的认识,让学生在发现问题的共同点中形成函数概念,这种处理问题的方式遵循了学生的认知水平,关注了学生的亲身体验,体现了循序渐进、由具体到抽象的原则。
四、教学目标及重点、难点
1.教学目标。
(1)通过简单实例,了解常量与变量的意义。
(2)让学生经历分析具体问题中变量之间对应关系的过程,感知函数是描述变化过程的一个数学概念;让学生经历从几个简单的具体问题中找出共同点,逐步过渡到抽象定义的过程,从一个变化过程、两个变量、一种对应关系中领悟和理解函数概念。
(3)让学生学会用函数的观点观察、分析现实生活中的简单问题,初步学会建立简单的函数模型,不断培养学生学习和运用数学的能力。
2.教学重点、难点。
教学重点:函数概念的形成过程。
教学难点:理解函数概念中的对应关系,深刻理解和灵活应用函数概念。
五、教学过程
(一)问题情境
问题1:同学们知道给汽车加油吗?在给汽车加油的过程中,一般关注哪几个量?
问题2:在给汽车加油的过程中,这几个量有变化吗?
(设计意图:从学生身边的生活实例出发,引发学生的思考。播放给汽车加油的视频,生动展现几个量的变化情况,加深学生对这几个量的认识,既贴合课题,又易于拨动学生的思维之弦。通过这个问题情境,一方面引出常量与变量概念,另一方面有意识渗透“在某一变化过程中”这个建立函数概念的前提条件,为分析变量之间的一种对应关系做准备。)
(二)建构活动
情境1:让学生观看给汽车加油的视频(如图1所示)。
(师生互动:同学们喊“开始”,老师就点击开始,同学们喊“停”,老师就点击暂停。)
提出问题:这两个变量是如何变化的?你能用一段话来描述这两个变量之间的关系吗?
情境2:南京某日气温变化图(如图2所示)。
2013年10月1日南京市整点气温曲线图
提出问题:在南京某日气温变化图中,有哪两个变量?请描述在气温变化过程中,时间和气温这两个变量之间的关系。
情境3:观察水库的水位变化与水库蓄水量变化表(如表1所示)。
提出问题:在水库蓄水量变化过程中,有哪两个变量?请描述在水库蓄水量变化过程中,水位和蓄水量这两个变量之间的关系。
情境4:“搭小鱼”火柴游戏(如图3所示)。
提出问题:在“搭小鱼”游戏的过程中,有哪两个变量?请描述小鱼的条数和火柴根数这两个变量之间的关系。
(设计意图:通过观察这4种情境,引导学生认识情境中的变量,并描述变化过程中变量之间的关系。这样设计,一方面能让学生清晰地体会到观察点在哪里,发展学生的认知逻辑;另一方面学生通过图表、图象和表达式能够清晰地揭示两个变量之间的关系。)
(三)数学化认识
问题1:刚才研究了4个生活情境,你发现有哪些共同点?
问题2:谁能尝试着给函数下一个定义?
函数定义:如果在一个变化过程中有两个变量x和y,并且对于变量x的每一个值,y都有唯一的值与它对应,那么我们称y是x的函数,其中x是自变量,y是因变量。
问题3:谁能说一说定义中的关键字词?
问题4:谁能说一说在我们的生活中有关函数的例子?
(设计意图:通过深入研究4个生活情境,充分感受和理解一个变化过程中两个变量之间的关系,并引导学生围绕“一个变化过程、两个变量、一种对应关系”归纳出函数的定义。在实际教学中,学生的回答不一定很到位,几经磨砺再形成定义才是真实的。学生对函数的表述一定是自己容易理解的,一定是理解很深刻的,这样的学习才会真正发生。作为教师应有不迷信教材而赏识学生的胸怀和胆识,把学术的知识形态转化为真实的教育形态才是教师所必须努力的。让学生从熟知的实例到函数概念形成,会觉得函数好学。问题3的设计让学生从细节上找到“每一个值”“唯一值”,按层次将关键字词标出,对理解定义起到了化难为易的效果。举例的目的是让学生逐步领会函数的定义,逐步学会从函数的视角观察分析实际问题,形成实实在在的能力,有助于学生对函数的认识,有助于学习的真正发生。)
(四)尝试运用
1.用一根40cm的绳子围成一个长方形,
(1)当长方形的宽为5cm时,长为 cm;
(2)当长方形的宽为8cm时,长为 cm;
(3)当长方形的宽为acm时,长为 cm;
(4)长方形的长是宽的函数吗?为什么?
