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引领学生占领数学思维空间

 

【作者】 梁金艳

【机构】 杭州学军中学海创园学校

【摘要】

【关键词】
【正文】  【摘 要】 本文主要是针对目前新课程改革进程中,课堂教学里存在的不适应的教学常态;教材处理的局限模式而探寻新的思维增长点,力图从新理念的高度,结合具体教材实际案例,源于课本,而高于课本,为学生的终生学习发展创设良好的行为积淀。
  【关键词】 思维空间;探索;再创造

  一、一个借鉴
  看过齐白石的《虾戏图》,我们脑海中都会留下深刻的印象,大篇的空白下却只有几只墨虾,没有水痕,没有涟漪,但却使人产生了丰富的联想思维空间,而教学中不也可以从中得以借鉴和启示吗?“有所不为而有所为”的思想正是这一体现。
  二、一个理论
  数学思维是人们在数学活动中的思想或心理的过程与表现,它是通过对数学问题的提出、分析、解决、应用和推广等一系列工作,以获得对数学对象的本质和规律性的认识过程。我们平时提到的数学意识、观念以及数学的精神、思想、方法等则是数学思维活动的宏观概括和具体体现。
  三、具体案例
  应注意问题联想性、问题发散性、问题质疑性、问题导向性、问题的类比性等等,本文结合教材中的具体案例对此加以说明。
  1、问题联想性:
  案例1、人教版必修5解三角形P11页例1-5
  如图设A、B两点在河的两岸,人不能到达对岸,如何测量两点之间的距离?
  例1,测量者在A的同侧,在所在的河岸边选定一点C,测出AC的距离是55m,∠BAC=510度,∠ACB=750度







  解决:利用一次正弦定理即可,即已知对边和对角,即可求出另一角的对边。
  例2、如图设A、B两点在河的对岸,人不能到达对岸,如何测量两点之间的距离?
  解决:在河岸边取C、D两点,并测量其长度为a,如图测出四个角α、β、γ、δ,先在▲ACD中利用两角∠ADC,∠ACD和一边CD利用正弦定理计算出AC,再在▲BCD中同样方法求出BC,最后在▲ABC中用所求得的两边和夹角利用余弦定理求出AB







  例3、AB是底部B不可到达的一个烟囱,A为烟囱的最高点,设计一种测量烟囱高度AB的方法。
  解决:▲ACD中测得两个仰角,一条边CD,利用正弦定理求出AC的长,再在RT▲ABC求得直角边AB从以上几个例题,你能联想到哪些问题?它们之间有什么样的联系?








  本质在哪里?
  以下是学生的具体思维联想
  联想:几个问题都是解决不能到达的测量问题,通过间接方法和三角形变换进行。例2是两次用到例1,双次迭加,分别用两次正弦定理完成的,其中用到了4个角和一边,并且学生提出更新的想法,取三点C、D、E(可以不共线)即如图,分别在▲ACD和▲BDE中进行,线条没有交叉,更直观易懂,尝试成功






