让学生思维活动精彩地“暴露”出来
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让学生思维活动精彩地“暴露”出来

2022-07-15 16:30:04 投稿作者:网友投稿 点击:

下面是小编为大家整理的让学生思维活动精彩地“暴露”出来,供大家参考。

让学生思维活动精彩地“暴露”出来

 

 让学生的思维活动精彩地“暴露”出来 ————“等差数列前 n 项的和”课堂实录及反思 作

 者:

 滕陈英

 作者简介:

 滕陈英,江苏省锡东高级中学(214105).

 原发信息:

 《中学数学月刊》(苏州)2016 年第 20165 期 第 21-23,31页

 内容提要:

 数学教学必须注重在课堂教学中暴露数学思维活动过程,把教科书中看不到的数学发现、数学创造、数学真实应用的思维活动再现给学生.本文以“等差数列前 n 项的和”第1 课时为例,阐述思维训练的设计意图和反思,进而对本课教学提出了自己的建议.

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 键

 词:

 教学实录/案例研究/暴露思维过程/等差数列前 n 项的和

 期刊名称:

 《高中数学教与学》 复印期号:

 2016 年 08 期

 常听到学生反映:上课教师讲的例题都听懂了,也熟记了概念和定理,但是自己解题就会困难重重,找不到合适的方法.分析原因,主要是在平时的教学中没能充分展开思维活动,只重视“结果”的教学,而忽视“过程”的教学,错失对学生进行思维训练的极好机会.

 数学教学必须注重在课堂教学中暴露数学思维活动过程,把教科书中看不到的数学发现、数学创造、数学真实应用的思维活动再现给学生.华罗庚教授说得好:不要只给学生看做好的饭,还要看一看做饭的过程,把知识的传授当作一个过程,一个既暴露概念形成,定理发现、发展,又暴露教师的探索,学生的学习的多维思维活动过程,不断在师生、生生之间展开思维交流,达到提高学生思维素质的目的.

  本文以“等差数列前 n 项的和”第 1 课时为例,在教学过程中针对学生的思维训练谈谈自己的设计意图和反思,以求教于同行.

  一、教学实录及反思

  1.暴露概念的形成,渗透思维方法

  师:(屏幕上展示图片)某商场因促销用费力罗巧克力搭成一个巨型巧克力金字塔,面对这么多的巧克力,我们一定很想知道,总共需要多少颗.今天我们先来研究它的纵截面,最上面有一颗,以后每一层比上一层多一颗,如果有五层,那么一共有多少颗.

  生众:15 颗.

  师:如果有十层呢?

  生众:55 颗.

  师:很好!如果有 100 层,你知道结果吗?

  学生都积极反应.

  生 1:5050.

  师:你是怎么计算的?

 生 1:我很早在书上看到小高斯的故事.他小时候老师给他这样一个题目,他就把 1 与 100 相加,然后 2 与 99 相加……

  师:你知道他为什么要这样计算呢?

  生 1:因为 1+100,2+99……结果都一样.

  师:很好!不同的数,但是它们的和却是一样的!但是,如果是从 1加到 99 呢?会不会在配对的时候有遗漏呢?

  生 1:会有遗漏,但是没有关系,遗漏的一项其实就是首尾之和的一半.

  师:那么,如果从 1 加到 n 呢?

  生 1:首尾相加,就可以求出来了,和刚才的问题类似.

  师:这其实是一个什么样的数学问题呢?

  生 1:这是一个等差数列前 n 项求和问题.

  师:那么如果对于一般的等差数列,它的前 n 项和又是什么呢?

  一般地,设等差数列 的前 n 项和为 ,则 ,那么如何求值呢?

  生 2:首尾相加,乘以 n,除以 2 就可以了.

  师:这么快!为什么呢?

  生:我们可以用解决刚才问题的方法来求一般的等差数列前 n 项的和.

  师:这样相加,我们会不会有什么问题,比如当 n 为奇数项的时候,会不会有一项没有配对的?

  (教师有意识地想引导学生得到倒序相加法的求和方法)

 生 3:会有中间一项,但是这一项正好是首尾两项之和的一半,因为它是它们的等差中项.

  师:其实我们可以这样做,把这个数列的最后一项写成新的数列的第一项,最后第二项写成新的数列的第二项,依次下去,倒着写出来 ,接着可以怎样操作呢?

  生 4:把这两个式子相加.

  师:为什么选择相加?

  生 4:这样就可以把 ……再次成对出现.

