数学研究论文范文
时间:2023-04-07 02:19:01
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篇1
近年来,随着全国大学生数学建模竞赛的深入开展,数学建模教学和竞赛培训在全国高职院校如雨后春笋般蓬勃兴起,并且有力的推动了高等数学课程教学改革。同时,许多院校的实践经验证明,在学时有限的情况下把数学建模的思想方法渗透到高等数学课程中来是高职数学课改的有效途径。
1数学建模融入数学课程能够培养和提高学生的学习兴趣
学习兴趣对学生的学习效果有着决定性的作用,只有让学生培养对数学的学习兴趣,才能从根本上解决高职数学教学中存在的问题。数学建模是一个将实际问题用数学的语言、方法,去近似刻画、建立相应模型并加以解决的过程。数学建模的过程符合学生认知问题、处理问题、反思问题的全过程,能极大提高学生的学习主动性和数学的趣味性,学生能够从实践中体会到数学的作用,从而增加对数学学习的兴趣。
2数学建模思想融入数学课程能够加快高职学校素质教育的步伐
高等职业教育的培养目标是培养高素质技能型人才。要求既要能动脑又要能动手。因此高职教育的培养目标决定了数学教学应该以培养技能型人才为目的,理论知识服务于实际应用。高职学生毕业后将成为国家各行业的生力军,如果他们能够运用已有的数学知识与方法不断革新工艺、改进方法、提高效率、增强产品竞争力,必将会为我国的建设与发展做出巨大贡献。清华大学姜启源教授曾说:相对于本科院校而言,以培养技能型、应用型人才为目标的高职院校,将数学建模作为数学教学的重要组成部分,更有其必要性和可行性。
3数学建模思想融入数学课程能够提升学生各方面的能力
学生在学习过程中,通过对数学建模这种科学的前沿的教学方式的反复实践,能够有效地提高自己的各方面能力。由于建模对计算机的应用较多,所以能够加强学生对计算机功能的掌握,数学建模需要将数学与其他知识相结合,需要极大的信息量和知识面,计算机能有效的扩大学生的知识面,使得学生能够更全面科学的进行数学建模;同时,数学建模能培养学生的团队意识和协作能力,学生也能通过建模来找到自己在团队的合适位置。
二、数学建模教学实践及学生创新能力的提高
近年来,我院在把数学建模的思想方法融入高等数学课程方面进行了深入的探索与实践,许多教学与实践相结合的教学方法与手段以及新颖的教学内容正逐步进入高等数学课堂,对提高学生学习数学、应用数学的积极性,提高学生分析问题、解决问题的能力起到了非常大的作用。
1融入数学建模思想精心设计教学内容
按照“知识导入、案例展开、由浅入深、拓展思考”的思路精心设计课堂教学内容。由贴近生活.与实际联系密切的趣味问题导入,在教学中创设问题情境,发散学生的思维,吸引学生积极动脑,主动地参与学习。同时鼓励学生用已有的知识和经验去推理、观察、比较、分析、综合、概括、归纳等寻求解决问题的方法,实现快乐学习的理念。在建模案例的挑选上,尽量从问题背景简单,容易入手的题目开始,让学生了解建模的一般过程,然后再由浅入深。每个案例之后设置拓展思考,培养探索精神,通过典型案例分析基本知识讲解触类旁通举一反三,归纳总结掌握一类问题的处理方法的过程,达到应用数学能力的全面提升。实施情景案例、项目驱动、任务导向教学,在建立实际问题的模型过程中,穿插介绍必要的理论知识点,让学生带着问题学知识,并在实践中运用知识、提升能力,理论教学与实践教学相互渗透。
2灵活多样的教学方法与现代教学手段相结合
在数学建模教学中主要采用案例驱动教学法,以基础案例引入相关知识,解决问题过程中介绍相应建模方法及软件使用技能,有效的提高学生的学习兴趣。同时,在案例分析时教师与学生互换角色交流分析思路,角色互换法使学生在角色体验中既能加深对建模方法的理解,又能提高相应的逻辑思维与表达能力。另外,采用项目研究过程法,学生自行组队,通过项目申报、研究、解题汇报并提交论文等环节,全面培养学生的创新与动手能力。在教学手段方面,充分运用多媒体教学设备,如电子课件、数学软件演示、计算机辅助教学、案例视频材料等,充分展示丰富的教学内容,化抽象为直观,化复杂计算为简单程序求解。有效利用网络资源,建立师生之间密切联系,为学生自主学习提供便利条件,提高学习效率。
3形成“课内、课外”互动的良好氛围,“教学、实践、竞赛”一体化的有效机制
根据高职院校数学课时较少学生基础较差的特点,设计课内课外互动的教学模式,课内教学环节系统培养学生建模思想方法,课外环节为学生创建进行建模实践的平台,两种教学模式结合实现综合能力的提高。融“教、学、做”为一体,理论与实践教学相互渗透。以建模课程推动建模竞赛,以建模竞赛带动校园数学文化,实现学生综合素养的提高。2010年以来,《数学建模与数学试验》作为公共选修课程,面向全院所有专业学生开设,每学期的选修人数均在200人以上,大大拓宽了学生的知识面,提高了学生数学建模的能力。由数学建模爱好者组成的院数学建模协会,以“基于学术、用于生活”为主要目标,以“导师指点、同学互促”为活动形式,着力培养学生创新精神和创新能力。活跃校园文化气息,促进学生全面发展。
4数学实验室初具规模,数学问题软件解决
为培养学生的创新能力,加强实践性教学,学院创建了数学建模实验室。数学建模实验室有32台计算机,实验室面积100余平方米,投入经费约20余万元。每台机器都安装了与数学建模有关的Matlab、Lingo、SPSS等软件,供学生上机实践。另外,学院创新实验室和大型多媒体教室可供数学建模培训和选修课上课使用。高等数学课程中每学期专门拿出18个实验学时,学习利用Matlab等数学软件解决数学问题,学生学习数学积极性大大提高。
5数学建模成绩与学生创新能力稳步提高
篇2
所谓数学活动是指把数学教学的积极性概念作为具有一定结构的思维活动的形式和发展来理解的。按这种解释,数学活动教学所关心的不是活动的结果,而是活动的过程,让不同思维水平的儿童去研究不同水平的问题,从而发展学生的思维能力,开发智力。
那么,要想使数学教学成为数学活动的教学主要应考虑哪几个问题呢?下面谈谈笔者一些想法。
一、考虑学生现有的知识结构
知识和思维是互相联系的,在进行某种思维活动的教学之前,首先要考虑学生的现有知识结构。
什么是知识结构?一般人们认为:在数学中,包括定义、公理、定理、公式、方法等,它们之间存在的联系以及人们从一定角度出发,用某种观点去描述这种联系和作用,总结规律,归纳为一个系统,这就是知识结构。在教学中只有了解学生的知识结构,才能进一步了解思维水平,考虑教新知识基础是否够用,用什么样的教法来完成数学活动的教学。
例如:在讲解一元二次方程[a(x)2+bx+c=0a≠0]时,讨论它的解,须用到配方法,或因式分解法等等,那么上课前教师要清楚这些方法学生是否掌握,掌握程度如何,这样,活动教学才能顺利进行。
二、考虑学生的思维结构
数学教学是数学思维活动的教学,进行数学教学时自然应考虑学生现有的思维活动水平。
心理学早已证明,思维能力及智力品质都随着青少年年龄的递增而发展,学生的思维水平在不同的年龄阶段上是不相同的。斯托利亚尔在《数学教育学》中介绍了儿童在学习几何、代数时的五种不同水平,在这五个阶段上,学生掌握知识,思考方式、方法,思维水平都有明显差异。因此,要使数学教学成为数学活动的教学必须了解学生的思维水平。下面谈谈与学生思维水平有关的两个问题。
1.中学生思维能力之特点
我们知道,中学生的运算思维能力处于逻辑抽象思维阶段,尽管思维能力的几个方面的发展有所先后,但总的趋势是一致的。初一学生的运算能力与小学四、五年级有类似之处,处于形象抽象思维水平;初二与初三学生的运算能力是属于经验型的抽象逻辑思维;高一与高二学生的运算能力的抽象思维,处在由经验型水平向理论型水平的急剧转化的时期。从概括能力、空间想象能力、命题能力和推理能力四项指标来看,初二年级是逻辑抽象思维的新的起步,是中学阶段运算思维的质变时期,是这个阶段的关键时期。高一年级是逻辑抽象思维阶段中趋于初步定型的时期,高中之后,学生的运算思维走向成熟。总的来说,中学生思维有如下特点。
首先,整个中学阶段,学生的思维能力得到迅速发展,他们的抽象逻辑思维处于优势地位,但初中学生的思维和高中学生的思维是不同的。初中学生的思维,抽象逻辑思维虽然开始占优势,可是在很大程度上还属于经验型,他们的逻辑思维需要感性经验的直接支持。而高中学生的抽象逻辑思维则属于理论型的,他们已经能够用理论作指导来分析、综合各种事实材料,从而不断扩大自己的知识领域。也只有在高中学生那里,才开始有可能初步了解对立统一的辩证思维规律。
其次,初中二年级是中学阶段思维发展的关键期。从初中二年级开始,中学生抽象逻辑思维开始由经验型水平向理论型水平转化,到高中一、二年级,这种转化初步完成,这意味着他们的思维趋向成熟。这就要求教师,要适应他们思维发展的飞跃时期来进行适当的思维训练,使他们的思维能力得到更好的发展。
2.学习数学的几种思维形式
(1)逆向思维。与由条件推知结论的思维过程相反,先给出某个结论或答案,要求使之成立各种条件。比如说,给一个浓度问题,我们列出一个方程来;反过来,给一个方程,就能编出一个浓度方面的题目。后者就属于逆向型思维。
(2)造例型思维。某些条件或结论常常要用例子说明它的合理性,也常常要用反例证明其不合理性。根据要求构造例子,往往是由抽象回到具体,综合运用各种知识的思考过程。例如:试求其反函数等于自身的函数。
(3)归纳型思维。通过观察,试验,在若干个例子中提出一般规律。
(4)开放型思维。即只给出研究问题的对象或某些条件,至于由此可推知的问题或结论,由学生自己去探索。比如让学生观察y=sinx的图象,说出它的主要性质,并逐一加以说明。
了解了学生的思维特点和数学思维的几种主要形式,在教学中,结合教材的特点,运用有效的教学方法,思维活动的教学定能收到良好效果。
三、考虑教材的逻辑结构
我们现有的中学数学教材内容有的是按直线式排列,有的是按螺旋式排列。
如果进行数学活动的教学,教材的逻辑结构就应有相应的变化。比方说,指数、对数、开方三种不同形式都可表示为:a、b、N之间的关系a的b次幂等于N,是否可以把它们安排在一起学习。再比方说,关于一元一次方程应用题,中学课本里有浓度问题、行程问题、工程问题、等积问题,在讲解时,可用一个方程表示不同问题,使他们得到统一,只是问题形式不同而已,其方程形式没有什么本质差异,可一次讲完几个问题。而现有中学教材把它们分开,使学生觉得似乎几种问题毫不相干。因为这些问题具体不同的思维形式,要受小学、初中和高中学生各阶段思维发展不同特点的制约。
数学思维活动的教学,就是要尽量克服这些制约,使学生在短期内高质量获取知识,大幅度提高思维能力,完成学习任务。
在考虑教材逻辑结构时,还应明确的一个问题是教材内容的特点,即初等数学有些什么特点,对它应有一个总的认识。
1.初等数学是相对于抽象程度来说的,其内容方法都比较直观具体,研究的对象大多可以看得见、摸得着,抽象程度不深,离开现实不远,几乎直接同人们的经验相联系。
2.初等数学是一门综合性数学,它数形并举,内容多种多样,方法应有尽有,自然分成几个部分,各部分又相互渗透,相互为用。
3.初等数学处于基础地位。因为无论数学多么高深,总离不开四则运算,总要应用等式、不等式和基本图形分析。初等数学又是整个数学的土壤和源泉,各专业数学领域几乎都是在这块土壤中发育成长起来的。
前苏联著名教育家斯托利亚尔在他所著的《数学教育学》一书中指出:“数学教学是数学活动的教学(思维活动的教学)
