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润物细无声

2016-05-14王婵琼

数学学习与研究 2016年7期
关键词:运算平面向量

王婵琼

【摘要】知识的本身就是由形式知识与暗默知识所构成的.SECI模型是知识创造过程的核心所在.SECI模型的四种转化模式:共同化、表出化、联结化、内在化.笔者以《平面向量》教学为例谈SECI模型的应用,旨在使数学课程具备多样性与选择性、使学生用积极主动、勇于探索的学习方式、提高学生的数学思维能力.

【关键词】SECI模型形式知识暗默知识引导自我生成

日本学者竹内弘高在《知识创造的螺旋》一书中认为“知识的本身就是由形式知识与暗默知识所构成的.”形式知识是以文字、数字、声音或手册等形式表示的知识.形式知识可以很方便地用形式或系统的方式传递给他人.暗默知识属于看不见摸不着的知识,具有高度个人化.暗默知识的代名词是主观直觉与预感.暗默知识扎根在个人的行动与切身经验.严格说暗默知识包含两个层面:一是“技术”层面,包括非正式和难以明确的技能或手艺,常称之为秘诀;另一是“认知”层面,包括信念、领悟、理想、价值观、情感及心智模式.暗默知识与形式知识虽然看似是两个极端,但他们之间彼此补充、相互依存.

SECI模型是知识创造过程的核心所在.四种转化模式为:1.共同化(socialization):从暗默到暗默;2.表出化(externalization):从暗默到形式;3.联结化(combination):从形式到形式;4.内在化(internalization):从形式到暗默.笔者以《平面向量》这章为例阐述SECI模型在教学中的应用.将这章教学内容分割成以下四个部分:1.共同化:了解向量丰富的实际背景;2.表出化:理解平面向量及其运算的意义;3.联结化:能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题;4.内在化:发展运算能力和解决实际问题的能力.以下为结合笔者从具体实施过程来谈思考.

第一部分:实施过程

1.共同化——了解向量丰富的实际背景:《平面向量的实际背景及基本概念》

学生之前物理科学习中知晓了类似于位移、力、速度、加速度等矢量;在初中的一次、二次函数及正反比例等函数的学习具备了一定抽象概括、类比归纳、数形结合等思维.笔者认为这些就是学生已具备的暗默知识.课本P74-76用言简意赅的文字层层递进地向学生描述了向量概念、向量的几何表示;零向量、单位向量;相等向量、共线向量.学生便依据已具备的暗默知识生成新的暗默知识.

2.表出化——理解平面向量及其运算的意义

《平面向量的线性运算》和《平面向量的基本定理及坐标表示》

“线性运算”包含了向量加法、减法和数乘的运算及其几何意义,而减法和数乘的运算都是建立在加法的基础上.学生在学习“加法运算及其几何意义”之前具备的暗默知识除了上一节的内容以外,还有在物理科学习力的分解时接触到的平行四边形法则.所以在本节的教学过程中,笔者分三个层次对学生进行引导.

第一层:结合前一节共线与相等向量的知识,引导学生自我生成三角形法则和平行四边形法则这一形式知识.

第二层:由学生自己生成暗默知识“相反向量”的概念,结合实数的加减法及上一层的知识,引导学生生成向量减法运算及其几何意义这形式知识.

第三层:由学生已积累的加法及其几何意义这一形式知识,结合实数的加法、乘法这些暗默知识,引导学生生成向量数乘运算及其几何意义这一形式知识.

“数量积”是本章知识体系中的核心内容、是数形结合思想的集中体现,它将“形”的问题通过“数”来解决.学生在前2节的学习下积累一定基础知识,结合初中平面直角坐标系、力的分解等一系列暗默知识,衍生出平面向量坐标表示及简单运算这一形式知识.教师在整个过程中要密切关注学生的实际情况进行引导,特别是平面向量基本定理的生成,不能操之过急,妄图拔苗助长.

3.联结化——能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题:《平面向量的数量积》

本节具有物理背景及含义,即物体在力作用下产生位移所做的功.学生在学习物理的时候已知功为标量,结合前面几节内容生成的形式知识,根据课本P103-107内详尽的描述及例题,对前期的形式知识进行利用得到平面向量数量积及其坐标表示.平面向量数量积不仅可以解决物理中“功”的实际问题,还能为接下去学习三角函数内的余弦公式、正余弦定理等打下基础.因该知识于学生而言是全新的,故如何引导学生根据原有的知识为基础进行创新是关键,要求教师不单要兼顾学生的认知与能力,更要耐心的等待学生自身知识的生成过程.

4.内在化——发展运算能力和解决实际问题的能力:《平面向量应用举例》

笔者认为,平面向量的应用非常广泛.课本P109仅列举了在平面几何与物理中的应用,实际在空间立体几何(空间向量)中用向量法解决一系列平行、垂直等边与角的问题,在三角函数等函数应用方面也起着举足轻重的作用,这在后期的学习过程中,将逐步培养.

笔者将运用向量来解决实际问题的过程分为三步走,简称“三部曲”(图1-6所示).这是学生在实践的过程中学习、总结、归纳、提炼的过程即从形式知识转化为暗默知识的过程.这一过程注重对学生进行潜移默化的渗透数学思想方法、提升数学思维能力,提高学生用思想方法统领、创新知识的能力,进一步建构自身的知识体系.

1-6运用向量解决实际问题的“三部曲”

第二部分:实践思考

《普通高中数学课程标准(实验)》中对“平面向量”的说明是:“向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一,它是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实践背景.本章学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题,发展运算能力和解决实际问题的能力.”

作为数学教师应明白知识是将对立双方(形式知识、暗默知识)在一个动态过程中进行综合而创造出来的.现在的数学课堂强调学生学习活动的主体性,要求教师协调好学生的主体地位与教师的主导作用.高中阶段的教育是学生发现自我和完善自我的初始阶段,从学生心理特点出发要求数学课程应具备多样性与选择性,使不同的学生在学习数学的过程中得到相应的发展;应提倡学生积极主动、勇于探索的学习方式,强调学生自主阅读、自主探索、自主实践、合作交流等数学学习方式;应强调数学教育的基本目标之一即提高学生的数学思维能力,学生在学习、思考数学问题的过程蕴藏直观感知、观察发现、归纳类比、抽象概括、数形结合、演绎证明等数学思维过程.

“学无止境”,时代在发展、科技在进步,社会对“人”的要求也在逐步转变.作为这个时代的教师,必须“行走着、思考着”以达到“理论积累—实践反思—能力提升”的专业素养提升,才能适应这个时代的教育教学工作.以上便是笔者将SECI 模型运用于《平面向量》这一章的教学实践与反思.

【参考文献】

[1]杨旭燕.认识实践创新-平面向量一章的教学分析与思考.[J].中学数学教学参考.2015.05.

[2]易士亮.浅谈高中数学课程教学的基本理念.[J].文化研究.2015.04.

[3]竹内弘高.知识创造的螺旋[M].北京:知识产权出版社.2006.01.

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