  师:太好了!我们可以完美地用另一种形式体现“首尾相加”,左边出现 2 ,右边出现 n 个 .而且这样做,最大的好处是……

  生:避免奇偶性讨论.

  师:对!从不同的数的求和化归为相同的数求和,为了完美地首尾结合,我们另起一行,又把数列倒着写了一遍,两式相加,这样的求和方法,我们称为倒序相加法.这种求和方法,我们以后也会经常遇到.由此可以得出等差数列前 n 项和公式是

 反思 概念是思维的细胞,概念的形成经历了分析、综合、比较、抽象、概括等思维加工过程.因此,在教学中应当完整地体现这一生动的过程,稀释浓缩的知识点,引导学生揭示隐藏于知识之中的思维方法.在公式的推导过程中,要引导学生参与结论的探索、发现、推导的过程,而不是把结论轻易抛出来.让学生以第一个发现者的身份来思考问题,走科学家追

 求真理的道路.当然,这样必定会拉长建立理论的教学时间,但磨刀不误砍柴工,经历了这一曲折过程的学生能从中学到更多的思维模式,形成自己的思维能力.而此段教学最大的别扭就是教师太过心急,一直想引导学生得到倒序相加法,所以过程显得比较生硬.教师如果从学生的“首尾相加”角度出发,提问如何更好地体现“首尾相加”,等待学生的发现,会让结果来得更加深刻和自然.

 师:我们观察这两个公式,发现一共出现几个量?

  生 5:一共出现五个量

 师:那么我们如果知道其中的三个量,就可以来求剩下的两个量.

  我们观察第二个公式,会发现,整理之后,它是一个关于 n 的二次函数形式,而且发现常数项为 0,即

 现在,我们已经有了三个公式,可以来求等差数列前 n 项的和.

  反思 三个公式对学生而言都是新面孔,直接记忆三个公式并套用公式解决问题,会给学生带来很多困难,所以教师在公式的得到过程中,引导学生进行积极的思维活动,师生一起通过类比、分析、综合,概括出三个公式.在此同时,许多重要的思维方法,如类比的方法,从特殊到一般的方法,分析综合的方法等,也在公式的推导中得到了渗透.

  2.暴露学生的学习过程,优化思维品质

 师:你说说可以选择什么样的公式?

  生 6:第一个公式.

  师:为什么?

  生 6:因为已经知道了 ,就可以直接使用第一个公式了.

  师:很好!根据公式的特点,合理做出选择.第二题.

 师:对,我们在选择公式的时候,就要明白已知条件,所以选择的过程比计算过程更为重要.

 生 7:选择第三个公式.

  师:为什么?

  师:你为什么会选择第三个公式?它的特点是什么?优势是什么?首先要搞清楚.

  教师马上换了一个同学提问.

  生 8:选择方程组的方式.

  师:很好!那你是选择怎样的方程构造方程组的?

  生 8:第一个和第二个求和公式.

  师:如何解这个方程组呢?

  生 8:主要是消元.

 师:选择方程组,就会出现如何求解的问题,把某种式子看成一个整体,就可以得到关于 n 的一元二次方程,就可以继续求解下去了.那么,能否优化方程组呢?

  生 8:通项公式

 师:很好!这样大家看,就优化了方程组,消元目标非常明确,解题比较方便了.

  反思 在课堂教学中,既要发挥教师的主导作用,又要发挥学生的主体作用.一堂课教师不能讲得太多,要留有时间让学生“思”、“说”、“做”,提供表现的舞台.对于某一问题,在教师的启发下,一部分学生通过独立思考会得出一种或几种解法,包括有独到见解的解法,也会有部分学生产生错误的思路.这些都是难得的“教材”.它来源于学生,有很强的针对性.教师可充分利用这一机会,对正确的解法给予肯定和赞扬,使学生获得成功的体验,增强学习的信心;对各种不同的解法进行汇集和交流,培养学生的发散思维;而对错误的解法进行诊断,及时纠正.

  本段教学中教师对公式的选择提示已经掩盖了学生的思维活动,直接导向于公式的选择,就让学生的思维直接进行了阶段性的跳跃.例题 2 已经在例题 1 公式的直接应用上提高了难度,应该给予学生充分的时间进行思考,尤其是如何合理列出方程组,如何进行求解,都应该让学生在解题中自己顿悟,教师不应该直接告诉学生解题时的困难.

 师:是不是又有什么问题了呢?