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4.初等数学的普通教育价值。对中小学生来说,它的智能训练价值远远超过了它的实用价值。
5.与高等数学相互渗透,相互为用。一方面,由于实践中某些问题的出现,使初等方法被深入研究和发展成专门的数学分支,另一方面是高等数学中许多专题的初等化、通俗化。
初等数学具有这样的特点,不仅为编写教材提供了依据,同时对数学活动教学的模式来说也是恰到好处的。比方说,特点1,对于经验材料的数学化有得天独厚的帮助;特点2、3,对数学标准的逻辑组织化也很适宜;特点4、5,是对理论的应用。由此看来,数学活动教学对于初等数学再合适不过了。
数学活动教学,不仅考虑初等数学之特点、教材的逻辑结构,而且具体的某段知识也要仔细研究,不同性质的内容用不同方法去处理,这就是下面要谈的积极的教学方法问题。
四、考虑积极的教学方法
目前关于教学方法的研究呈现出一派兴旺的局面,种类之多、提法之广是历史上少见的。如目前使用的自学辅导法、读读议议讲讲练练教学法、六单元教学法、五课型教学法、自学议论引导教学法、启发诱导效果回授教学法、研究法、发现法等等。可以把这些方法归结为一句话,那就是:积极的教学法。其宗旨是在传授知识的同时,重视发展智力、培养能力。它们的特点是:充分调动学生的积极性,让学生独立解决一些问题,注意能力的培养。从实践效果看,这些方法在某个阶段,对某部分学生,结合某部分内容确实有事半功倍功能,但这些方法哪个都不是万能的,不是教学通法。因为教法要受学生水平的差异,兴趣的不同,教材内容的变化,教师素质不平衡等各方面条件的限制。
我们主张,采用积极的教学法,因课、因人、因时、因地而异。比方说,对于教材内容多数是逻辑上分散的数学定义和公理等采用自学辅导法较为适宜;对于教材中的一般公式、定理等采用问题探索法较好;对于教材中理论性较强的难点,一般采用讲解法较好。教师要灵活掌握。
数学活动的教学实质上是积极性思维活动的教学,因此,在教学中调动学生积极性极为重要。一般来说,教学内容的生动性,方法的直观性、趣味性,教师和家长的良好评价,学习成绩的好坏,都可以推动学生的学习,提高积极性。另外,如课外活动,参观工厂、机房,介绍数学在各行中的应用,尤其是数学应用在各领域取得重大成果时,能够促进青少年扩大视野,丰富知识,增进技能,从而发展他们的思维能力,提高学习的积极主动性。也可讲一点数学史方面的知识,比如我国古代科学家的重大贡献及在世界上的影响,也能激发学生的积极性。
另外,从学习方法上看,随着学科多样化和深刻化,中学生的学习方法比小学生更自觉,更具有独立性和主动性。因此,在教学中教师就要注意启发学生的积极思维。
究竟怎样启发学生去积极思维呢?方法是多种多样的。比方说,创设问题情境,正确提供直观材料让学生从具体转到抽象,也可运用已有知识学习新知识,把新旧知识联系起来。还可以把语言和思维结合起来,达到启发思维的目的。
从上面几个方面来比较,数学活动教学的核心是教学方法,因此教学方法的采用,直接影响活动教学的效果。
为使数学活动教学收到良好效果,目前没有一个成熟的模式,具体做法也少见。南通市十二中李庚南在总结过去经验基础上,提出几种有效的方法。
首先,重视结论的探求过程。数学中的结论教师一般不直接给出,而是引导学生运用观察、实验、练习、归纳等方法发现命题,尔后深入研究探求的过程和论证的方法,进而剖析结论的内容,举实例将结论内容具体化。
其次,是沟通知识间的内在联系。她认为:数学有着严密的体系,学生揭示数学知识之间纵横交错的内在联系,是学生主动思维活动的过程,可引导学生按知识的发生、发展、变化关系或逻辑关系整理出一个单元的知识结构和基本的研究方法,进行知识的引申、串变,提高学生灵活运用知识的能力。
篇3
在学校,计算机的普及率也在逐步提高。在美国,1994年底已经使用1810万台教育计算机,其中620万台直接进入了中小学,98%的中小学已经在不同程度上使用计算机辅助教学,全美小学、初中、高中在校人数与计算机的比率分别为15∶1、14∶1、10∶1。在我国,中小学计算机的普及率也在逐步提高,据不完全统计,截止1996年,在我国近80万所中小学中,已有3~4万所配置了不同档次的计算机40万台,许多学校还配备了网络计算机教室。但实际上真正在课堂上使用计算机的教师却很少,计算机教室成了打字室。这种情况在发达国家也是如此。比如日本高中计算机普及率达99.7%,但教师愿意在课堂上使用的也仅占18.7%。造成这种情况有许多原因,如有的教师对CAI持怀疑态度,或由于对新技术的陌生而不愿意尝试,还有教学软件的缺乏,现有的教学软件质量不高等。在21世纪,计算机必然在数学教育中发挥重要作用,因此,如何在数学教学中充分地发挥计算机的优势,已成为数学教育现代化和数学教改的现实课题了。
本文将根据计算机的优势及它与数学教育现代化的关系谈谈笔者对在数学教学中使用计算机的几点看法。
一、数学教学中如何更好地应用计算机
目前,随着计算机的发展和教学软件数量的增加,数学CAI也在逐步开展,许多地区、学校都在进行CAI实验。但是,根据目前学校、学生拥有计算机的状况以及教师对于计算机的熟悉程度,目前的应用还只是初步的,利用CAI的数学课还是比较少,大多也只是讲一讲公开课,而缺乏大范围的、系统的实验。在数学CAI课中,教师该如何组织课堂教学,如何发挥主导作用,学生在CAI课堂上的认知过程如何等等,都只有通过实验才能回答。另外,通过实验,寻找数学CAI的切入点,也是发展数学CAI所必须的。因此,在今后的数学课中,有条件的地方应尽可能多地使用计算机,解决传统教学做不好的事情,这应作为教学改革的重要内容。下面根据不同的计算机软件的特点,谈谈计算机在数学教学中的应用。
1.用计算机进行课堂演示
在这种模式下,计算机作为指导者,是将传统教学过程中教师通过黑板、投影片、教具模型等媒体展示的各种信息,由计算机加工成文字、图形、影象等资料,并进行一些必要的处理(如动画),将这些资料组织起来。课堂教学时,可以将计算机与大屏幕投影电视连接起来,也可以在网络计算机教室中进行。利用这种模式进行课堂教学,在较短的时间内,计算机使学生多种感官并用,提高对信息的吸收率,加深对知识的理解,因而可以做到更高密度的知识传授,大大提高课堂利用率。
例如,对于三角形“三线合一”的教学,传统教学因较难展现其发现过程,从而造成学生对其不好理解。利用计算机,可以在屏幕上作出斜三角形ABC及其角A的平分线、BC边的垂直平分线和中线,之后用鼠标在屏幕上随意拖动点A,利用软件功能,此时三角形ABC和“三线”在保持依存关系的前提下随之发生变化。在移动的过程中,学生会直观地发现存在这样的点A,使得角平分线、垂直平分线和中线三线重合。再如,对于圆周率的概念的教学,利用CAI,可以对圆周进行展开,同时跟踪测量圆周长和圆半径,引导学生发现圆周长与圆半径的比是一个定值。由于实验中圆可以随意变化,学生很容易接受π的存在。
利用计算机进行课堂演示,通过精心设计的动画、插图和音频等,可以使抽象深奥的数学知识以简单明了、直观的形式出现,缩短了客观事物与学生之间的距离,更好地帮助学生思考知识间的联系,促进新的认知结构的形成。计算机的动态变化可以将形与数有机结合起来,把运动和变化展现在学生面前,使学生由形象的认识提高为抽象的概括,这对于培养学生良好的思维习惯会起到很好的效果。同时,在这里也应注意,计算机的演示只能是帮助学生思考,而不能代替学生的思考,教师应当恰当的给予提示,结合计算机的演示帮助学生完成思考过程,形成对概念的理解。.利用计算机进行小组合作学习
在信息技术环境发展的背景下,我们传统的教育思想也应当发生转变。发展以学生为中心进行合作学习的思想,发展以问题共同解决为中心的思想,发展以培养能力为中心,强调终身学习的思想。问题是数学发展的动力,所以对解题的教学历来受到教师的重视,现代数学教育更是强调要进行“问题解决”,在解决问题过程中锻炼思维、提高应用能力。而传统的数学教育由于多方面的限制,片面强调了数学演绎推理的一面,忽视了数学作为经验科学的一面。现在,计算机强大的处理能力为数学的发现学习提供了可能,它的动态情境可以为学生“做”数学提供必要的工具与手段,使学生可以自主地在“问题空间”里进行探索,来做“数学实验”。教师可以将更多的探索、分析、思考的任务交给学生去完成。
在数学实验课中,可考虑把学生分成2~3个人一个小组,每组共用一台计算机。教师提供问题,学生利用计算机提供的环境,积极思考、讨论,动手演算,解答这个问题。教师要深入每一个小组中参加讨论,观察其进程,了解遇到的问题并及时解答,对有共性的问题组织全班讨论或讲解,努力在全班创设一种研究探索的学术气氛。
例如,几何画板提供了一个十分理想的让学生积极的探索问题的“做数学”的环境,学生完全可以利用它来做数学实验,这样就能在问题解决过程中理解和掌握抽象的数学概念,使得学生获得真正的数学经验,而不仅仅是一些抽象的数学结论。目前,在这方面已经有了一些有益的尝试。如’98全国计算机辅助中学数学教学课例展评、交流、研讨活动中,北京师大附中的一个课例“求圆内接三角形面积的最大值”,就是在电脑网络教室里,让学生利用几何画板,自己在动态变化中观察静态图形的变化规律,对图形进行定量的研究,通过交流、讨论,最终得到问题的解答,其中有一个解法是教师在备课时也未想到的。1995年夏季学期,两个美国初中二年级学生DavidGoldeheim和DanLitchfiled应用几何画板发现了又一种任意等分线段的方法;东北育才学校一名学生发现了广义蝴蝶定理。抛开这些问题自身的意义不说,他们处理问题的过程(猜测,验证,论证),对我们的数学教学也是一种启示。
在这种小组合作学习的模式下,教师在教室里的角色更象学生的辅导者或帮助者。他们设置环境,帮助学生提出问题并进行探索,刺激学生解答问题,并为学生提供他们需要使用的工具与资源,以便学生能够建构知识。教师不可能——也不应该期望——完全掌握与某个主题有关的内容,他们需要知道的是如何引导学生,如何问学生一些探试性的问题,如何使学生与有关的资源联系起来,如何提供给他们存储、操纵与分析信息的工具。
3.利用计算机复习、作业
在课后,可以利用一些辅导软件来巩固和熟练某些已经学会的知识和技能。提高学生完成任务的速度和准确性。辅导软件把计算机变成了教师。这种课件不仅提供文字、图形、动画视频图象,还有语音解说和效果音响,文、图并茂,具有很好的视听效果。教学内容的组织多按章节划分知识点模块,学习者可以根据需要自取进度,个别系统逐步深入地学习,复习已经学过的知识内容。这种课件能够补充课堂学习的内容和加强概念的学习。交互性、及时反馈和足够耐心的优点使得数学辅导课件非常有用。
学数学离不开做题目,利用计算机信息容量大的特点,可以做成一些智能题库,学生可以用它做题、复习知识。这里所说的题库的智能化,是指系统能根据测试者的应答,测试答题者对于某些知识点的掌握程度,从而智能地调节题型、题量,并能在线调出相关知识点的理论讲解,复习教学内容。在这种模式下,学生可以充分自主地选择教学内容进行练习,并能及时得到指导,同时教师也可以利用智能题库随意生成程度不同、内容不同的电子试卷,对学生进行多方位的考察。另外,教师还可以记录学生一个时期(一学期或一学年)的测试情况,列出统计图,发现问题,并有针对性地进行指导。二、数学教学内容的改革
由于计算机本身的优势,它进入数学课堂后,越来越发挥着重要的作用。同时也应当考虑,有了计算机,学生应当学习什么样的数学?
