五年制高职数学教学“微情境”的设置方法
2017-09-06范云晔
摘 要 通过介绍几种五年制高职数学教学“微情境”的设置方法,将数学与学生的生活实际、专业知识相联系,引发学生学习数学的兴趣,帮助学生学好数学,使数学有机融入学生今后的生活工作中。
关键词 五年制高职数学教学“微情境” “微情境”设置 设置方法
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.07.059
创设数学教学“微情境”,是提升五年制高职数学教学的有效途径之一。设置合适的情境,首先要考虑学生的心理特点和思维特征:第一,此时学生的生理和心理正从少年过渡到青年,在行为表征上同时体现成人和儿童的特点,且还以儿童特征占主导;第二,具备一定的意志力和自我调控能力,但控制度较差,并且专注度不够;第三,意义记忆逐渐起重要作用,感知力在精确性和概括性两方面发展迅速,但在感知活动中机械记忆占主导;第四,逻辑思维方面,抽象逻辑在思维过程中虽然逐步展现其重要性,但形象逻辑仍在活动中发挥主导作用。根据心理学家皮亚杰的“认知发生论”来分析,该阶段的学生应处于“具体运演”与“形式运演”两个阶段的交汇期,不具备完整抽象能力的智力结构。“他们更喜欢通过与自身经验、兴趣有关联的事物,通过图表、模型、场景和其他一些具体的手段进行学习。”[1]他们需要一个符合他们心理特点、思维习惯的学习情境。该情境应当具启发性,能让学生产生主动学习的兴趣,能将抽象的概念融入他们生活实际中,以及能把新旧知识顺应,并且在同化旧识结构的基础上构建新的体系。
设置五年制高职数学教学“微情境”的基本途径:通过创设“微情境”,让新知与旧知结构产生联系进而产生冲突,促使学生意识中的新旧知矛盾激化,帮助构建新的知识结构体系。因此,可通过下列几种方法设置五年制高职数学教学中的“微情境”。
1 构建以学生生活实际为背景的教学“微情境”,引导学生对问题进行自主探究
“现实世界是数学的丰富源泉,也是数学应用的归属。任何数学概念都可以在现实中找到它的原型。”[2]在引入“均值不等式”新知的教学中,可以利用如下贴近生活的“微情境”,促使学生主动发挖掘定理内容的实质。
“某网店开展某品牌的促销活动,分两阶段对实施降价。方案①,首阶段折,第二阶段是在第一阶段的折上再进行p折促销;方案②,两阶段均折进行品牌促售。哪种方案打折力度大?”引导学生审题和分析,帮助他们将该问题归结为比较两实数与 的大小,再引导学生采用特殊值法推测出“ ”这一不等关系。至此解决了实际问题,同时还将“均值不等式定理”推导出来。
通过设置以上的贴近生活实际的数学教学“微情境”,帮助学生完成由观察联想、抽象概括以及数学化的学习过程。“不管什么时候,只要可能就要利用和学生的生活密切的材料和观念。”[3]讓他们变得想学和乐学。
2 创设以学生专业为背景的“微情境”,引导学生将数学与专业融合学习
以专业知识为背景所创设的“微情境”,不仅可以激起学生的学习动机进而引发学习兴趣,还可以促使数学意义学习长期有效。针对计网专业学生,高职数学有关“伪代码”知识的教授,不妨将计算机编程为背景,创设“伪代码”与计算机编程相对比教学的“微情境”,让学生体会专业技术中相关数学知识的应用。
“旅游参团,儿童年龄不超过8岁,则无需缴参团费;若儿童年龄在8岁至12岁,则需要缴一半的参团费;若超过12岁,则应缴全部参团费。请编写一个儿童参加旅游团的伪代码。能否根据计算机编程,利用C语言编写一段程序。”在学生完伪代码和程序编写后,引导学生回顾编写过程,让他们发现编写算法和构建流程图两者是一致的,区别仅在于最后的计算机编程是用计算机高级语言编写而已。
“当你做到了像希望的那样在想象中去感觉和行动之后,在实践中运用你的新知识,这一点十分重要。”[4]当学生发现数学知识能帮助专业技能提升时,他们也会注重对数学的学习。
3 设置运用类比思维的“微情境”,引导学生在旧知结构体系中顺应产生新知产生
“利用类比法形成普遍命题的过程是通过‘联想-预见来完成的。联想就要靠已有的知识为基础。”[5]在“复数的概念”教学中,可以以学生旧知体系中有关实数性质和代数式的知识为背景,设置类比的“微情境”,引导学生将新旧知识对比着进行探究。
(1)由等式 , 你能发现怎样结论?若,你又会发现什么?
(3)实数与数轴上的点建立关系,虚数可以吗?若不能,那又该怎么办?
(3)请化简。那么又该怎样化简?”