2.下表中的y是x的函数吗?为什么?
3.如图4,线段AB=6cm,D是线段AB上的一个定点,在垂直于AB的线段DE上有一个动点C(点C与点D不重合),分别连接CA、CB。
(1)请说出图形变化过程中的常量与变量。
(2)结合今天所学的函数知识,你还能提出什么问题?
(设计意图:第1题和第2题是进一步加强学生对函数概念的认识。对刚刚接触函数概念的学生来说,判断两个量之间是否具有函数关系需要把握三点――一个变化过程、两个变量、一种对应关系。第3道练习,设计了一道开放性的问题,引导学生结合所学习的知识尝试提出问题、分析问题、解决问题,目的是给学生独立思考、合作交流的机会,帮助学生理解,也是在检验学习是否真的发生。)
(五)分享与作业
观察生活与社会,你能发现哪些实际问题与函数密切相关,并能用函数思想予以解决,把你的想法告诉你的同伴与家人。
关键词:中学数学;课堂教学;有效教学
有效教学作为一种全新的教学理念,符合素质教育的要求,实现了中学数学课堂有效教学,是有效教学理念和中学数学课堂的有机结合,能够在教学实践中,注重学生个体参与和体验。笔者结合北师大版中学数学教材,以“概率意义”这一课时为例,具体阐述如何实现中学数学课堂教学有效性。
一、确定目标之合理清晰
中学数学课堂教学目标是通过呈现数学教材内容,培养学生数学意识和能力,并结合课程标准和教学要求,对学生进行层次划分,结合学生的实际情况,实现课堂教学知识与技能、过程与方法、情感、态度与价值观三维教学目标。
知识与技能:正确理解概率的定义、了解在实际问题中概率的应用;
过程与方法:通过设计科学游戏,统计游戏结果,应用所学知识解释游戏结果,培养学生实践操作的学习习惯;让学生应用数据说话,结合理论和实践,用事实说话;
情感、态度与价值观:认识理论和实践的辩证关系,渗透数学生活价值思想;培养学生的团队合作精神,培养学生的质疑精神,鼓励学生透过现象寻求本质;帮助学生掌握从一般现象中探索内在规律的数学方法,提高学生的数学素养。
二、创设情境之共同探索
中学数学课堂教学有效性始于师生明确课堂教学目标,结合新教学知识,教师以学生的生活背景实例为线索,为学生创设问题情境,吸引学生的注意和兴趣,唤醒学生的求知欲,启迪学生的探究思维。
问题1:必然事件是什么?不可能事件是什么?确定事件是什么?随机事件是什么?
设计意图:帮助学生回顾定义,比较不同事件定义的异同,将新知识和已有知识结构进行衔接,从熟悉事件定义出发,自然引出频数、频率的定义。
问题2:频数是什么?频率是什么?
设计意图:学生通过回答该问题,梳理频数和频率的定义。
教师应用多媒体工具,引出对概率定义的解释,结合学生的生活实例,让学生思考其中的关联,展开对新知识的学习。
三、分组探究之各抒己见
在中学数学课堂教学中,教师将学生划分为不同的小组,学生以小组形式共同探究学习,在小组内自由发表意见,相互沟通、相互交流,实现学生对所学新知的自我构建,充分利用已学数学知识,内化新知,获得新知识,且在小组探究学习中,学生更易于将新知迁移到情境中进行学习。
游戏:掷骸子。教师准备了两颗骸子,学生以甲乙两个小组比赛投掷,同时投掷骸子,朝上两个数总和等于5,那么甲获胜;朝上两个数总和等于7,那么乙获胜。共掷骸子36次,记录甲乙小组的胜负情况。
游戏方案:甲乙两个小组分别投掷骸子,一人投掷,一人记录,小组人员轮流投掷,共游戏36次。
教师在旁边指导学生分析研究游戏说明的课堂问题,负责学生的咨询工作,并向学生解释不公平原因。通过游戏,教师帮助学生小组讨论,师生共同探究学习随机事件概率的定义,透过游戏现象看本质。
四、牛刀小试之解释现象
中学数学课堂教学中,教师向学生讲授完新知后,结合学生的生活背景,引入实际案例,帮助学生进一步理解和掌握新知,实现新知的内化,结合新知分析、解决实际问题,能够帮助学生掌握数学生生活中的价值。
生活案例:我们经常听到人们对天气情况的讨论,昨天天气预报说今天降水概率是90%,可是今天一点雨都没下,是不是天气预报不准确呀?同学们在学习了概率的定义后,能结合定义解释这一现象吗?