计算机科学知识与数学学科知识之间可以说是“相互辅助”的关系,二者相辅相成、共同发展。几十年来与计算机同步发展的计算数学包括数值计算、符号演算、计算机图形学已有巨大进展,这些进展反过来又促进了计算机技术的发展。随着计算机日益走入人们的生活,社会对人的数学素养的要求已经从依靠纸笔运算转换到有效地、恰当地使用技术,能帮助学生数学地深入思考问题、简化概括过程,提高学生解决问题以及在几何与代数、代数与统计和真实问题情景与相关数学模型之间建立联系的能力。数学教育应安排更多的时间让学生去思考和理解更本质的方面,学会提出问题和抽象概括,从而达到帮助学生更深入地思考数学,应用数学。学校的数学教学应更重视培养学生对数学思想、方法及其应用的认识,重视现实问题的解决。
数学课程应当尽可能地使用计算器和计算机,这应当作为制定新数学课程的原则。目前许多发达国家都已这样去做。全美数学教师协会(NCTM)早在1980年就建议:在所有年级中,都应充分发挥计算机的作用,并注重将计算机与数学课程结合为一体。1989年,NCTM又出版了一份《学校数学课程标准与评估标准》,明确提出了“利用计算器和计算机作为学、做数学的工具”的要求。在美国,全国各地的学校都正在把计算机编程结合到数学课中去,新出版的每一套教材都有BASIC编程的内容,相当于代数课程的8%。因此,如何将传统内容进行现代处理,将计算机与数学课程结合为一体,是教材改革的一个重要问题。
1.调整、精简一些传统的教学内容
传统的数学教学中,有大量繁杂的运算,教学时需要花费很多时间、精力来进行训练。目前许多软件包(如mathcad,marhematic,maple)都能完成数学里各种各样的运算,mathpert还能在每一步给出提示,引导学生给出解答。这样,技术使得有关数学技能、技巧方面的内容越来越不重要,这就使教师和学生可以从这些繁重的体力劳动中解放出来,把繁重的运算交给计算机。因此,教材中可以适当删减、调整一些教学内容。例如,查表计算是否可以取消,是否要那么多偏难的四则运算,因式分解和解方程(组)是否要那么多的训练,三角函数的运算可否引入计算器等等,都是需要考虑的问题。当然,并不是不要学生练习,而是掌握基本思想、基本方法即可。
数学是讲授数量关系和空间形式的科学,数和形本身就是一个有机的整体。而在传统的几何教学中,欧氏几何战占据了很大的内容,学生需要用很长的时间学习欧氏几何,学习逻辑论证。我们可能都有这种体会,就是证明定理就像解四则运算难题一样,是非常难的。固然,这能很好地培养逻辑思维能力,但是,学生需要培养的思维能力也不仅仅是逻辑思维能力,逻辑论证方法也仅仅是解决几何问题的一类方法。因此,在中学数学中应当将代数几何综合起来,将几何问题代数化,尽早地引入解析几何的思想。例如,我们可以在直线的概念上介绍数轴,可以用方程来讲直线的平行、垂直等。目前,在新的高中试验教材中引入空间向量去解决立体几何的问题,就是一个很好的尝试。
2.增加一些教学内容
现在学校的学生,将来必将走向一个更加信息化的社会,因此目前不仅要用现代技术来改进数学教育,而且应当适当增加一些教学内容,为学生将来进入技术社会做好准备。
在应用数学解决实际问题时,一般要经过这样的过程:收集信息和数据,处理数据,得到数学问题,解决数学问题,得到实际问题的解决。在我们分析处理数据的过程中,需要用到许多离散数学的知识(如统计、线性方程组、矩阵、图论、组合数学等),因此,应当将这些知识引入中学数学内容,提高学生分析、处理数据的能力。在数学教学中,有些问题可以考虑让学生在计算机上去解决,现在已经有一些软件可以使用。例如利用电子表格(如EXCEL)等可以完成许多数学任务,如建立方程去解决分组问题,进行估算以及检验一个变量的变化对其他变量的影响等。电子表格在帮助学生探讨数量关系方面也是一个有效的工具,教师可以要求学生研究不同列的值,并总结出其中的数量关系。另外,许多电子表格还有加、减、乘、除、平方根、求和和求平均数等功能和绘直方图、曲线图、散点图、柱形图等绘图工具,这能很好地帮助学生完成统计里的学习任务。
在数学教材中,可以适当渗透一些编程的思想。学生掌握了解决一个问题的基本方法后,可以让学生编制程序利用计算机解决问题,把一个数学问题从一元推广到多元,从一维推广到多维。例如,在学习方程组时,学生可以通过编制程序,来解决一些多元方程组的问题。这样,学生就能把主要的精力放在基本方法的学习上,而不是更多地去关注运算技巧。
新技术的应用,给我们带来了更多的便利,但同时,也引发我们进行更多的思考。计算机进入数学教学,必将引发一场新的教育革命,并形成一个新的数学教育前景。广大数学教师、数学教育工作者应当成为这场革命的主角。
参考文献
1、《计算机教育应用与教育革新——’97全球华人计算机教育应用大会论文集》李克东何克抗主编北京师范大学出版社1997
篇4
以往的讨论一般按原先的座位同桌讨论,或者是前后排的学生讨论,这样可能导致有的小组学习力量强,有的小组学习力量弱的局面,针对这种情况,教师应根据学生的学习成绩,学习习惯、性格、兴趣、需要等因素加以分组,分组时不仅要重视学生智力因素的发展,而且要重视学生非智力因素的培养。每组各个层面的学生都应兼顾,这样才能取长补短,同时教师可设计不同层次的问题让学生讨论,使每个学生生动活泼的、主动的发展。
二、调动学生的“思维参与”
新课程倡导的自主学习、合作学习、探究性学习,都是以学生的积极参与为前提,没有学生的积极参与,就不可能有自主、探究、合作学习。实践证明,学生参与课堂教学的积极性,参与的深度与广度,直接影响着课堂教学的效果。正如有的专家所说,“没有学生的主动参与,就没有成功的课堂教学”。
为此,应当创设情景,巧妙地提出问题,引发学生心理上的认知冲突,使学生处于一种“心求通而未得,口欲言而弗能”的状态。同时,教师要放权给学生,给他们想、做、说的机会,让他们讨论、质疑、交流,围绕某一个问题展开辩论。教师应当给学生时间和权利,让学生充分进行思考,给学生充分表达自己思维的机会,让学生放开说,并且让尽可能多的学生说。条件具备了,学生自然就会兴奋,参与的积极性就会高起来,参与度也会大大提高。只有积极、主动、兴奋地参与学习过程,个体才能得到发展。
三、讨论的时机要恰当
对问题的讨论应把握时机,过早学生的认知水平没有达到最近发展区,学生找不到解决问题的切入点,白白地浪费时间而一无所获。过迟学生对问题已基本弄懂,讨论的意义不大。教师还应设计多层次的问题满足各层面学生的多元需要,把握好学生思维的,及时提出问题让学生讨论,以激发学生思维的火花。此外,讨论时应把握“跳一跳,能摘到”的原则,在讨论的效果上做文章。
四、讨论的方法要科学
常见教师把题一呈现,便马上让学生讨论,讨论了两三分钟,教师便草草收场,只留于表面形式,没有注重效果。教师不能由于时间关系,相互交流未充分展开就终结,应给学生提供自主探究、合作交流的广大空间。在教学实验中,我曾经把班上的学生分成三组,第一组对问题直接讨论,第二组独立思考,第三组先独立思考然后讨论,经过多次实验结果发现:第三组学习效果最好,第一组效果最差。第一组的学生容易注意到别人的意见,思维活动受到了束缚,容易得出一些倾向性的结论;第三组表现在它的“预热效应”上,学生有各自不同的思维活动,出现了多种解决问题的途径,有利于学生积思广益的学习。第三组的学生无论是在解决问题的途径上、质量上都优于其它两组。可见,讨论的方法很值得推敲。
五、讨论的氛围要和谐
讨论应营造一种氛围,使每位学生不用担心自己的意见被批评,而是坚信自己的观点是受欢迎的,小组中的成员不是批评别人的意见,而是倾听、补充、完善所提出的问题解决方案,教师应鼓励学生大胆发表自己的观点、观点即使错了,在教师的指引下学生才能真正明白问题的关键所在。只有这样,学生讨论起来,才心无疑虑,才能互相启发,取长补短,不同层次的学生才能各有发展。
六、要培养学生“三会”
有的老师将小组合作理解为小组讨论。我们经常可以看到这样的教学场面:讨论时,学生各说各的,有的学生不善于独立思考,不善于互相配合,不善于尊重别人的意见,也不善于做必要的妥协。学生讨论后,教师依次听取汇报,汇报完毕,活动便宣告结束。
为此老师要培养学生“三会”:一是学会倾听,不随便打断别人的发言,努力掌握别人发言的要点,对别人的发言作出评价;二是学会质疑,听不懂时,请求对方作进一步的解释;三是学会组织、主持小组学习,能根据他人的观点,做总结性发言。使学生在交流中不断完善自己的认识,不断产生新的想法,同时也在交流和碰撞中,一次又一次地学会理解他人,尊重他人,共享他人的思维方法和思维成果。
课堂讨论为学生创造了一个有利于学生生动活泼、主动求知的学习环境,它使学生在获得所必需的数学基本知识和技能的同时,在情感、态度等非智力因素方面也得到了充分的发展。当然,课堂讨论还应注意讨论的问题应有多种解决途径,讨论中教师应适时加以指引、点拨,讨论的组织形式应多样化,尽量避免一问一答的形式,如何防止两极分化等问题,这都需要我们在今后的教学中进一步去思考,去探索。
摘要:怎样才能让学生既能动得了,又能动得好?才能达到讨论的最佳效果呢?一、讨论小组的建立要合理;二、调动学生的“思维参与”;三、讨论的时机要恰当;四、讨论的方法要科学;五、讨论的氛围要和谐;
篇5
1“研究性学习”的教学含义
随着《全日制普通高级中学课程计划》和《全日制普通高级中学数学教学大纲》的实施,以及新的高中教材在全国逐步推广使用,“研究性学习”正成为高中教学研究的热点.教育部门的各级领导、教研员、任课教师对“研究性学习”的理解还处在探索阶段,认识还不统一.尤其是对“什么是‘研究性学习’?”“什么样的课是‘研究性学习’的课?”“研究性学习与探究性学习有什么区别?”等问题在认识上还存在分歧.我们认为有必要搞清楚“研究性学习”的含义,适当扩大“研究性学习”这一概念的外延,这样我们把“研究性学习”划分了三个层次.
