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注重过程探究 构建有效课堂

2022-06-16洪建章

名师在线 2022年16期
关键词:圆心一元二次方程探究

文/洪建章

引言

学生学习知识,从理解到掌握再到应用需要一个过程。知识自身也有一个发生、发展和应用的过程。因此,教师不仅要明确知识生成的过程,还要明确教材中练习设置的变化和延伸过程,为学生提供独立探索的机会。笔者认为,在数学课堂教学中应注重过程探究,使学生对数学产生兴趣,激发学生学习的积极性,培养学生掌握知识、运用知识的态度和能力,构建高效的数学课堂。

一、注重知识形成过程探究

问题驱动指引贯穿了学生的数学学习过程。序列问题有助于引导学生了解知识的来龙去脉,经历知识的发展过程,从而形成对概念、原理等的深刻理解。对过程中蕴含的数学思想的体会与感悟,有助于发展学生的问题意识、探索精神。学生在学习中不仅要知道知识“是什么”,更要清楚“为什么”和“怎么样”。其中,了解“为什么”和“怎么样”就体现了对知识逻辑形式的探究。经过这种过程性的探究,学生能够逐渐明了知识涉及的思维结构和思维方法,将客观的符号知识内化为个人的认知结构,实现“转知成智”。在教学中,教师要精心设计探究过程,体现知识的形成过程,让学生深入理解知识,在运用知识时得心应手,使数学课堂教学更加有效。

例如,在“有理数的乘方”一节中,乘方的意义及求有理数的正整数指数幂是重点和难点,正确理解底数、指数和幂的概念,是正确运算解答乘方的关键。对此,笔者在教学过程中设计了三组问题,由浅入深,让学生通过比较、辨析来理解概念,真正体会幂的运算由来,注重知识的形成过程,真正理解幂的概念。

问题1:把下列各式用乘方的形式表示。

(1)2×2×2×2×2×2=____;

问题2:

(1)在94中,底数是____,指数是____,表示的意义是____________________________;

(2)在(-5)3中,底数是____,指数是____,表示的意义是____________________________。

问题3:53与35的意义相同吗?与的意义相同吗?为什么?

注重知识形成的过程,一方面是新课中的知识形成过程,要理解知识的来龙去脉;另一方面是知识体系形成的过程,要理解知识间的区别与联系[1]。学生在理解的基础上才能形成结构化的知识,在综合背景的问题中,才能选择和调用相应的知识,这样的数学课堂教学才会更高效。

二、注重解题过程探究

数学习题中有很多极具教学价值的问题,在教学中教师不能仅仅就题论题,给出结果或答案即可,而应充分挖掘题目中的丰富内涵。深度教学要注重学生在教学过程中的切身体会、感受与经验,丰富学生的过程体验。这是深度教学的要求,也是对学生学习过程性的回应。因此,教师在教学中应尽量让学生参与到解题过程探究中,让学生真正体会习题中包含的知识,快乐地探究学习,使学生不断完善知识结构和认知结构,培养学生举一反三、触类旁通的能力[2]。

以“实际问题与二次函数”这一节的一道习题为例:已知飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)关于滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是s=60t-1.5t2,求飞机着陆后滑行多远才能停下来?在讲解此习题时,笔者设计了如下的探究过程。

甲同学:准备一架模型飞机,用教室地板当跑道,演示飞机滑行的过程。

乙同学:在黑板上,先建立直角坐标系,t轴表示时间,s轴表示飞机滑行的距离。随着甲同学的演示过程,在直角坐标系中把图像画出来,如图1所示。

图1

在这样的探究过程中,学生真正理解了随着时间t的增加,飞机滑行的距离s从只有增加不会减少到最终不变的事实,明白了点A的含义,体会了二次函数与实际问题的联系,达到了对知识的真正理解和应用。

又如,地面上一个小球被推开后开始滑行,滑行的距离s与时间t的函数关系如图2 中的抛物线所示(A是抛物线的顶点),则下列说法正确的是( )。

图2

A.小球滑行6 秒停止

B.小球滑行12 秒停止

C.小球滑行6 秒回到起点

D.小球滑行12 秒回到起点

三、注重知识的重现过程探究

《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出,课程内容不仅包括数学的结果,还包括数学结果的形成过程和蕴含的思想方法。对此,教师要重视学生的参与过程,重视知识的重现过程。

例如,在“点和圆的位置关系”这一节中,教师在讲解如何确定外接圆的圆心时,可设计如下问题:

问题1:给出一个圆形(大于半圆)纸片,如何确定圆心,并把残缺的部分补完整?方法1:在纸上用折叠法尝试,确定圆心,补完图形,如图3所示。方法2:利用三角板中的直角及圆周角的性质,如图4所示。

图3

图4

问题2:撕碎圆形纸片,给碎片定圆心。教师将圆形纸片当着学生的面撕碎(可多撕几下),为学生设置一个新的情景:如何确定一块碎片所在圆的圆心呢?

学生可以利用“过不在同一条直线上的三个点确定一个圆”,即利用外心的性质作圆,找出圆心,补完图形(如图5)。

图5

知识的再现过程有助于学生了解所学知识从何而来、解决何种问题、怎么解决,在有限的时间内探究知识[3]。这样学生不是被动地接受知识,而是主动获取知识,获得真正意义上的学习能力。同时,整个课时也收到了良好的教学效果。可见,有了学生的参与,再现知识过程的探究,课堂教学才会生机勃勃,学生才会成为课堂学习的主体。

四、注重思维过程探究

完整的思维过程包括审题、解题、反思。教师要创造机会让学生经历完整的思维过程,让学生理解数学思维方法、解决问题的策略。教师的主导作用应该体现在选择好的题目、设计好的问题,以及提炼可推广的方法、策略或技巧[4]。

以下面一题为例:“若抛物线y=x2+bx(b>2)上存在关于直线成轴对称的两个点,则b的取值范围是________。”此题考查二次函数与不等式二次函数与一元二次方程的关系、轴对称的性质、因式分解等知识点。对此,教师可以设计如下探究过程:

问题1:如果点A、点B是关于直线成轴对称的两个点,它们有什么特点?(引导学生根据性质设点A(m,n)、点B(n,m))

问题2:点A、点B与抛物线y=x2+bx有什么关系?(引导学生利用待定系数法解决,思路进一步打开)

由(1)-(2):得n= -b-1-m

代入(1):得到关于m的一元二次方程:

m2+(b+1)m+(b+1)=0

问题3:存在性与一元二次方程的根有什么关系?(引导学生与一元二次方程根的判别式联系起来,思路更近一步,慢慢感觉豁然开朗)

Δ=(b+1)2-4(b+1)>0

即:b2-2b-3>0

问题4:想一想二次函数图像与不等式的关系。

此时,令p=b2-2b-3。教师引导学生画出图像(如图6)。

图6

∵b2-2b-3>0(即p>0)

∴b<-1 或b>3

又∵b>2

∴b>3

注重思维过程探究,可以让学生真正经历完整的思维过程,使学生参与审题、析题、解题的探究过程,有利于学生理解数学思维方法,利用数学思想方法找到解决实际问题的策略、技巧,使学习更有效。

结语

正如布鲁纳所说,“探索是教学的生命线”,这条生命线就是一个个大大小小的过程的集合。在数学课堂教学中,教师要注重知识形成过程探究,注重解题过程探究,注重知识的重现过程探究,注重思维过程探究,使学生更深入地理解知识、掌握知识,真正学会解决问题的方法。

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