学生结合概率的定义,认真思考后,得出答案:天气预报说降水概率是指降水是随机事件,这一随机事件出现可能性大小为90%,但不代表说某区域的降水问题。
五、教学反思之心得体会
概率定义的学习目标并非获得定义,而是通过对定义的学习,培养学生的数学创新意识,让学生对数学学习有悟性,从现象到规定,由具体到抽象,遵循学习规律,开展课堂教学活动。
在新课教学中,要注意引入数学思想,为学生讲解数学思想的形成过程,结合具体数学内容,引导学生深入浅出地构建新知,内化数学思想,注重学生对数学思想的探究学习。中学数学教学是从数学教材内容走向生活实际的过程,不断修正和丰富数学教学内容。因此在教学中要立足学生的发展,鼓励学生自由发展,在新课学习后,要让学生自我总结在新课中的收获。教师则可以充当课堂引导者,以观察课堂、分析作业、课后访谈等形式,搜集学生的学习表现,促进学生的个性化发展,实现以人为本的数学课堂教学。
中学数学课堂教学中,教师以学为中心,注重学生课堂学习参与,调动学生课堂主观能动,引导学生课堂探究学习,深入理解、掌握数学知识。在本文中,笔者以概率的意义课例,阐述在新课教学中综合应用确定目标之合理清晰、创设情境之共同探索、分组探究之各抒己见、牛刀小试之解释现象、教学反思之心得体会教学策略,真正实现中学数学课堂有效教学。
一、利用动手操作创设教学情境
在数学课堂教学中,适当地进行动手操作可以把抽象的知识变得更加直观化、形象化,因此,我们也可以借助于动手操作的方式来为学生营造一个有趣的教学情境.例如,在高中数学中,关于椭圆的定义和标准方程向来是很多学生难以理解的难点,为此,我在讲授这部分知识之前,就给学生设计了这样一个教学情境:首先,我拿出一段绳子,然后把绳子的两端固定在黑板上的某一点,接着在绳子上套上一支粉笔,拉紧绳子旋转一周,结果黑板上画出了一个标准的圆形,这时候,我就开始提问:“同学们,请回忆一些圆的定义是什么?”“到一个定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆”学生回答出来圆的定义.接着,我又从班级里请一位学生上来做我的助手,再进行如下的操作:首先把绳子的两端分开一段距离,然后把它们分别固定在黑板上,接着再套上粉笔,拉紧绳子旋转一周,这时候,学生发现黑板上出现了一个标准的椭圆.通过这种实际的操作,使得学生对于椭圆的知识获得了一个由感性上升到理性的过程,这时候,教师再进行椭圆定义和标准方程的讲解,学生就会容易接受得多.
二、利用设疑创设教学情境
好奇心是推动人类社会进步的原动力,因此,在学习的过程中,教师如果能够通过一定的手段激发起学生的好奇心,这样会让教师的教学工作产生事半功倍的效果.因此,在创设教学情境的过程中,教师也经常会利用设疑的方式让学生在头脑中形成一定的悬念,对所学知识产生一定的好奇心,这样,在好奇心的驱使之下,学生会更加积极主动地投入到知识的学习和探索中来.例如,我在给学生讲到“余弦定理”的时候,首先让学生回忆一下直角三角形三条边的关系,经过回忆,学生回答道:“直角三角形的三条边满足勾股定理,即c2=a2+b2”,接着我又问道:“如果是非直角三角形,那么它的三边应该满足什么样的关系呢,我们是不是可以大胆假设,如果是锐角三角形,那么它的三边满足这样的关系c2=a2+b2-x,如果是钝角三角形,则它的是哪边满足这样的关系c2=a2+b2+x?”就这样,在教师一步一步地引导之下,逐渐给学生设置出了一定的悬念,这样,学生会很好奇这个假设是否成立,从而顺利地引入本节知识“余弦定理”的学习.
三、利用练习创设教学情境
在数学课堂上,利用练习题,让学生在做题目的过程中产生疑问,引出新知识,这也是教师经常用到的创设教学情境的方式.例如,我在给学生讲到“等差数列求和公式”时,首先给学生出了这样一道练习题:1+2+3+4+…+10=?,看到这个题目以后,学生很快在草稿纸上算出了答案,接着我又给出了一道练习题:1+2+3+4+…+100=?,很多学生一看到这个题目,倒吸了一口冷气,说道:“这下可有得算了”,虽然过程很麻烦,但是学生至少可以算得出答案,于是我又给学生出了几道题目:“1+2+3+4+…+N=?”、“1+3+5+7+…+N=?”、“3+6+9+12+…+N=?”,这下学生彻底傻眼了,不知道该怎么算.这时候,再进行接下来知识的讲解效果会更加理想.