  发现以上例题都是四点之间的边角类型,例2通过一边和四个角可以解决问题,那么后面的例题只是他的特殊情形,包括空间竖直问题,立体棱锥问题,不变的都是已知测量出一边,最多用到四角,及两个三角形就可以把所有的问题变换成一个平面模型。
  2、问题发散性:
  思维的聚合与发散是两个不可分割的可逆的有机整体,大多数情况学生乐于聚合,寻找答案,聚合成唯一,这是一种习惯性思维。
  案例2、人教版选修2-3计数原理P5页例4
  要从甲、乙、丙3幅不同的画中选出2幅,分别挂在左、右两边墙上的指定位置,共有多少种不同的挂法?
  (先独立做)发现一个学生,立马请他回答
  学生1:分两步,先从3幅中选1幅挂在左,再从剩下的两幅中选出1幅挂在右就好了3×2=6种嗯,很好,这就是书本解法,体现了分步原理的思想。
  学生2:拿着他的解法站起来,老师我的式子也是3×2,但想法不一样的,不知道对不对?
  分两步,先将三幅中选出两幅,包括甲乙、乙丙、甲丙,再将选择出的两幅挂到左右,3×2=6种(众人惊讶)式子完全一样,居然想法截然不同?(很多学生不断点头似有所悟)
  下面大家再集中讨论一下,两种解法的根源,要有新的想法哦。
  发现了三组同学的独特想法,下面请两个代表回答一下
  学生3:分两类,第一类含甲,包括甲乙、甲丙,有2×2=4种,第二类选出不含甲,只有乙丙了,共6种;通过以上陈述,6=3×2=2+2+2=2×2+2=······按照这样的思路,6可以组合形成更多的形式,而不同形式之间,甚至同一形式之间都蕴含了截然不同的思维,这是一次思维的碰撞,希望以后课堂中能有更多的思维火花闪耀(众人鼓掌,眼睛亮亮的)
  反思:从这个问题的背景来说再简单不过了,之前学生也很不以为然,但是针对这个问题的发散后,改变了大多数同学看书本的态度,体现了“小问题,大思维”,效果非常好,我想这归功于还把空间给学生。希望我们的学生能在广袤的思维空间中自由翱翔。
  3、问题质疑性
  目前的教学现状是追求问题的准确性和最优化,但很少对教材,思路,解法进行批判式的精神,这是不利的,完全接纳只是一味地使学生片面化的倾向权威性,变“接纳式学习“为”批判式质疑“,无疑是可以提高学生认识事物的辩证思维空间。
  案例3、选修2-3,P59习题B1
  甲、乙两选手比赛,假设每局比赛甲胜的概率为0.6,乙胜的概率为0.4,那么采用3局2胜制还是采用5局3胜制对甲更有利?你对局制长短的设置有何认识?
  解:教参的标准答案是按照独立重复实验的方法,把甲赢的局数x看成对象,则P(x≥2)=P(x=2)+P(x=3)=C230.620.4+0.63--------- ①
  但学生对于这个解法提出了质疑,
  作业中的多数解法:令Ai表示第i次甲赢,Ai表示乙赢,
  则P(A1A2)+P(AiA2A3)+P(A1A2A3)=0.62+2·0.4·0.62=0.6286------②
  这符合生活常识,P(A1A2)即三局中先赢两盘的为胜者,不须打第三盘,答案也等于0.6286,两者是偶然的吗?他们是否有必然的联系?很多学生面对这个问题也是百思不得其解,(学生困惑的眼神)
  照理①其中的P(x=2)=C230.620.4都是按打满三局来计算,是违背常理的。






  课堂剖析;问题恰恰就出在两者的结构上,两相对比,就可看出其中端倪,②中的P(A1A2)是指即甲先赢两局,第三局可赢可输,包含了P(A1A2A3)和P(A1A2A3)两种情形,而P(A1A2A3)就等于①中的P(x=3),并且P(A1A2A3)与②另外的两者P(A1A2A3)、P(A1A2A3)合起来就是①中的P(x=2)甲赢两局的情况,至此真相大白。(学生若有所思,有感悟)
  四、结束语
  学生的学习过程不仅是一个接受知识的过程,而有也是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程,这个过程一方面是暴露学生产生各种疑问、困难和矛盾的过程,另一方面是展示学生发展聪明才智、形成独特个性与创新成果的过程。  
   新课程,新标准,新理念,新高考这些都预示着崭新的开始,我们要相信学生,放开手,让他们成为未来的主人,我们要作的是为他们插上思维的翅膀,让他们在无限的空间中自由翱翔。
  参考文献:
  [1]张奠宙 普通高中数学课程标准解读[M] 江苏教育出版社 2004年
  [2]魏本义 应如何设计 更科学合理 中学数学教学参考 2008年第6期
  [3]朱占奎 加密拓展思维链 二次开发教材更好解读课标关键 中学数学教学参考 2008年第4期
  • 【发布时间】2019/2/20 9:55:12
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