1.1含有课程意义的必修课
“研究性学习”最初是在《全日制普通高级中学课程计划》中提出的,它是该课程计划中规定的高中课程项目之一.把“研究性学习”、“劳动技术教育”、“社区服务”和“社会实践”统一划归为“综合实践活动”,属于必修课程,规定了课时安排和具体要求.这种意义的“研究性学习”属于课程范畴,但它没有统一的教材,属于校本课程的范围.它所涉及的教学内容不同于数学、物理、化学、地理、生物等学科,而具有明显的综合性.它一般在课下和校外进行,具有鲜明的实践性.
1.2写进课本的“研究性学习”课题
在《全日制普通高级中学数学教学大纲》中规定:“每个学期至少安排一个研究性学习课题”.新教材执行新大纲,在相应的章中单独设立一节,以“研究性课题”给出具体的教学内容,如“分期付款中的有关计算”、“向量在物理中的应用”、“线性规划的实际应用”、“多面体欧拉公式的发现”、“杨辉三角”等.教材中的“研究性学习”给出了具体的课题,这些课题大部分属于课外内容,或具有实际意义或具有研究探索的意义,但都属于数学内容.它与上一层次没有材的“研究性学习”不同,它既有教材,又具有学科性.
1.3课堂教学中的“研究性学习”
随着教学改革的深入,只用以上两种层次的“研究性学习”来培养学生的创新意识和应用意识已感到不足.如何使用课本的教材内容,使用“研究性学习”的方法,在日常教学的过程中进行学生创新意识和应用意识的培养,就成了课堂教学改革的方向.于是这种使用课本内容进行“研究性学习”的课堂教学被称之为“研究性学习”的教学模式或方法,简称为“研究性学习”.
不过开始时,有些报刊中的文章使用“自主探究性学习”的提法以和第一层次的“研究性学习”相区别.但随着改革的深入,现在大部分文章已不再使用“探究性学习”的字样,而都使用“研究性学习”了.这种变化也说明了随着课程和教学改革的深入,对“研究性学习”的理解正向纵深发展,给“研究性学习”注入了新的内涵,使它更具生命力.
三个层次的“研究性学习”其区别在于所选用的素材不同,所研究的对象不同,而使用的方法却是一样的,都具有研究性和探索性.本文下面所提及的“研究性学习”是指“研究性学习”教学模式的简称,它的真实含义是“研究性教学”.
2“研究性学习”的教学特性
如何使用课本内容,引导学生进行探索与发现的课堂教学,是我们要研究的重点.为此,我们首先应该明确以引导学生参加“研究性学习”为主的教学模式应该具备哪些特性,只有这样才能为教学设计、具体实施以及教学评价提供依据.
2.1自主性
学生的自主学习是相对于传授式学习而言的,自主性的主要标志是学生学习的主动性.学生是课堂教学的主人,他们应积极主动参与教学活动,主动获取知识,是课堂教学的主体.对主体性的评价,不能只看学生的活动所占课堂教学时间的比例,关键是看学生的思维是否真的被调动起来了,他们的学习是否积极主动.
自主性的第二个标志是个体性或独立性.课堂虽是集体学习的场所,但课堂的学习活动却是从个体开始的,其最终目的也是为了提高每一个学生的思维水平.因此,课堂教学过程中首先要强调学生个体的作用与发展,让每个学生在教学活动中尽量做到:信息自己采集,数据自己处理,问题自己提出,课题自己选定.提倡独立钻研,独立思考,独出心裁,以培养独创精神.
2.2协作性
协作性是在个体性和独立性的基础上体现的,两者的关系是相辅相成的,在学生的自主独立思维活动被调动起来之后,在解决问题的过程中,往往会遇到思维障碍,此时通过学生与学生之间的思维沟通,通过相互协作,往往会使思维障碍得以克服,并加快解决问题的速度.学生之间进行相互沟通与交流的学习也被称为“合作学习”.“合作学习”可以培养学生的协作意识和团队精神,学会与人沟通和交流的方法.
合作学习可划分为两个层次.一是小组内的合作学习,几人一组,人数不多,便于沟通,有利于互相启发,与个体研究能紧密结合.二是班级性的大型思维展示,这也是一种合作学习.这种形式的合作学习范围大,人数多,用于展示研究成果和思维过程,并开展讨论和争论.两种层次的合作学习可在课堂中多次交替开展,有利于学生创新思维的培养.
2.3研究性
前两个特性都是从学生在“研究性学习”中的地位、作用以及学习的方式等方面简述的,并没有对研究的方法、研究的过程给以突出说明.我们认为,“研究性学习”最本质的属性是“研究”二字,“研究性学习”的教学模式不同于讲授式,也不同于自学式,它的主要过程是:提出问题—研究探索—得出结论.其中所研究问题的性质很重要,无论是由学生提出,还是由教师给出,所提出的问题应该是开放的,只有素材而没有结论.这样才具有研究的意义.可以这样说,问题的开放性决定了教学模式的研究性.
“研究性学习”的研究性还应表现在研究过程中对研究方法的实践.研究不应该盲目进行,而应体现出方法性.也就是说在研究的过程中,要教给学生一些研究问题的基本方法,通过研究的实践,使他们从中学会研究的方法.我们认为学习实践研究的方法比得到的研究结论更为重要.
在“研究性学习”的教学活动中,最经常使用的研究方法有:归纳性研究方法、类比性研究方法、试验性研究方法和实验性研究方法.课堂教学过程中是否突出强调并使用相关的研究方法是“研究性学习”研究性的重要标志.
“研究性学习”的教学特性,除上面所述的三种以外,还具有开放性、实践性、创新性等其他特性.但我们认为后三种特性的本质属性不如前三种突出,有的还可以包含在前三种之中,因此就不再赘述.
3“研究性学习”的教学设计
如何进行“研究性学习”的教学设计?怎样实施课堂教学的“研究性学习”?这些问题应该是我们研究的重点.我区“研究性学习”的教学研究工作刚刚起步,只搞了几节市、区级的研究课,在听取了专家和同行们的意见之后,又进行了深入的思考,产生了一些新的想法.现将“研究性学习”在教学设计时应重点考虑的几个问题整理如下.
3.1两个体现
作为教研活动的“研究课”,在备课之初首先应该考虑这节课要给听课教师展示什么,打算起到什么示范作用,准备达到什么目的.对于“研究性学习”的研究课,应重点突出以下两条.
3.1.1体现新教学理念
什么是新的教学理念?什么是数学教学的新理念?我们认为应该从教学目的出发,在新的高中教学大纲中去寻找答案.
在新的高中教学大纲中对数学课的教学目的进行了新的划分,共分为三个层次.第一层提出的是一般能力要求,可归纳为“三层问题”,即“提出问题、分析问题和解决问题的能力”;“两种意识”,即“创新意识和应用意识”;“四类能力”,即“探究能力”、“建模能力”、“交流能力”和“实践能力”.第二层提出的是数学思维能力要求,把空间想象和运算等都包含在内.第三层是人格、品德和素质的要求,表现为“兴趣”、“信心”、“精神”、“价值”和“世界观”.
与原大纲相比较,我们认为“提出问题”的能力、“创新意识和应用意识”、“探究能力”、“建模能力”、“交流能力”和“实践能力”等都颇具新意.如果我们在备课之初抓住其中的一两项,认真地去设计在教学过程中如何实现,不失为是新教学理念的体现.
3.1.2体现新的教学设计思想
在党的“十六大”上,提出了“发展要有新思路,改革要有新突破,开放要有新局面,各项工作要有新举措”的工作要求.数学课的教学模式与教学设计怎样体现“新”字,是我们需要研究的又一个问题.我们不能墨守陈规,因循守旧或小打小闹,止步不前,而必须解放思想,打破原有的教学设计的思维框架,在教学模式和教学设计上有所突破.要大胆创新,独出心裁,别出新意,以体现课堂教学改革的新思路.
最近进行的一节以数列为载体的“研究性学习”课,包括了等差数列和等比数列的定义、通项公式、前n项和公式等主要内容.教学顺序不是先研究完等差数列再研究等比数列,而是横向与纵向交叉进行.在研究完等差数列的定义之后,类比研究等比数列的定义;在研究完等差数列的通项公式之后,类比研究等比数列的通项公式,最后再顺次研究等差数列、等比数列的前n项和公式.这种改革不失为一种大胆的尝试,不仅课堂教学容量大,而且知识之间的横纵向联系十分紧密,不仅学生在研究方法上有所收益,而且有利于知识结构的形成.
3.2两个突出
一节课只有45分钟,不可能涉及过多的教学目的,不可能面面俱到,因此一节“研究性学习”研究课的教学设计抓主要矛盾和主要过程是十分必要的.