四、结合生活实际创设教学情境
数学是一门在日常生活中有着广泛应用的学科,与课本上的知识相比,生活中的数学知识学生更加常见,也更容易理解.因此,在开展数学课堂教学的过程中,教师也可以经常结合一些生活实际来创设教学情境.例如,为了给学生介绍“面面垂直的判定定理”,我就让学生回忆一下,在建筑工地上,泥水匠为了把墙砌得与地面垂直,往往会利用一个吊着铅垂的细线来看看墙面是否与细线吻合,让学生想一想,这样砌出来的墙真的一定能够保证与地面垂直吗?其中又蕴含着哪些数学知识呢?就这样,在学生经常见到的生活场景中创设教学情境,更容易引起学生的学习兴趣.
总之,通过有效的情境创设一方面可以为学生营造一个主动学习的氛围;另一方面,情境教学可以给学生留有更多的发挥空间,从而有利于学生综合素质的提升.因此,作为一名高中数学教师,我们不但要敢于在数学教学中大胆尝试情境教学模式,同时还要结合数学学科特征和具体的教学内容为学生创设灵活多样的教学情境,努力通过有效的情境提升数学课堂的有效性,推动学生素质的全面提升.
参考文献
[1]王门锌.高中数学情境教学策略研究[J].考试周刊,2011(20).
关键词:创设情境教学原则特性方式案例
课堂教学是实施素质教学的主阵地,提高学生的素质是课堂教学的重要内容,怎样将“应试教育”向“素质教育”转轨,怎样变单纯的“知识输入”为“能力培养、智力开发”,如何大面积提高中学的数学教学质量,这是摆在我们广大数学教师面前的一个重大课题。在众多教学改革的原则中,主体性是素质教育的核心和灵魂.在教学中要真正体现学生的主体性,就必须使认知过程是一个再创造的过程,使学生在自觉、主动、深层次的参与过程中,实现发现、理解、创造与应用,在学习中学会学习.使学生产生明显的意识倾向和情感共鸣,乃是主体参与的条件和关键.
情境教学具有一定的代表性,它以优化的情境为空间,根据教材的特点营造、渲染一种富有情境的氛围,让学生的活动有机地注入到学科知识的学习之中。它讲究强调学生的积极性,强调兴趣的培养,以形成主动发展的动因,提倡让学生通过观察,不断积累丰富的表象,让学生在实践感受中逐步认知知识,为学好数学、发展智力打下基础。简言之,情境教学以促进学生整体能力的和谐发展为主要目标.结合本人十多年的教学经验和近几年在数学教学实践中的探索,谈谈情境教学的一些体会
创设情境教学的原则
创设情境的方法很多,但必须做到科学、适度,具体地说,有以下几个原则:
①要有难度,但须在学生的“最近发现区”内,使学生可以“跳一跳,摘桃子”.
②要考虑到大多数学生的认知水平,应面向全体学生,切忌专为少数人设置.
③要简洁明确,有针对性、目的性,表达简明扼要和清晰,不要含糊不清,使学生盲目应付,思维混乱.
④要注意时机,情境的设置时间要恰当,寻求学生思维的最佳突破口.
⑤要少而精,做到教者提问少而精,学生质疑多且深.