  师:所以我们发现,利用第一个公式以及等差数列的通项公式性质,可以巧妙解决这个问题.这道题目说明,这个公式里有某种蕴含的关系,思考等差数列的和与某些特殊的项之间的关系.

  3.暴露教师的探索过程,提高学生的思维能力

  例 4 在等差数列 中,已知第 1 项到第 10 项的和为 310,第 11项到第 20 项的和为 910,求第 21 项到第 30 项的和.

  师:我们尝试着把已知条件翻译成数学式子.

 师:那么这个问题如何求解?

  生 11:就用第三个公式.

  师:可以,因为马上就发现 n 已知,代入就可以求出.但是,我们会觉得这一个运算量会比较大,有没有更好的方法呢?

  (学生思考,教师巡视)

 师:很好,利用这个特殊的结论,我们就可以更加快速方便地求解出结果.那么,我们还能发现更一般的结论吗?

  引导学生发现这个新数列的特点,学生回答.

  反思 例题是课堂教学的一个重要组成部分,它对基础知识有巩固深化的作用,对解题的思想方法有示范的作用,而现行课本上例题的解法,都是经过加工整理的思维捷径,如果教师只是照本宣“课”的话,学生仅会

 在羡慕中学习,“为什么这样做?”“怎么想出来的?”却一概不知,出现“课听懂了,但题不会解”的现象.

  因此,在例题教学中要暴露教师的探索过程,对曲折的思维过程作必要的介绍,把书本知识加以“活化”,恢复其本来面目,让学生明白,教师和他们一样,在解题中也会走弯路,但这些弯路是有价值的,从而帮助他们提高思维能力.

  二、学生访谈

  课后,笔者做了不记名、不限内容的调查.

  1.课堂评价

  生 13:上课节奏太快,大脑来不及反应,题目还没有做完,老师就已经讲完了.大脑处于一片混乱中.

  生 14:课堂上,个别学生的思维转得飞快,和老师的互动也很多,因此导致上课的速度偏快,我自己有些跟不上,虽然基本掌握了公式,但是熟悉度仍然不够.我感觉这节课节奏太快,难以形成自己的想法,完全成了个别人的课堂.还需要多训练思维和熟练掌握公式.

  生 15:长了见识,知道高斯原来是德国的数学家,称为数学王子.

  生 16:对于 为什么成等差数列不是很清楚,已经新构成的等差数列的公差也不知道怎么计算出来,什么时候使用这一个公式,大题中能否直接使用.

  生 15:对三个公式的体会、理解和运用都不熟练,因为感觉自己不怎么会做出正确的选择.

 3.课堂中例题的另解

  三、怎样教,更合理?

  教师选择怎样教,不仅决定了这节课学生如何去学,而且长久地影响了学生对数学思维的训练,都说适合学生的才是最好的,发展和培养学生的思维才是最终目的.

  关于这节课,在上课之前,我考虑到班级层次,而且平时也有很好的预习习惯,就安排了较多的内容.一节课下来,尤其是学生的访谈结果,更明确地说明了教学容量过大,题目太多,这样就导致在新授课的时候,做了夹生饭,学生没有系统掌握公式,脱离了本节课最初的目标.

  针对这节课,我做了以下思考.

  把课堂真正还给学生.本节课由于授课教师语速较快,题量多,没有舍得花时间与学生真正对话,从而扑灭了很多思维活动碰撞的火花.很多话都在学生呼之欲出的表达中,被教师不恰当介入,导致学生思维的源泉被堵塞,或者被生硬地扭转到教师的引导方向,学生自己的真实想法没有充分显露出来.

  对于如运算量过大等结论,都是需要学生自主运算之后得到的切身体会,从运算、猜想、归纳中做出比较,而不是以教师的经验来掩盖学生的认知过程,变成知识以结论的模型出现在学生的记忆和运用中.

 关于提问与问题的发现有人说,发现问题比解决问题更重要,而教师的提问就是给学生发现问题的一种示范作用.提问简单不利于学生思维走向更深的层级、更广的角度,反之,教师善于提问,久而久之会影响学生对问题的敏感度,学会善于发现问题,从而研究问题的解决方案,达到思维的训练和培养,从而提高学生的数学核心素养.

  数学上的高标准(较高的数学素养)不仅指掌握一定的数学知识和技能,更是具有数学思维的习惯和能力,即能数学地观察世界、处理和解决问题如果数学课堂做到了让学生的思维精彩地暴露出来,那么在经历了一番洗礼之后,必定会得以优化,走向成熟.


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