3.2.1突出一个主题
主题的确定,可以从教材内容上考虑,可以从教学方法上考虑,但最主要的还是从教学目的和培养目标上考虑.一节课如果从总的教学目标考虑,不应有过多的项目,要把主题选好,然后再在这个主题下进行具体设计.
最近进行了一节函数复习的“研究性学习”研究课.开始时打算由两个具体的函数解析式,通过研究它的定义域、值域、奇偶性、单调性、最大(小)值,并画出它的草图来复习函数的概念、性质与图象.但后来任课教师考虑到给出的函数解析式过于抽象,不如由实例引出,使其具有实际意义.这是个很好的建议,并在此基础上又作了进一步的发展,既然引入的是实例,那么结尾也应给予呼应,也应再回到应用问题.于是前后共出现三道应用题,并且还涉及了字母的讨论.这样一来,由原来侧重于创新意识,变成了应用意识与创新意识并重;由一个主题变成了两个主题.如果照此设计实施,可能一个目标也完成不了.又经过讨论,最后决定只由应用问题引出函数解析式,把由解析式到函数图象的“研究性学习”、培养创新意识确定为本节课的主题.
3.2.2突出一条主线
我们这里所说的主线是指教师与学生的关系、学生与学生的关系在“研究性学习”中的位置.作为“研究性学习”的研究课,必然要把学生的自主学习放在首位.在课堂中,学生的自主性与协作性的关系如何处理?以哪一个特性为主更好呢?在常规教学中学生主体作用的发挥、课堂活跃的程度,往往用教师提问次数的多少、学生回答问题所占时间的多少来评价.为了改变这种现象,我们提出,在现阶段“研究性学习”的研究课,要突出“合作学习”的作用.一节课中,在不同的教学环节应设计出不同类型的合作学习方式,以“合作学习”为主线,将“合作学习”贯穿于课堂教学的始终.
3.3两个侧重
无论什么课型,就教学过程而言,都可以划分为引入环节、主体环节和结尾环节.不言而喻,一节课的中心和关键必然是中间的主体环节,必然要把设计的重点放在这一环节中.正因为如此,往往容易忽视对引入和结尾的教学设计,于是我们在“研究性学习”研究课的教学设计中,加强了对这两个环节的考虑.
3.3.1侧重引入环节的教学设计
引入环节是课堂教学的首要环节.这一环节设计得好坏,直接影响一节课的教学效果.对于“研究性学习”的研究课,引入环节的教学设计,我们提出了三层考虑,即提出问题—制造悬念—激发兴趣.
问题的提出,可以由教师直接给出,也可以由学生自己提出;可以由实际问题引出,也可以用数学问题引出;可以由旧内容引出,也可以开门见山直接给出.但无论采用哪种方法,都要注意贯彻主题和主线.能由学生提出的,最好就不由老师给出;能由实际问题引出的,最好就不用数学问题引出;能由旧知识引出的,最好就不开门见山.在提出问题时,应该是先大后小,先难后易,先一般后特殊,以给学生多留一些思考的余地,少一些提示,以增加课堂“研究性学习”的气氛.
制造悬念是设置问题的一种技巧.对学生那些似知非知,似懂非懂,似是而非的新内容,对那些可能产生负迁移,可能发生错误的新方法,教师应精心设计一些带有悬念的问题,让学生自己思考,“勾”起学生参与解决问题的欲望,最终达到激发兴趣的目的.
3.3.2侧重小结环节的教学设计
复习小结是课堂教学的最后一个环节,常规做法是由老师或学生总结本节的知识内容,也有教师更深入一步,总结本节课所涉及的重要思想和方法.但作为“研究性学习”的研究课,到此我们仍觉不够.由于“研究性学习”的课堂教学把研究方法放在了重要的位置上,因此我们提出,在总结数学知识和数学方法的基础上,还应更深入一步,“在学完了这节课之后,你还学会了哪些解决问题的一般方法?”希望学生自己总结出在思维方法上的收获.开始时,学生肯定会不适应,说不到点子上.我们觉得,随着改革的深入,在多次使用“研究性学习”的教学模式进行教学之后,学生解决问题的方法会逐渐积累.通过总结,解决问题的能力会逐步提高.
4两个希望
教学设计是在课堂教学之前教师的教学设想,但在课堂教学具体实施的过程中,往往很难完全实现,这是正常的现象.尤其是在调动学生参与,启发学生思维时,课堂上学生会怎样表现?设计与实际之间往往会有较大的差异,设计时难度也会更大.于是,我们只好用“希望”二字来表达我们对课堂教学中学生活动的一种企盼,也是对教师在教学设计时提出的较高要求.
4.1希望产生障碍或出现错误
研究的过程从来就不可能一次成功,产生思维障碍,出现这样或那样的错误是正常和自然的.为了使学生学会思维、实践研究的方法,我们希望教师在全班讨论时,不要只叫会的,只听对的,相反,应从出现错误的,产生障碍的开始,要求学生不要只讲结果而应讲出产生错误和出现思维障碍的原因,讲出解决的办法,讲出思维的全过程.
没有失败,哪有成功?我们也应该让学生尝试失败,并从中总结经验和教训,逐渐学会由失败走向成功.
篇6
随着社会、经济、科技的高速发展,数学的应用越来越广,地位越来越高,作用越来越大。不仅如此,数学教育的实践和历史还表明,数学作为一种文化,对人的全面素质的提高具有巨大的影响。因此,提高基础教育中的数学教学质量,就显得尤为重要。可目前由于受“应试教育”的影响,数学教学中违背教育规律的现象和做法时有发生,为此更新数学教学思想、完善数学教学方法就显得更加迫切。在数学教学中,开展学法指导,正是改革数学教学的一个突破口。
一
对数学教学如何实施数学学习方法的指导,人们进行了许多有益的探索和实验。首先是通过观察、调查,归纳总结了中学生数学学习中存在的问题,如“学习懒散,不肯动脑;不订计划,惯性运转;忽视预习,坐等上课;不会听课,事倍功半;死记硬背,机械模仿;不懂不问,一知半解;不重基础,好高骛远;赶做作业,不会自学;不重总结,轻视复习”[1]等等。针对这些问题,提出了相应的数学学法指导的途径和方法,如数学全程渗透式(将学法指导渗透于制订计划、课前预习、课堂学习、课后复习、独立作业、学结、课外学习等各个学习环节之中)[2];建立数学学习常规(课堂常规———情境美,参与高,求卓越,求效率;课后常规———认真读书,整理笔记,深思熟虑,勇于质疑;作业常规———先复习,后作业,字迹清楚,表述规范,计算正确,填好《作业检测表》,重做错题)[3]等等。诚然,这对于端正学习态度、养成学习习惯、提高学业成绩、优化学习品质,采劝对症下药”的策略,开展对学习常规的指导,无疑会收到较好的效果。但是,数学学习方法的指导,决不能忽视数学所特有的学习方法的指导。可以说,这才是数学学法指导之内核和要害。也就是说,数学学法指导应该着重指导学生学会理解数学知识、学会解决数学问题、学会数学地思维、学会数学交流、学会用数学解决实际问题等。有鉴于此,笔者主要从“数学”、“数学学习”出发,来阐释数学学习方法,论述数学学法指导。
二
从数学的角度出发,就是要考察数学的特点。关于数学的特点,虽仍有争议,但传统或者说比较科学的提法仍是3条:高度的抽象性、逻辑的严谨性和应用的广泛性。
1.数学研究的对象本来是现实的,但由于数学仅从空间形式与数量关系方面来反映客观现实,所以数学是逐级抽象的产物。比如三角形形状的实物模型随处可见,多种多样,名目繁多,但数学中的“三角形”却是一种抽象的思维形式(概念),撇开了人们常见的各种三角形形状实物的诸多性质(如天然属性、物理性质等)。因此,学习数学首当其冲的是要学习抽象。而抽象又离不开概括,也离不开比较和分类,可以说比较、分类、概括是抽象的基础和前提。比如,要从已经过抽象得出的物体运动速度v=v0+at、产品的成本m=m0+at、金属加热引起的长度变化l=l0+at中再次抽象出一次函数f(x)=ax+b,显然要经过比较(它们的异同)和概括(它们的共同特征)。根据数学高度抽象性的特点,数学学法指导要强调比较、分类、概括、抽象等思维方法的指导。
2.数学结论的可靠性有其严格的要求,观察和实验不能作为论证的依据和方法,而是要经过逻辑推理(表现为证明或计算),方能得以承认。比如,“三角形内角和为180°”这个结论,通过测量的方法是不能确立的,唯有在欧氏几何体系中经过数学证明才能肯定其正确性(确定性)。在数学中,只有通过逻辑证明和符合逻辑的计算而得到的结论,才是可靠的。事实上,任何数学研究都离不开证明和计算,证明和计算是极其主要的数学活动,而通常所说的“数学思想方法往往是数学中证明和计算的方法。探求数学问题的解法也就是寻找相应的证明或计算的具体方法。从这一点上来说,证明或计算是任何一种数学思想方法的组成部分,又是任何一种数学思想方法的目标和表述形式”[4]。又由于证明和计算主要依靠的是归纳与演绎、分析与综合,所以根据数学逻辑的严谨性特点,数学学法指导要重视归纳法、演绎法、分析法、综合法的指导。
3.由于任何客观对象都有其空间形式和数量关系,因而从理论上说以空间形式与数量关系为研究对象的数学可以应用于客观世界的一切领域,即可谓宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁,无处不用数学。应用数学解决问题,不但首先要提出问题,并用明确的语言加以表述,而且要建立数学模型,还要对数学模型进行数学推导和论证,对数学结果进行检验和评价。也就是说,数学之应用,它不仅表现为一种工具,一种语言,而且是一种方法,是一种思维模式。根据数学应用的广泛性特点,数学学法指导还要指导学生建立和操作数学模型,以及进行检验和评价。
三
从数学学习的角度出发,就是要通过对数学学习过程的考察,引申出数学学法指导的内容和策略。关于数学学习的过程,比较新颖的观点是:“在原有行为结构与认知结构的基础上,或是将环境对象纳入其间(同化),或是因环境作用而引起原有结构的改变(顺应),于是形成新的行为结构与认知结构,如此不断往复,直到达成相对的适应性平衡”[5]。通过对这一认识的分析和理解,就数学学法指导而言,可概括出以下3点:
1.行为结构既是学习新知的目的和结果,又是学习新知的基础,因而在数学教学中亦需注重外部行为结构形成的指导。由于这种外部行为主要包括外部实物操作和外部符号(主要是语言)活动,所以在数学学法指导中,一要重视学具的操作(可要求学生尽可能多地制作学具,操作学具);二要重视学生的言语表达(给学生尽可能多地提供言语交流的机会,可以是教师与学生间的交流,也可以是学生与学生之间的交流)。
2.认知结构同样既是学习新知的目的和结果,也是学习新知的基础,故而数学教学要加强数学认知结构形成的指导。所谓数学认知结构,是指学生头脑中的知识结构按自己的理解深度、广度,结合自己的感觉、知觉、记忆、思维等认知特点,组合成的一个具有内部规律的整体结构。因此,对于学生形成数学认知结构的指导,关键在于不断地提高所呈现的数学知识和经验的结构化程度。在数学学法指导中,须注意如下几点:①加强数学知识间联系的教学。无论是新知识的引入和理解,还是巩固和应用,尤其是知识的复习和整理,都要从知识间的联系出发。②重视数学思想的挖掘和渗透。由于数学思想是对数学的本质的认识,因而数学思想是数学知识结构建立的基础。常见的数学思想有:符号思想、对应思想、数形结合思想、归纳思想、公理化思想、模型化思想等等。③注重数学方法的明晰教学。数学方法作为解决问题的手段,是建立数学知识结构的桥梁。常见的数学方法有:化归法、构造法、参数法、变换法、换元法、配方法、反证法、数学归纳法等。