重视创设情境教学的特性
一、诱发主动性:
传统教育的弊端告诫我们:教育应以学生为本。面对当今新时期的青少年,服务于这样一种充满生气、有真挚情感、有更大可塑性的学习活动主体,教师决不可以越俎代庖,以知识的讲授替代主体的活动。情境教学就是把学生的主动参与具体化在优化的情境中产生动机、充分感受、主动探究。如在复习函数这节课时,教师可以创设以下的教学情境:
案例:“我”在某市购物,甲商店提出的优惠销售方法是所有商品按九五折销售,而乙商店提出的优惠方法是凡一次购满500元可领取九折贵宾卡。请同学们帮老师出出主意,“我”究竟该到哪家商店购物得到的优惠更多?问题提出后,学生们十分感兴趣,纷纷议论,连平时数学成绩较差的学生也跃跃欲试。学生们学习的主动性很好地被调动了起来。活势形成,学生们在不知不觉中运用了分类讨论的思想方法。
曾有人说:“数学是思维的体操”。数学教学是思维活动的教学。学生的思维活动有赖于教师的循循善诱和精心的点拨和启发。因此,课堂情境的创设应以启导学生思维为立足点。心理学研究表明:不好的思维情境会抑制学生的思维热情,所以,课堂上不论是设计提问、幽默,还是欣喜、竞争,都应考虑活动的启发性,孔子曰:“不愤不启,不悱不发”,如何使学生心理上有愤有悱,正是课堂情境创设所要达到的目的。
二、强化感受性:
情境教学往往会具有鲜明的形象性,使学生如入其境,可见可闻,产生真切感。只有感受真切,才能入境。要做到这一点,可以用创设问题情境来激发学生求知欲。创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理间制造一种“不和谐”,将学生引入一种与问题有关的情境中。心理学研究表明:“认知矛盾时动机的根源。”课堂上,教师创设认知不协调的问题情境,以激起学生研究问题的动机,通过探索,消除剧烈矛盾,获得积极的心理满足。创设问题情境应注意要小而具体、新颖有趣、有启发性,同时又有适当的难度。此外,还要注意问题情境的创设必须与课本内容保持相对一致,更不能运用不恰当的比喻,不利于学生正确理解概念和准确使用数学语言能力的形成。教师要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念,把问题作为教学过程的出发点,以问题情境激发学生的积极性,让学生在迫切要求下学习。
案例:在对“等腰三角形的判定”进行教学设计时,教师可以通过具体问题的解决创设出如下诱人的问题情境:
在ABC中,AB=AC,倘若不留神,它的一部分被墨水涂没了,只留下了一条底边BC和一个底角∠C,请问,有没有办法把原来的等腰三角形重新画出来?学生先画出残余图形并思索着如何画出被墨水涂没的部分。各种画法出现了,有的学生是先量出∠C的度数,再以BC为一边,B点为顶点作∠B=∠C,B与C的边相交得顶点A;也有的是取BC中点D,过D点作BC的垂线,与∠C的一边相交得顶点A,这些画法的正确性要用“判定定理”来判定,而这正是要学的课题。于是教师便抓住“所画的三角形一定是等腰三角形吗?”引出课题,再引导学生分析画法的实质,并用几何语言概括出这个实质,即“ABC中,若∠B=∠C,则AB=AC”。这样,就由学生自己从问题出发获得了判定定理。接着,再引导学生根据上述实际问题的启示思考证明方法。
除创设问题情境外,还可以创设新颖、惊愕、幽默、议论等各种教学情境,良好的情境可以使教学内容触及学生的情绪和意志领域,让学生深切感受学习活动的全过程并升化到自己精神的需要,成为提高课堂教学效率的重要手段。这正象赞可夫所说的:“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域,这种教学法就能发挥高度有效的作用。”
三、着眼发展性:
数学是一门抽象和逻辑严密的学科,正由于这一点令相当一部分学生望而却步,对其缺乏学习热情。情境教学当然不能将所有的数学知识都用生活真实形象再现出来,事实上情境教学的形象真切,并不是实体的复现或忠实的复制、照相式的再造,而是以简化的形体,暗示的手法,获得与实体在结构上对应的形象,从而给学生以真切之感,在原有的知识上进一步深入发展,以获取新的知识。
案例:在学习完了平行四边形判定定理之后,如何进一步运用这些定理去判定一个四边形是否为平行四边形的习题课上.我先带领学生回顾平行四边形的定义以及四条判定定理:
1、平行四边形定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形。
2、平行四边形判定定理:
(1)两组对边分别相等的四边形是平行四边形。
(2)对角线相互平分的四边形是平行四边形。
(3)两组对角分别相等的四边形是平行四边形。
(4)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。
分析从这五条判定方法结构来看,平行四边形定义和前三条判定定理的条件较单一,或相等、或平行,而第四条判定定理是相等与平行二者兼有,如果将它看作是定义和判定(1)中各取条件的一部分而得出的话,那么从定义和前三条判定定理中每两个取其中部分条件是否都能构成平行四边形的判定方法呢?这样我创设了情境,根据对第四条判定定理的剖析,使学生用类比的方法提出了猜想:
1.一组对边平行且另一组对边相等的四边形是平行四边形。
2.一组对边平行且一组对角相等的四边形是平行四边形。
3.一组对边平行且对角线交点平分某一条对角线的四边形是平行四边形。
4.一组对边相等且对角线交点平分某一条对角线的四边形是平行四边形。
5.一组对边相等且一组对角相等的四边形是平行四边形。
6.一组对角相等且连该两顶点的对角线平分另一对角线的四边形是平行四边形。
7.一组对角相等且连该两顶点的对角线被另一对角线平分的四边形是平行四边形。
在启发学生得出上面的若干猜想之后,我又进一步强调证明的重要性,以使学生形成严谨的思维习惯,达到提高学生逻辑思维能力的目的,要求学生用所学的5种判定方法去一一验证这七条猜想结论的正确性。
经过全体师生一齐分析验证,最终得出结论:七条猜想中有四条猜想是错误的,另外三个正确猜想中的一个尚待给予证明。学生在老师的层层设问下,参与了问题探究的全过程。不仅对知识理解更透彻,掌握更牢固,而且从中受到观察、猜想、分析与转换等思维方法的启迪,思维品质获得了培养,同时学生也从探索的成功中感到喜悦,使学习数学的兴趣得到了强化,知识得到了进一步发展。
四、渗透教育性:
教师要传授知识,更要育人。如何在数学教育中,对学生进行思想道德教育,在情境教学中也得到了较好的体现。法国著名数学家包罗•朗之万曾说:“在数学教学中,加入历史具有百利而无一弊的。”我国是数学的故乡之一,中华民族有着光辉灿烂的数学史,如果将数学科学史渗透到数学教学中,可以拓宽学生的视野,进行爱国主义教育,对于增强民族自信心,提高学生素质,激励学生奋发向上,形成爱科学,学科学的良好风气有着重要作用。
