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一、函数思想的应用
一般而言,函数思想,主要是借助于运动和变化的基本观点,并对立体几何中的数量关系进行分析,进而借助于函数思想对函数关系进行建立和构造,并将抽象的复杂问题转化为一种函数问题,最终实现问题的解答.这种函数思想主要是借助于函数的基本概念,并对学生的解题进行指导,进而做好对几何问题的全面分析,对于学生逻辑思维能力的提升有着一定的积极作用.
函数思想对立体几何问题进行解析的过程中,更加注重函数关系的构造,实现化难为易的目的,并借助于函数的性质和证明不等式等,做好立体几何问题的解答.如高中数学中这一例题而言:如图1所示,PA和圆O所在的平面垂直,同时圆O的直径是AB,C是圆周上的一点,若∠BAC=α,同时PA=PB=2r,求异面直线PB和AC之间的距离.
在求解的过程中,首先就要对直线AC和PB之间距离进行分析,尽可能的将直线PB上任何一点到直线AC之间距离的最小值求出,并对变量进行设定对目标函数进行建立,进而将目标函数的最小值求出.首先就要在PB上将任意一点M取出,并保证MD和AC垂直于D,同时MH和AB垂直于H.假设MH=x,同时MH和平面ABC垂直,同时AC和HD垂直.
MD值最小的时候,只有x=2rsin2α/(1+sin2α),可求得两异面直线的距离.该题型在解答的过程中,主要是将两条异面直线的距离向异面直线上两点之间的距离进行转换,进而对其最小值进行求解.这种解析方法主要是对函数的性质加以利用,进而对立体几何做的一种解答.
二、空间几何思想的应用
高中数学立体几何问题解答的过程中,更要对立体几何的相关知识结构进行详细的分析,并对线和面之间的知识以及面与面平行的相关知识进行全面的分析,尽可能将其向向量之间的平行和向量共面之间的问题进行转换,进而实现一种化难为易的解答.
对于空间几何图形的垂直关系而言,不仅仅有线与线之间的垂直,同时也存在面与面的垂直和线与面的垂直.这种向量之间的转化,主要如下所示:lπs∥ms=km,k∈R,同时s和π内的两个相交向量相互垂直,也即是一种线面垂直.
线线垂直主要表现为lmlnsmsnsm・sn=0.
面面垂直主要表现为π1π2m1m2m1・m2=0.
三、距离、夹角的利用
在高中数学立体几何问题求解的过程中,就要借助于距离和夹角的一些条件,进而运用向量的运算,做好高中数学立体几何问题的求解.
假设两条直线lm和ln的方向向量sm和sn的夹角是两条直线之间的夹角,在对cosθ=|cos(s1,s2)|=s1・s2|s1||s2|进行确定.
首先就要假设直线l和平面上π上的投影夹角用θ表示,而θ=|π2-0〈s,n〉|,也即是sinθ=|cos〈s,n〉|=|s・n||s||n|.
同时设两平面的夹角为θ,而平面π1和平面π2内部的法向量为n1和n2,如果0≤〈n1,n2〉≤π2,两个平面之间的夹角为π-〈n1,n2〉;当π2〈n1,n2〉
总而言之,高中数学求解立体几何距离和夹角问题利用解析的过程中,主要是借助于平面外一点到平面的距离的合理计算,并对异面直线间的距离进行计算,进而获得的一种新的求解.在对高中数学立体几何中动态问题进行解析的过程中,主要是借助于几何的思想进行解决,一旦遇到立体几何问题的同时,就要本着动态的眼光,进而对空间几何思想加以借助,进而使得立体几何中相对复杂的问题逐渐的简单化.
四、化曲为直思想的应用
化曲为直的思想主要是指寻找一些直线段,进而找寻解题思路,这种思想是求线段最短的主要方法.如图2所示,棱长为3的正方体ABCD-A1B1C1D1,点E在线段AA1上,同时线段A1E长1,F点是一个截面A1BD上的一个可以移动的点,问线段AF与FE和的最小值是多少.