随着学生旧知的不断深入回顾,引导学生逐步类比旧知探索新知,在旧知体系中顺应迁移出复数的知识,构建其新知结构体系,并在不断深入探究、解决问题的过程中,促使学生思维方法得到训练和提升:(1)问题1利用改变a、b、c、d的限制对判断所产生影响,不仅能使学生对问题理解的加深,同时又渗透了反证思想;(2)问题2在培养学生“数形结合”思想的同时,还帮助学生理解了“升维”的必要性;(3)问题3不仅可以帮助学生明白“共扼复数”引入的实质,还可以渗透进对偶思想。
4 设立符合学生趣味的数学“微情境”,激起学生自主探究学习的兴趣
“好奇是形成兴趣的直接诱因”。[6]在五年制高职学生普遍害怕学习数学,趣味性教学“微情境”的设立,能消减他们对数学的恐惧感,还能激发他们的学习兴趣。“希腊神话中阿基里斯与龟赛跑,龟在其前方1浔处,但阿基里斯跑的速度是龟的10倍。当他追到1浔处时,龟向前爬了1/10浔;当他追了1/10浔时,龟又向前爬了1/100浔;当他追了1/100浔时,龟又再向前爬了1/1000浔…(1)求出阿基里斯和龟在各相同时间段行进的路程;(2)阿基里斯能追上龟吗?”
此“微情境”有助于引发学生观察这两个数列的特点从而引出等比数列的定兴趣。借助学生的好奇心,引发其学习兴趣,促使其进入主动探究学习的状态。endprint
5 创立利用知识缺陷布置迷惑“陷阱”的“微情境”,帮助学生主动剖析、积极“释疑”
在讲授相关“双曲线性质”的习题过程中,可以利用“错解”的方式布置“陷阱”,让学生带着疑惑去积极主动的学习。如:双曲线上有一点P,其到右焦点的距离为5,其正确结论为( )
A 到左焦点距离:8;B到左焦点距离:15;C 到左焦点距离无法确定;D 该点不存在。依据学生平时常规的思维方式,教师可以故意演示这样两种错误解法,迷惑学生:
错解一:分别设左、右焦点为 ,由定义可得 ,由可知, 。故正确结论为B。
错解二:设双曲线右支上存在点 ,则 ,由已知得 ,得,因此,故正确结论为B。
学生因自身知识的缺陷会被迷惑,会认为两种错解是对的。但当教师引导:“当时,即,即,而”,学生经讨论剖析会得出“”,这就与三角形的性质发生矛盾,从而可以肯定点P不存在。同时还会让学生找出被迷惑的诱因:定义中限制条件被忽视。即除要考虑条件外,还需注意暗藏的限制条件以及。
此“微情境”中,先利用学生知识的漏洞布置“陷阱”迷惑学生,再通过对隐藏的关键条件的分析去帮助学生“发现他们自己思维的不足”。[7]在释疑的过程中,培养他们的辨析能力,增强其主观能动性。
6 拟设以电脑拟合的“动态”模型为背景的“微情境”,促进学生在变化中学会全面分析问题
在设置 “微情境”时,还可以借助计算机多媒体技术,利用动画模拟图形变化轨迹来替代黑板上静止的图形,帮学生分析掌握变化规律、避免特殊情况的遗漏。比如,“根据字母系数m变化,探究曲线 的变化时,学生虽然根据二次曲线的知识,经过讨论补充,可能会得到比较完整的结论,但是对非二次曲线的变异现象会漏缺。若利用计算机技术设置“动态”模型来演示曲线变化过程,会让学生自主发现“变异值”。且变化曲线所呈现的形状和颜色的动态美,会让学生注意力集中,从而快速容易的抓住问题的焦点: 时,该曲线为焦点处于Y轴的双曲线,并随m增大开口扩大,达到极限时突变为两条平行直线(平行X轴),此时;当时,随着m不断增大趋向1时,由两平行直线两头相接弯成扁椭圆,随后扁椭圆逐渐地圆起,此过程,直至变为圆(此时);当时,圆分裂又成为两平行直线(平行Y轴,此时;时,曲线又返回成双曲线,其焦点却位于X轴。随着曲线不断变化,学生可以逐步发现:曲线簇其实是围绕四个定点、在变动。
教師在设置计算机模拟“动态”模型的“微情境”时,引入有利于帮助形成各种结论的例子,从普通到特殊,逐步控制他们缩小观察范围,最终让学生在变化中观察分析现象的突出点。这样的发现过程在培养学生的探究精神,使学生掌握科学发现的方法等方面具有独特的功能。[8]
苏霍姆林斯基认为:“教师应该学会控制学生在教学过程中的活动,教师应善于帮助学生形成必要的动机”。即在五年制高职数学教学过程中,教师应该根据五年制高职学生自身特点来设置相应的教学“微情境”,诱发并维持其学习数学的兴趣,引导学生从自身的原有经验和知识结构的基础上,顺应、迁移以及构建出数学知识的新结构体系。
参考文献
[1] 范云晔.高职数学教学中问题情境的设置[J].长春:长春理工大学学报,2013.2.
[2] 孙宏安.数学教材分析[M].大连:辽宁师范大学出版社,1998.
[3] [美]阿妮塔·伍德沃克.教育心理学(第八版)[M].陈红兵等,译.南京:江苏教育出版社,2005.
[4] [德]多丽斯·沃尔夫,罗尔夫·梅尔克勒.理解情感 解决问题[M].赖升禄等,译.北京:中央编译出版社,1999.
[5] 徐利治.数学方法论选讲[M].武汉:华中理工大学出版社,2001.
[6] 冉苒.数学教育心理学[M].成都:四川科学技术出版社,2002.
[7] [新加坡]陈允成,[美]理查德·D·帕森斯等.教育心理学:实践者-研究者之路(亚洲版)[M].何洁等,译.2007.
[8] 施良方.教学理论:课堂教学的原理、策略与研究[M].上海:华东师范大学出版社,1999.endprint