教师应根据教材特点,适应地选择数学科学史资料,有针对性地进行教学
案例:圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家祖冲之取得了“当时世界上
通过大量的案例展示分析,揭示了中学数学素质教学中的情境教学的意义。最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过利用经验数据π修正值,例如古埃及人和古巴比伦人分别得到π=3.1605和π=3.125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外接正多边形来求圆周率π的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:3.1409<π<3.1429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3.141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3.141024<π<3.142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=3.14159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在3.1415926与3.1415927之间。求出了准确到七位小数π的值。我国的这一精确度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔•卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明-------火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界纪录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中的一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。
为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止。例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在它的墓碑上。至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向客斯计算π到707位小数,1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重新算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做这项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断加深的过程也是学生深受感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。
五、贯穿实践性:
情境教学注重“情感”,又提倡“学以致用”,努力使二者有机地统一起来,在特定的情境中和热烈的情感驱动下进行实际应用,同时还通过实际应用来强化学习成功所带来的快乐。数学教学也应以训练学生能力为手段,贯穿实践性,把现在的学习和未来的应用联系起来,并注重学生的应用操作和能力的培养。我们充分利用情境教学特有的功能,在拓展的宽阔的数学教学空间里,创设既带有情感色彩,又富有实际价值的操作情境,让学生扮演测量员,统计员进行实地调查,搜集数据,制统计图,写调查报告,其教学效果可谓“百问不如一做”,学生产生顿悟,求知欲得到满足更加乐意投入到新的学习情境中去了。同时对学生思维能力、表达能力、动手能力、想象能力、提出问题和解决问题的能力,甚至交际能力、应变能力等等,都得到了较好的培养和训练。
案例:“三角形内角和定理”就可以通过实践操作的办法来创设教学情境。学生的认知结构中,已经有了角的有关概念,三角形的概念,还具有同位角、内错角相等等有关平行线的性质。这些都是学习新知识的“固着点”,但由于它们与“三角形内角和定理”之间的逻辑联系并不十分明显,大部分同学都难以想到要对三角形的三个内角之和进行一番研究,这种情况下,我们可以创设这样的数学情境:首先,在回顾三角形概念的基础上,提出:“三角形的三个内角会不会存在某种关系呢?”这是纲领性提问,对学生的思维还达不到确定的导向作用,学生可能会对角与角的相等、不等、两角之和(差)与第三个角的大小比较等等问题进行研究,当发现这些问题只对某些特殊三角形有意义时,他们的思维可能会指向“三个内角的和是否有一定的规律?”我适时地提出:“请同学们画一些三角形(包括锐角、直角、钝角三角形),再用量角器量出三个角,观察一下各三角形的三个内角有什么联系。”经测量、计算,学生发现三个内角的和都在180°左右。我再进一步提出:“由于具体测量会有误差,但和数都在180°左右,三角形的三个内角之和是否为180°呢?请同学们把三个角拼在一起,看一看,构成了一个怎样的角?”学生在完成这一实验后发现,三个内角拼在一起构成一个平角。经过上述两步实验,提出“三角形的三个内角之和为180°”的猜想就水到渠成了。接着,我指出了实验操作的局限性,并要求学生给出严格的逻辑证明。在寻找证明方法时,我提出:“观察拼接图形,从中能得到什么启示?”学生可凭借实践操作时的感性经验,找到证明方法。实践操作不但使学生获得了定理的猜想,而且受到了证明定理的启发,显示了很大的智力价值。又如:我在初三复习列方程解应用题时,为了让学生明白学数学的主要目的是要培养思维和掌握解决问题的能力,在课的最后出了一道开放型命题:
将一个50米长30米宽的矩形空地改造成为花坛,要求花坛所占的面积,恰为空地面积的一半。试给出你的设计方案(要求:美观,合理,实用,要给出详细数据)。这题是一道中考题,是应用数学的典型实例,既培养学生解决问题的能力又开发他们的创新思维。学生讨论得十分激烈,不断有新的创意冒出来,有的因无法操作而被别人否定,也有不少十分不错的设想。通过这次讨论,我觉得每个学生都是有潜力可挖的,解决问题的能力虽有强弱,但我们教师更应该多培养多点拨多激励,以增强学生学习数学的自信心。
创设情境教学的主要方式
一,创设应用性情境,引导学生自己发现数学命题(公理、定理、性质、公式)
案例1在“均值不等式”一节的教学中,可设计如下两个实际应用情境,引导学生从中发现关于均值不等式的定理及其推论.