3.在原有行为结构与认知结构的基础上,无论是通过同化,还是通过顺应来获得新知,必须是在一种学习机制的作用下方能实现。而这种学习机
制主要就是对学习新知过程的监控和调节,即所谓的元学习。实质上,能否会学,关键就在于这种学习是否建立起来。于是,元学习的指导又成为数学方法指导的重要内容。为此,在数学学法指导中,需要注意:①要传授程序性知识和情境性知识。程序性知识即是对数学活动方式的概括,如遇到一个数学证明题该先干什么,后干什么,再干什么,就是所谓的程序性知识。情境性知识即是对具体数学理论或技能的应用背景和条件的概括,如掌握换元法的具体步骤,获得换元技能,懂得在什么条件下应用换元法更有效,就是一种情境性知识。②尽可能让学生了解影响数学学习(数学认知)的各种因素。比如,学习材料的呈现方式是文字的、字母的,还是图形的;学习任务是计算、证明,还是解决问题,等等。这些学习材料和学习任务方面的因素,都对数学学习产生影响。③要充分揭示数学思维的过程。比如,揭示知识的形成过程、思路的产生过程、尝试探索过程和偏差纠正过程。④帮助学生进行自我诊断,明确其自身数学学习的特征。比如:有的学生擅长代数,而认知几何较差;有的学生记忆力较强而理解力较弱;还有的学生口头表达不如书面表达等。⑤指导学生对学习活动进行评价。如评价问题理解的正确性、学习计划的可行性、解题程序的简捷性、解题方法的有效性等诸多方面。⑥帮助学生形成自我监控的意识。如监控认知方向意识、认知过程意识和调节认知策略意识等等。
四
根据数学内容的性质,数学教学一般可分为概念教学、命题(主要有定理、公式、法则、性质)教学、例题教学、习题教学、总结与复习等5类。相应地,数学学法指导的实施亦需分别落实到这5类教学之中。这里仅就例题教学中如何实施数学学法指导谈谈自己的认识。
1.根据学生的学情安排例题。如前所述,学习新知必须建立在已有的基础之上,从内容上讲,这个基础既包括知识基础,又包括认知水平和认知能力,还包括学习兴趣、认知意识,乃至学习态度等有关学习动力系统方面的准备。因此,无论是选配例题,还是安排例题,都要考虑到学生的学习情况,尤其是要考虑激发学生认知兴趣和认知需求的原则(称之为动机原则)。在例题选配和安排中,可采取增、删、调的策略,力求既突出重点,又符合学生的学情。所谓增,即根据学生的认知缺陷增补铺垫性例题,或者为突破某个难点增加过渡性例题。所谓删,即根据学生情况,删去比较简单的例题或要求过高的难题。所谓调,即根据学生的实际水平,将后面的例题调至前面先教,或者将前面的例题调到后面后教。
2.根据学习目标和任务精选例题。例题的作用是多方面的,最基本的莫过于理解知识,应用知识,巩固知识;莫过于训练数学技能,培养数学能力,发展数学观念。为发挥例题的这些基本作用,就要根据学习目标和任务选配例题。具体的策略是:增、删、并。这里的增,即为突出某个知识点、某项数学技能、某种数学能力等重点内容而增补强化性例题,或者根据联系社会发展的需要,增加补充性例题。这里的删,即指删去那些作用不大或者过时的例题。所谓并,即为突出某项内容把单元内前后的几个例题合并为一个例题,或者为突出知识间的联系打破单元界限而把不同内容的例题综合在一起。
3.根据解题的心理过程设计例题教学程序。按照波利亚的解题理论,一般把解题过程分为弄清问题、拟定计划、实现计划、回顾等4个阶段。这是针对解题过程本身而言的。但就解题教学来说,还应当增加一个步骤,也是首要环节,即要使学生“进入问题情境”,让学生产生一种认知的需要。对于“进入问题情境”环节,要求教师用简短的语言,在承上启下中,提出学习目标,明确学习任务,激起认知冲突。而对其余4个环节,教师的行为可按波利亚的“怎样解题表”中的要求去构思。一般教师和学生都能够注意做到做好前3个环节,却容易忽视“回顾”环节。
严格说来,回顾环节对解题能力的提高,对例题教学目的的实现起着不可替代的作用。对回顾环节来讲,除波利亚提出的几条以外,更为主要的是对解题方法的概括和反思,并使其能迁移到其它问题的解决之中。
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一、计算教学与情境创设。
数学情境创设是指把生活中的实际问题提出来,让学生产生认知冲突,进行探索,将实际问题逐步抽象成数学问题。
1、我认为在计算教学中创设一定的情境还是需要的,新课程标准明确指出:让学生学习生活中的数学,感受数学与生活的密切联系,并且能用数学知识解决生活中的实际问题。但创设的情境一定要符合学生的年龄特征、贴近学生生活。我们要通过创设与学生生活紧密相关的生活情境,使学生感受到数学与现实世界的紧密联系,激起对数学的兴趣。主题图要紧扣学生情况与教学实际进行适当处理。主题图的选择必须符合学生学习的实际情况,教师在教学设计时要仔细斟酌教材中的主题图。当教材中的主题图不吻合学生生活实际时,教师要灵活进行处理,如在执教的《两位数加两位数的口算》整堂课中,我都以学生的实际材料作为数学学习的情景,通过秋游前的准备,乘车到旅游区游玩等一系列环节,把整堂课自然的串成一个生活情境,营造良好的学习氛围。从学生们在课堂上兴趣盎然、积极投入的表现看出,他们是这么喜欢这样的课堂。德国教育家第斯多惠指出:教学的艺术不在于传授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞,创设教学情景也是激励、唤醒、鼓舞的一种艺术。而近代心理学研究也表明:学生课堂思维是否活跃,主要取决于他们是否具有解决问题的需要。所以,课堂上,教师应调动起学生的求知欲望。此时,创设问题情景犹如一块石头投入学生的脑海,必会激起思维的浪花。可见,创设问题情景是教学中的一种重要手段。
2、正确区分情景在计算教学与解决问题中的不同作用。传统的计算教学往往把计算与解决问题分割开来,纯粹为了计算而教,使计算教学与现实生活明显脱节。而课改初期,教师们往往设计了内容丰富的情景吸引学生学习,在教学过程中又没有较好地把握情景与教学之间的合理关系,导致计算课与解决问题的课分不清楚。那么,计算课要不要情景,怎样用情景,我们也需要理性思考。我认为,计算教学需要情景,更要合理使用情景。如:二年级下册两位数加二位数的口算,有这样一个情景。(1)二(1)班和二(2)班能合乘一条船吗?(2)二(3)班和二(4)班能吗?这块计算内容,从乘船这个现实生活中提取学习材料,借助生活情景激发学生的探究热情。在设计情景时,意在让学生通过一条船能坐68人和四个班各个班的人数这些相关的数学信息引出学习的计算内容。提出问题后重点解决31+23和32+39是怎么计算的,如前者先算1+3=4,再算30+20=50,最后算50+4=54,后者先算32+30=62,再算62+9=71。即重点研究算理和算法。如果把这个情景放在解决问题的课上,那么主要解决为什么要这样列式31+23,是因为二(1)班和二(2)班的人数合起来就可以知道能不能合乘一条船,所以要用加法做,即分析所谓的数量关系,两者的重点是完全不同的,计算教学的情景创设目的是从生活中提取数学素材,让学生体验数学与生活之间的关系。而解决问题要从具体情景中引导学生分析提供的数学信息与所求问题之间的关系,来引导学生探究解决问题的方法与策略,一旦偏离了这个中心,计算教学就会失去方向。
二、关于算法多样化与最优化。
计算方法既然存在着多样化,那么学生找出了自己的方法后,并认为哪种方法最适合自己,就应允许他使用。一种算法不是上完一节课就被搁置,对于自己找到的方法,学生有一种积极的情感,在解决问题时,学生喜欢用自己的算法,学生在解决问题过程中会不断的反思,发现原来的方法又不适合自己,对自己的方法进行改进,从而找到最好的,这本身就是一个发展能力的过程。所以,在呈现算法多样化时,教师不必急于硬性给学生灌输最优化的方法。让学生在自己的摸索过程中得出最优化的方法。也符合认知的规律。比如在《两位数加两位数的口算》这节课中,23+31=,可以允许学生采用多种的计算方法,可用23+30=53,53+1=54;也可以用20+30=50,3+1=4,50+4=54;还可用竖式计算等等方法,只要学生能想出并能计算出正确的答案,就可允许他们用,等他们用了以后他们会找出最适合自己的方法。所以在后面的32+39=中,学生就能根据自己的实际选择最优化的方法去进行计算。此外,把多种算法进行优化,可以帮助学习有困难的学生适当掌握较理想的一种算法,而不至于一节课下来,什么方法也没有学会。计算方法多样化需要优化,需要适时优化。当然,计算方法多样化也要遵循学生实际和教学内容的不同,当学生只能想出一种计算方法而且这种计算方法也是比较合理的方法时,教师不必为了追求多样化而生硬地要求学生继续思考还可以怎么计算。
在教学时我是采用教学形式、学习方式灵活多样化进行教学。新理念下提倡多样化、现实的、有趣的、探索性的学习活动,使得学生的学习是基于主体的、积极的、自信的、主动探索的、合作交流的基础,经历获得知识的过程的知识才是学生终身受用的。凡是学生能独立思考,合作探索发现的我都决定不包办代办,把自己定位在教学活动的组织者、引导者,这样才能更好地发掘学生的自立性、创造性。
做到让学生多思考多动手多实践,教学形式有分有合,方法多样,这样学生的参与面就广。
三、估算教学,如何体现估算的价值。
新课程标准提出“重视口算,加强估算,提倡算法多样化”。的确,估算具有重要的实用价值,人们在日常生活中,常常只需要估算结果,同时,估算的学习对培养学生的数感具有重要的意义。但在实际教学中如何体现估算的价值,值得我们思考。
我认为将估算运用于检查计算答案是否正确,是一种很好的体现估算实用价值的方法。笔算、估算都是计算方法,如果在解决问题中能有机结合,无疑会提高解题的速度及正确率。明确地把估算作为解决问题的一个步骤,突出估算在解决问题中的价值。但其中必然要经历被动估算到自主估算的过程,在设计计算练习时,就要考虑让学生在精算前运用估算对结果进行预测,计算后要求学生运用估算对结果进行验证。将估算和精算有机结合只是体现估算价值的一种途径,还需要我们去探究更多的途径,以充分发挥估算的价值。估算习惯的养成,并非一蹴而就,而是需要教师长时间、有计划、有步骤地渗透和训练的。
四、多样化的练习是计算教学的延伸。
篇8
智慧技能的教学是学校教学的中心任务.著名认知心理学家加涅认为,智慧技能主要涉及概念和规则的掌握与运用,它由简单到复杂构成一个阶梯式的层级关系:概念(需要以辨别为先决条件)规则(需要以概念为先决条件)高级规则(需要以规则为先决条件).因此,对于中学数学的每个单元,学生应该按照加涅关于智慧技能由简单到复杂构成的这个层级关系去学习,以便按照这个层级关系把所学的知识组织到大脑当中,形成具有良好层级性的认知结构.