①某商店在节前进行商品降价酬宾销售活动,拟分两次降价.有三种降价方案:甲方案是第一次打p折销售,第二次打q折销售;乙方案是第一次打q折销售,第二次找p折销售;丙方案是两次都打(p+q)/2折销售.请问:哪一种方案降价较多?
②今有一台天平两臂之长略有差异,其他均精确.有人要用它称量物体的重量,只须将物体放在左、右两个托盘中各称一次,再将称量结果相加后除以2就是物体的真实重量.你认为这种做法对不对?如果不对的话,你能否找到一种用这台天平称量物体重量的正确方法?
学生通过审题、分析、讨论,对于情境①,大都能归结为比较pq与((p+q)/2)2大小的问题,进而用特殊值法猜测出pq≤((p+q)/2)2,即可得p2+q2≥2pq.对于情境②,可安排一名学生上台讲述:设物体真实重量为G,天平两臂长分别为l1、l2,两次称量结果分别为a、b,由力矩平衡原理,得l1G=l2a,l2G=l1b,两式相乘,得G2=ab,由情境①的结论知ab≤((a+b)/2)2,即得(a+b)/2≥,从而回答了实际问题.此时,给出均值不等式的两个定理,已是水到渠成,其证明过程完全可以由学生自己完成.
以上两个应用情境,一个是经济生活中的情境,一个是物理中的情境,贴近生活,贴近实际,给学生创设了一个观察、联想、抽象、概括、数学化的过程.在这样的问题情境下,再注意给学生动手、动脑的空间和时间,学生一定会想学、乐学、主动学.
通过大量的案例展示分析,揭示了中学数学素质教学中的情境教学的意义。二,创设趣味性情境,引发学生自主学习的兴趣
案例2在“等比数列”一节的教学时,可创设如下有趣的情境引入等比数列的概念:
阿基里斯(希腊神话中的善跑英雄)和乌龟赛跑,乌龟在前方1里处,阿基里斯的速度是乌龟的10倍,当它追到1里处时,乌龟前进了1/10里,当他追到1/10里,乌龟前进了1/100里;当他追到1/100里时,乌龟又前进了1/1000里……
①分别写出相同的各段时间里阿基里斯和乌龟各自所行的路程;
②阿基里斯能否追上乌龟?
让学生观察这两个数列的特点引出等比数列的定义,学生兴趣十分浓厚,很快就进入了主动学习的状态.
三,创设开放性情境,引导学生积极思考
案例3直线y=2x+m与抛物线y=x2相交于A、B两点,________,求直线AB的方程.(需要补充恰当的条件,使直线方程得以确定)
此题一出示,学生的思维便很活跃,补充的条件形形.例如:
①|AB|=;②若O为原点,∠AOB=90°;
③AB中点的纵坐标为6;④AB过抛物线的焦点F.
涉及到的知识有韦达定理、弦长公式、中点坐标公式、抛物线的焦点坐标,两直线相互垂直的充要条件等等,学生实实在在地进入了“状态”.
四,创设直观性图形情境,引导学生深刻理解数学概念
案例4“充要条件”是高中数学中的一个重要概念,并且是教与学的一个难点.若设计如下四个电路图,视“开关A的闭合”为条件A,“灯泡B亮”为结论B,给充分不必要条件、充分必要条件、必要不充分条件、既不充分又不必要条件以十分贴切、形象的诠释,则使学生兴趣盎然,对“充要条件”的概念理解得入木三分.
五,创设新异悬念情境,引导学生自主探究
案例5在“抛物线及其标准方程”一节的教学中,引出抛物线定义“平面上与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线”之后,设置这样的问题情境:初中已学过的一元二次函数的图象就是抛物线,而今定义的抛物线与初中已学的抛物线从字面上看不一致,它们之间一定有某种内在联系,你能找出这种内在的联系吗?
此问题问得新奇,问题的结论应该是肯定的,而课本中又无解释,这自然会引起学生探索其中奥秘的欲望.此时,教师注意点拨:我们应该由y=x2入手推导出曲线上的动点到某定点和某定直线的距离相等,即可导出形如动点P(x,y)到定点F(x0,y0)的距离等于动点P(x,y)到定直线l的距离.大家试试看!学生纷纷动笔变形、拚凑,教师巡视后可安排一学生板演并进行讲述:
x2=y
x2+y2=y+y2
x2+y2-(1/2)y=y2+(1/2)y
x2+(y-1/4)2=(y+1/4)2
=|y+14|.
它表示平面上动点P(x,y)到定点F(0,1/4)的距离正好等于它到直线y=-1/4的距离,完全符合现在的定义.
这个教学环节对训练学生的自主探究能力,无疑是非常珍贵的.
六,创设疑惑陷阱情境,引导学生主动参与讨论
案例6双曲线x2/25-y2/144=1上一点P到右焦点的距离是5,则下面结论正确的是().
A.P到左焦点的距离为8
B.P到左焦点的距离为15
C.P到左焦点的距离不确定
D.这样的点P不存在
教学时,根据学生平时练习的反馈信息,有意识地出示如下两种错误解法:
错解1.设双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,由双曲线的定义得
|PF1|-|PF2|=±10.
|PF2|=5,
|PF1|=|PF2|+10=15,故正确的结论为B.
错解2.设P(x0,y0)为双曲线右支上一点,则
|PF2|=ex0-a,由a=5,|PF2|=5,得ex0=10,
|PF1|=ex0+a=15,故正确结论为B.
然后引导学生进行讨论辨析:若|PF2|=5,|PF1|=15,则|PF1|+|PF2|=20,而|F1F2|=2c=26,即有|PF1|+|PF2|<|F1F2|,这与三角形两边之和大于第三边矛盾,可见这样的点P是不存在的.因此,正确的结论应为D.
进行上述引导,让学生比较定义,找出了产生错误的在原因即是忽视了双曲线定义中的限制条件,所以除了考虑条件||PF1|-|PF2||=2a,还要注意条件a<c和|PF1|+|PF2|≥|F1F2|.
通过上述问题的辨析,不仅使学生从“陷阱”中跳出来,增强了防御“陷阱”的经验,更主要地是能使学生参与讨论,在讨论中自觉地辨析正误,取得学习的主动权.
总之,切实掌握好创设情境教学的原则、重视创设情境教学过程的特性,合理应用创设情境教学的方式,充分重视“情境教学”在课堂教学中的作用,通过精心设计问题情境,不断激发学习动机,使学生经常处于“愤悱”的状态中,给学生提供学习的目标和思维的空间,学生自主学习才能真正成为可能.在日常的教学工作中,不忘经常创设数学情境,引导学生自主学习,动机、兴趣、情感、意志、性格等非智力因素起着关键的作用.把智力因素与非智力因素有机地结合起来,充分调动学生认知的、心理的、生理的、情感的、行为的、价值的等方面的因素,让学生进入一种全新的情境境界,学生自主学习才能达到比较好的效果.这就需要在课堂教学中,做到师生融洽,感情交流,充分尊重学生人格,关心学生的发展,营造一个民主、平等、和谐的氛围,在认知和情意两个领域的有机结合上,促进学生的全面发展.
参考文献:
1、皮连生《学与教的心理学》(华东师范大学出版社1997年)
2、柳斌《学校教育科研全书》(九州图书出版社,人民日报出版社1998年)
3、肖柏荣《数学教育设计的艺术》(《数学通报》1996年10月)
4、章建跃《关于课堂教学中设置问题情境的几个问题》(《数学通报》1994年6月)
5、盛志军《今天,我没有完成授课计划》(《数学教学》2004年第11期)
6、冯克诚《中学数学研究:3+x中学成功教法体系⑧、⑨》(内蒙古出版社,2000年9月)