据此,笔者在“排列、组合”单元的教学中,将教材内容的顺序进行了调整.调整后的结构如图1所示.排列、组合P概念从飞机票和飞机票价等具体问题的辨别入手,得出排列与组合的概念,进而介绍排列数概念、组合数概念及其符号表示.
排
列
、
组
合
概念
从飞机票和飞机票价等具体问题的辨别入手,得出排列与组合的要领进而介绍排列数概念、组合数概念及其符号表示.
专题一
算法
在解释P1n=n,C1n=n(n∈Z+)的基础上,介绍加法原理和乘法原理(引例和例题的处理均须用由P1n或C1n组成的算式来解答).
专题二
排列数公式与计算
专题三
组合数公式、计算与性质
应用
用直译法解决纯排列与组合问题(同时用分步法解答纯排列问题).题型如1990年人教版高中《代数》下册(必修)(简称:高中《代数》下册.下同)第234页例3、第245页例2.
专题四
用分类法解决加法原理的简单应用题.题型如高中《代数》下册第234页例4(此例还可用分步法)、第245页例3.
专题五
用分步法、分类法和排除法解综合性排列与组合问题.题型如高中《代数》下册第235页例5、第246页例4.
专题六
图1
于是该单元的教学次序是:基本概念的形成(排列与组合的概念、排列数与组合数的概念)基本算法规则的掌握(原理与公式)概念和算法规则相结合的应用(这里是以解题规律为主线,把排列应用题和组合应用题一并按其解法由易到难分层次集中而对偶地解决的),完全符合加涅关于智慧技能的学习必须按从概念到规则,再到高级规则的层级顺序去进行的规律,理顺了学生学习排列、组合内容的认知层次,加强了该单元认知结构的层级性.
2.运用先行组织者,促成认知结构的稳定性
运用先行组织者以改进教材的组织与呈现方式,是提高教材可懂度,促进学生对教材知识的理解的重要技术之一.其目的是从外部影响学生的认知结构,促成认知结构的稳定性.
因为高中生首次面对排列、组合单元的学习任务时,其认知结构中缺乏适当的上位观念用来同化它们,因此,我们在该单元的入门课里,在没有正式学习具体内容之前,先呈现如图2所示的组织者,能起到使学生获得一个用来同化排列、组合内容的认知框架的作用.
排
列
、
组
合
概念
排列、组合的概念
算法
算法原理、计算公式
应用
解排列、组合问题
图2
值得一提的是,安排在本文的入门课——专题一中的飞机票和飞机票价等具体问题,以及安排在基本原理课题中的两个引例,它们也分别起到了学习相应内容的具体模型组织者的作用.
3.实行近距离对比,强化认知结构的可辨别性
如果排列概念和组合概念在学生头脑中的分离程度低,加法原理和乘法原理在学生头脑中的可辨别性差,则会造成学生对排列和组合的判定不清,对加法原理和乘法原理的使用不准,从而严重影响学生解排列、组合问题的正确性.因此,在教学中我们必须增强它们在学生头脑中的可辨别性,以达到促使学生形成良好的“排列、组合”认知结构之目的.
按调整后结构的顺序教学,很自然地实行了近距离对比,加大了排列与组合、加法原理和乘法原理的对比力度,从而强化了它们在学生头脑中的可辨别性.
(1)在入门课里,开篇就将排列概念和组合概念进行近距离对比,有利于引导学生得到并掌握排列和组合的判定标准:看实际效果与元素的顺序有无关系.
(2)专题二首次近距离比较加法原理和乘法原理,并运用其判定标准——是分类还是分步,去完成对实际问题的处理,以加强学生对它们的理解与辨别.
1.调整教材内容顺序,加强认知结构的层级性智慧技能的教学是学校教学的中心任务.著名认知心理学家加涅认
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(3)专题四、五、六里,把排列、组合问题按其解法分层次对偶地解决,在没有单独占用课时的情况下,很自然地为排列和组合的近距离比较,为加法原理和乘法原理的运用对比,提供了切实而尽可能多的机会.
4.及时归纳总结,增强认知结构的整体性与概念性
我们知道,认知结构是人们头脑中的知识结构,也就是知识在人们头脑中的系统组织,它具有整体性和概括性.认知心理学认为,认知结构的整体性越强、概括水平越高,就越有利于学习的保持与迁移.因此,在每个单元的教学中,我们必须随着该单元教学进度的推进,及时归纳总结已学内容的规律,以促进学生认知结构概括水平的不断提高,最终促使学生高效高质地整体掌握该单元,从而形成整体性强、概括程度高的认知结构.
于是对于“排列、组合”单元,笔者就随着教学进度的深入,引导学生不断归纳、及时总结出以下各规律:
(1)排列与组合的判定标准(见前文).
(2)加、乘两原理的判定标准(见前文).
(3)排列数公式的特征(略).
(4)组合数与排列数的关系(略).
(5)解排列、组合问题的基本步骤与方法:
①仔细审清题意,找出符合题意的实际问题.
所有排列、组合问题,都含有一个“实际问题”,找出了这个实际问题,就找到了解题的入口.
②逐一分析题设条件,推求“问题”实际效果,采取合理处理策略.
处理排列、组合问题的常用策略有:正面入手;正难则反;调换角度;整、分结合;建立模型等.但不管采用哪个策略,我们都必须从问题的实际效果出发,都必须保证产生相同的实际效果.因此,实际问题的实际效果,就是我们解排列、组合问题的出发点和落脚点,因而也可以说是解排列、组合问题的一个关键.
③根据问题“实际效果”和所采取的“处理策略”,确定解题方法.
解排列、组合问题的方法,不同的提法很多,其实归根到底,不外乎以下五种:枚举法;直译法;分步法;分类法;排除法.如所谓插空法,推究起来也只不过是在调换角度考虑的策略下的分步法而已.
5.注意策略的教学与培养,增大认知结构的可利用性
智育的目标是:第一,通过记忆,获得语义知识,即关于世界的事实性知识,这是较简单的认知学习.第二,通过思维,获得程序性知识,即关于办事的方法与步骤的知识,这是较复杂的认知学习.第三,在上述学习的同时,获得策略知识,即控制自己的学习与认知过程的知识,学会如何学习,如何思维,这是更高级的认知学习,也是人类学习的根本目的.
所谓策略,指的就是认知策略的学习策略,认知策略是个人用以支配自己的心智加工过程的内部组织起来的技能,包括控制与调节自己的注意、记忆、思维和解决问题中的策略.学习策略是“在学习过程中用以提高学习效率的任何活动”,包括记忆术,建立新旧知识联系,建立新知识内部联系,做笔记、摘抄、写节段概括语和结构提纲,在书上评注、画线、加标题等促进学习的一切活动.
在中学生的数学学习中,如果学生的认知结构中缺乏策略或策略的水平不高,那么学生的学习效果就不好、学习效率就不高,特别是在解题过程中,就会造成不能利用已学的相关知识而找不到解题途径,或造成利用不好已学的相关知识而使解题思路受阻,或造成不能充分利用好已学的相关知识而使解题方法不佳,以致解题速度不快、解答过程繁冗、解答结果不准确等.因此,中学数学教学,必须重视策略的教学和培养,让学生学会如何学习和如何思维,以增大学生认知结构的可利用性.
为此,笔者在“排列、组合”单元的教学中,除注意一般性学习策略(如做笔记、画线、注记和写单元结构图等)的培养以外,更注重解排列、组合问题的培养和训练.
(1)在专题二、四、五、六里,对排列、组合问题解法的教学,始终按“仔细审清题意,找出符合题意的实际问题逐一分析题设条件,推求问题实际效果,采取合理处理策略根据问题实际效果和所采取的处理策略,确定解题方法”的基本步骤进行,以培养学生在解排列、组合问题时,有抓住“实际问题的实际效果”这个关键的策略意识和策略能力.
(2)重视一题多解和错解分析(多解的习题要有意讲评,例题讲解可故意设错).
一题多解能拓宽解题思路,让学生见识各种解题方法和处理策略.另外,一题多解又能通过比较各种解法的优劣,使学生在较多的思路和方法中优选.同时,因为解排列、组合问题,其结果(数值)往往较大,不便于检验结果的正确性,而一题多解可以通过各种解法所得结果的比较,来检验我们所作的解答是否合理、是否正确,从而起到检查、评价乃至调控我们对排列、组合问题的解答的作用.
错解分析能使学生注意到解答出错的原因所在,同时使学生体验到解题策略调节的必要性和方法,防止今后犯类似的错误,增强学生解题纠错力.
故意设错如高中《代数》下册第246页例4的第(3)小题:如果100件产品中有两件次品,抽出的3件中至少有1件次品的抽法有多少种?
错解:由分步法得C12C299=9702(种).
略析:像该题一样的“至少”问题最好莫用分步法,这里分步出现了重复计算(以上错解是学生易犯错误,教学中必须注意).
参考文献
1邵瑞珍主编.学与教的心理学.上海:华东师范大学出版社,1990
篇9
数学概括是一种特殊的概括,这是由数学学科的特点所决定的。数学概括是在数学符号、数量和空间关系、数学对象和运算等方面的概括。它具有以下显著的特点:
1.数学研究对象本身已是概括的产物我们知道,数学的研究对象是客观世界的数量关系和空间形式。它取自于客观世界,但却不是现实中的真正原型,而是从现实世界中概括出来的数学模型--事物中的纯数量关系和空间形式。例如自然数、点、线、面等原始概念,就是从现实世界中概括出来的。
2.数学概括具有层次性
数学概括是在概括基础上所进行的再概括,数学是从原始概念开始,在此基础上进行新的抽象,从而得到概括程度更高的新概念。在数学中往往要进行一系列地、逐级地概括,由此可得到概括水平越来越高的概念、法则和方法。这恰是数学在抽象思维方面具有相对封闭性的原因所在。正如德国数学家汉克尔的生动描述:“在大多数的学科里,一代人的建筑为下一代人所拆毁,一个人的创造被另一个人所破坏,唯独数学,每一代人都在这古老的大厦上添加一层楼。”这表明数学的发展表现为明显的概括性质:它的每一次发展都把原来的数学作为某种特例包含在新的数学中去。例如数系的扩张;中学里对三角函数的概括;从数列极限到函数极限的概括。从定理内容上也可体会出数学概括的层次性,例如数学归纳法定理。
3.数学概括用数学语言来表述
数学概括的表述使用了特殊的语言体系--特定的符号体系--数学语言体系。而且这种表述形式贯穿于数学概括过程的始终。我们知道,语言是思维的载体。自然语言虽然可在一定程度上来表达数学,但却不能达到完美精确的程度,因此数学工作者在自然语言的基础上创造出了数学语言--数学有的形式化符号体系。它是人类自然语言的进一步概括。有了数学语言,数学研究的思维过程和结果就可精确简练地表出。
二、数学概括在数学学习中的作用
学生的数学学习,主要表现为数学知识、数学能力和数学思维活动的学习。
而所有这些学习都是以数学概括为基础,都离不开数学概括能力的支持与辅佐。
在此仅以数学能力的学习为例。中学数学教学大纲明确指出:“通过数学教学,要培养学生具有正确迅速的运算能力,逻辑思维能力和空间想象能力,从而逐步培养运用数学分析和解决实际问题的能力。”
在运算能力方面,欲达“正确迅速”目的,就需在各类运算中概括出相应的运算规律,将其归纳为一般形式。
数学概括在培养学生逻辑思维能力方面的作用也十分重要。逻辑思维是人类揭示客观世界的本质和规律的极其重要的思维活动,它几乎渗透到人类获取所有理论和新认识的每一过程,而数学则是体现逻辑最彻底的一门学科。学生在学习中遵循着数学的逻辑规律,他们从最基储最简单的数学概念出发,在这些基本概念的基础上进行概括,得到概括程度更高的新概念。例如:在初中,仅研究0°-360°间角的三角函数,到了高中,通过角概念的推广和弧度制的引入,概括出任意角三角函数,并从集合和映射的观点出发加以研究。即在数学思想方法上也采用了概括性更强的更一般的方法--集合和映射的思想方法。由上述各例可看出,学生逻辑思维能力的形成和发展离不开数学概括,数学概括不仅影响着学生逻辑思维的形成和发展,而且决定着学生逻辑思维的水平和质量,概括水平越高,其逻辑思维的能力就越强。
篇10
我认为组织教学能力的关键还是“问题”二字。教师课前应当充分预设每一个教学环节的引领性问题,并根据学生在课堂上不断生成的新问题,调整、重组、灵活机动的组织教学。其中教师的课堂提问尤显重要,它能打开学生求知的天窗,也能使它过早地关闭。现在我就从以下几个方面谈谈数学课堂提问的艺术。
一、提问的基本要求
我国著名的教育家陶行知说过:“行是知之路,学非问不明。”英国哲学家培根也说过:“疑而能问,已得知识之半。”这都说明“问”是何等重要。教学中的“问”。包括学生问与教师问两个方面。学生“疑而能问”,教师只需“解惑”。但对于“读书无疑者”,则“须教有疑”,正是“学非问不明”,但是在数学课堂上问什么?如何问?这里又颇有一些学问。
经常在课堂上听到这样的问题:对不对呀?是不是?等等这样过于简单的问题。不该设问处却设了问,且提问又不具有思考性,启发性,学生无须思考,也无法思考,只能机械地做出应答。那么怎样讲求提问的艺术才能收到最佳的教学效果呢?大致有以下三点内容。
1、问什么?大致有四问四忌:(1)问有关知识,忌离题太远。(2)关键处发问点拨,忌不痛不痒。(3)难点处反复设疑,深入浅出,忌避重就轻。(4)巩固性提出问,归类记忆,忌肤浅零杂。
2、问谁。也有四问四忌:(1)高深或灵活性大的问题问优生,其他人复述,各有所得,忌“枪枪卡壳。”(2)基础题,综合题,最好依次问,忌“留死角”。(3)少数人举手时,提问要选择代表多数人水平的学生,忌“以情绪定人。”
3、问法。(1)提出问题,要给学生留一定的思考时间。(2)问题的提出要简明、准确、循序渐进。(3)问题要有启发性。(4)教师要善于引导,鼓励学生思考。(5)提问要因课堂内容而异,灵活运用。
在把握了问什么,问谁,问法三者的基本要求之后,教师要注意结合所教学科和学生进行具体实践,使教师的“问”有助于学生的“学”,真正达到“教学相长”。
二、提问的方式方法
1、开门见山的问
所谓开门见山的问,是直截了当地提出问题。这种提问有助于集中学生的注意力,引导他们积极地分析问题,解决问题。在许多教学环节如引入新课、复习巩固及讲解分析之中,常用这种问法,。如在数学课中,教师问:“全等三角形的判定有哪些?”“完全平方公式是什么?”等等,这些问题都属于开门见山的问。
2、创设情景的问
创设情景的问是要激起学生学习的兴趣,是整堂课的眼睛。古人云:“学起于思,思源于疑”,“小疑则小进,大疑则大进”,悬念法就是用疑团、困惑激发学生学习兴趣的一种方式。选用悬念式提问创设问题情境,容易捕抓学生的注意力,激发学生的好奇心,使学生产生跃跃欲试,急于求知的心理,为整堂课的主动学习埋下伏笔。
例如,在讲授有理数的乘方前,教师把厚度为0.01毫米的薄纸演示对折,然后问:“请同学们估计,若对折32次后,将有多厚?”学生有的说:“电线杆那么高”,“五层楼那么高”,……。最后教师指出:“比世界最高峰--珠穆郎玛峰还高得多!”,学生不信,教师及时提出:“如果利用我们这节课将要学习的知识----有理数的乘方,你会很快算出结果的”。这时学生流露所出迫切的求知欲望,使问题产生了一种余味无穷的吸引,学生愿学,自然的引入本堂课的学习。
3、穷追不舍的问
穷追不舍的问是要引导学生掌握知识和方法,是整堂课的核心部分。此时采用递进式提问,通过一连串的问题,环环相扣,步步推进,由此及彼,由表及里,拓宽思路,抓住本质。这样不但能挖掘知识信息间的落差,而且能展示教师思维的全过程,给学生一顿思维的套餐,师生之间产生共鸣。而采用逆向思维发散式提问,又能促使学生多重角度思考问题,在思维的火花不断碰撞中发现、分析和解决问题,加强思维深广度的训练,培养创造性精神。例如九年级数学上册《车轮为什么做成圆形》一节中,设计了这样一些问题:
(1)车轮为什么要做成圆形?设想一下,车轮如果做成正方形或者是长方形,结果会怎样呢?
(2)想一想,车轮的轴心和车轮边缘上的任意点之间的距离有什么特点?
(3)如果是方形的话,车轮的轴心和车轮边缘上的任意点之间的距离有什么特点?
(4)根据上面的问题,想一想,要使车轮能平稳地滚动,车轮的轴心和车轮边缘的任意点之间的距离,应当满足什么关系?
这些设问不仅是给学生解决问题的一种暗示,而且也给学生流露出教师思考问题的方式。这样处理,重新把问题抛给学生,促使他们多重考虑问题,增加思维的深广度。
4、层次分明的问
层次分明的问是引导学生进行归纳整理,把知识方法系统条理化。教师可以把所要复习的内容设计成一连串的问题,让学生去讨论。例如在九年级数学下册第一章的复习中,我设计了这样几个问题:
(1)本章中你学过的三角函数有哪些?
(2)这些三角函数的值随着角度的变化是如何变化的?
(3)请探索一下,这些三角函数之间有怎样的关系呢?你是如何探索的?
(4)你可以用什么方法求得特殊角的三角函数值的?
(5)举例说明三角函数在现实生活中的应用?
(6)如何测量一座楼的高度?你能想出几种方法?
这样层次分明地提问,归纳出本章的知识点,使学生系统地掌握三角函数的概念,性质以及不同三角函数之间的关系等方面的知识。
三、课堂提问中需要注意的几个问题
1、问题不宜过大、太宽泛
在进行课堂教学时,创设情境问题是必要且重要的一个环节,好的情境问题,不仅能提高学生的积极性,调动学生的学习热情,对于提高课堂效率,更是能起到事半功倍的作用。而如果情境问题过大,过于宽泛,学生容易“跑调”,很难被引入课堂学习的正轨,造成课堂教学时间严重不足,宝贵的学习就这样白白浪费了,从而导致课堂效率低下。
2、问题要有需要性
有时候在课堂上,由于水平有限,不由自主出现教师一言堂的现象。如此一来,随时对学生提问,便是我们最好的选择。比如我们有时就问:“这道题是不是一次函数题呀?”,“这样做对不对呀”,“这个混合算式该不该先算括号里的呀?”……。过后想想,这些问题实在没有提问的必要。课堂中的热闹、动态都是表面的,学生没有深层次的思考。我也经常反思:这种问题有价值吗?这种问题能激发学生的“斗志”吗?学生获取知识还需要“努力”吗?学生的思维能得到锻炼吗?这种泛滥的问题,对学生是有百害而无一益的。会让学生养成被动、懒惰、依赖等不良学习习惯。这种把知识嚼烂了再喂给学生的所谓“问题”,是有违课程改革理念的,对发展学生主动获取知识的学习能力是不利的。
3、问题要有创造性
在数学课堂上,教师提的问题,都应具备创造性,无论是在引导学生主动探究知识方面,还是在培养学生的学习习惯方面。前者自不用说,后者可谓更难。要提创造性的问题,本身就意味着对教师本人素质的挑战。
4、问题要有激发性
孔子语:“疑虑,思之始,学之始。”有疑虑才能产生认识需要和认知冲突。通过数学课堂教学的设问使学生产生疑问,激发学习新知的兴趣,以教师的“问”激出学生的“问”,在“问”中学,在学中“问”,由“问”引发出的一种内在的、持久的、强大的教学吸引力,不正是教师教学的魅力所在?追求设问的艺术,深化课堂教学的育人功效,使数学课堂教学充满活力,是每一个教师教学的一种理想的追求。
教无定法,教要有法,同样,“问”无定法,“问”要有法,数学课堂教学离不开设问,成功的设问可以开启学生的创新思维,影响着数学课堂教学的效果。把握数学课堂设问的艺术,是教师展现课堂教学艺术的画龙点睛之笔。数学课堂的设问要和课堂具体环节的目的、时机、作用相结合,讲究设问的方式的科学性。
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