关键词:高中数学;应试教学;素养教育;途径
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2017)09-0058-02
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2017.09.035
高考数学主要考查学生对知识的综合运用能力及其运算技巧的掌握,需要学生从整体上把握高中数学的主线,加强知识间的纵横联系,这些不单单是靠教师教会的,而是在教师的引导下,靠学生自己主动思考去获取的。我国的教育体制收到多方面的限制,首先传统就是其中之一,从历史看,我国的教育一直都是重人文轻物理,虽然自古我国就在数学方面有所发展,但是文科式的教学和学习方式仍然残留在现如今的课堂上,致使我国高中数学大部分都是教师讲题和学生做题的不断循环。在应试教育下,学习数学的最佳状态就是积极主动,参考教学过程,对数学活动持一定的主动权,并能经常发现问题和解决问题,从而逐步提高自身的数学文化素B。如何在高考中拿下数学、突破高分,是所有数学教师、学生以及家长关心的话题。为此,教师在精通数学知识体系的前提下,还要结合应试教学与素养教育,准确把握高考考点,运用科学的教学理念让学生在高考前迅速提分。
一、 高中数学教学、应试教学与素养教育的关系
众所周知,高中数学教学是在应试教学的体制下来完成的,需要教师让不同层次的学生在数学课堂上都有所收获,并针对那些数学素养较高的学生,更多地展示数学知识的魅力,激发他们的学习兴趣,引导学生进行深入研究,从而促进学生的发展。可以说,高中阶段,数学是不少学生头疼的科目,其实数学也有其独有的魅力,它是思维的舞蹈、智慧的火花,学习数学可以提高应试能力和数学文化素养。教师虽肩负着应试教学的重压,但也要在可行的范围内引领学生对数学进行探根求源,因为数学史对数学教学有非常重要的意义,对数学史的了解能够拓宽学生的视野和数学素养。可见高中数学教学、应试教学与素养教育有着密不可分的关系,教师应发挥数学的内在力量,充分挖掘数学内容所蕴含的价值观,以提高数学素养、发展其思维能力、培育理性精神为核心,让学生在应试教育下也能体会到思考的乐趣。
二、 高中教学结合应试教学与素养教育的有效途径
(一)同课异构
同课异构顾名思义即同一课程,用不同的教学方法,可谓别开生面,生动有趣,不同的教学方法相辅相成,寓教于趣味性,在激发学生兴趣,引导学生形成良好的数学素养方面有异曲同工之妙,是教学合作与整合的范本。同课异构是高中课堂顶层设计与学科整合实施的有效途径,通过课与课的“对话”引发教学思考,更新教学理念,改进教学行为,让学生从被动学数学转变为创意玩数学。中国传统的教育一直被看作是“应试教育”和“填鸭式教育”的代名词,同课异构形式的出现,可以让高中数学教学可以与应试教学及素养教育相结合,通过生动有效的“无痕教育”,实现了教育共享和优势互补。
(二)培养学生对数学的“审美能力”
如何才能让数学学习更加快乐,笔者认为其答案是提高审美能力。这是因为数学的高分学生不一定就是快乐的,也许他们还会更加焦虑,但是学生如果对数学有审美能力,放下对其的成见和抵触情绪,把注意力从结果转到过程里,就会随时产生幸福感。所以说对数学教学而言审美能力就是让学生在学习数学的过程中不会错过数学魅力的能力。热爱学习数学的人都知道,数学是有着多种形态的:作为文化的数学、教育的数学、模式的数学、哲学的数学、考试的数学、素养的数学。所以,数学教师在教学过程中不能只体现数学的单个形态,而是应展现出其多种形态的有机整合,如此,数学教学才会更加丰盈和饱满,才会更有生机和活力,也才能让学生对数学的审美能力逐步提高。
(三)巧妙运用数学学习中的合作与竞争
一、操作方法及活动内容
1.内容
课前3分钟的内容不是单一的,可选择的内容有“创意袋袋裤”(生活中见到的或网上、电视上看到的创意设计)、“自己的改进设计”(模型展示或想法、草图交流)等。选择的对象或主题须从生活入手,贴近社会生活实际,大多同学能感兴趣且易接受的。
2.具体操作方法
在开学的第一节课,由老师给学生介绍一个创意设计,并展示老师自己或往届同学的改进设计模型。老师做好表率,以此“抛砖引玉”,以后的“课前3分钟”舞台都交还给学生。
(1)每节课由一位同学承担介绍一项创意。介绍者要提前一周准备好讲稿,交给通用技术科代表查阅,上台介绍时要脱稿,态度自然大方、声音响亮、语速适中、表达清楚。当然,为了开好头,以便带动其他同学更好展现,每年第一次介绍任务都交给班长完成,接下来按照座号每节课轮流一位同学上台介绍。
(2)提前备好相关的模型或画草图等,如有图片类材料可提前发给老师,在课堂上通过多媒体展示,以便其他同学对介绍内容能有更直观、形象、具体可感的了解。
(3)介绍完毕,由其他同学针对内容提出自己的疑问,再由介绍者做进一步的答疑阐释。最后老师作总体评价,引导学生作进一步的改进,鼓励同学多观察,留心发现生活中设计的不足之处。同时,对一些同学的“课前3分钟”活动中存在的不足之处,及时提出改进的建议。
想要在通用技术课上用好“课前3分钟”,并持之以恒,相应也需要合理的评价机制,评价内容包括讲稿的准备、介绍者的台风、介绍的内容(鼓励自己改进设计)等。在每次介绍后及时公正评分,让同学对评价方式有更清楚的认识。
二、开展“课前三分钟”活动的现实意义
1.“课前3分钟”的热身运动,有利于吸引学生的注意力,活跃课堂气氛。
上课铃响后,大多学生仍还沉浸在放松状态中,心思并未一下子从课间转移到课堂。此时,教师若直接进入课程学习,学生接受信息效率低。俗话说:“好的开头是成功的一半”。为了让通用技术课有良好的开端,通过创造性地开展“课前3分钟”活动,把舞台交还给学生,用他们的精彩表演来吸引其他同学的注意力。而作为学生,他们更能了解同龄人关注、感兴趣的技术问题,这样往往能快速调动其他同学的兴趣,调整他们的思想状态,使他们的注意力很快转移到通用技术学习上来。如,有同学针对北京“721”暴雨导致有人打不开车门造成溺亡事件,让同学讨论如何进行自救。由于是关系到切身安全的问题,话题刚提出一下子就调动了全班同学的兴趣,大家各抒己见,探讨的热情高涨,最后由介绍者总结提出比较有效的自救方法——侧身用脚后跟猛踹副驾驶车窗玻璃。又如频频发生的电梯坠落事件,令很多人感到可怕,那么电梯突然坠落了要怎么办?如何自救才能把伤害降到最低?通用技术课上这样主题的介绍挑战学生的生活常识、能力、思维、信息量,吸引学生的注意力,激发他们的学习兴趣。因此,我们要充分利用好课前的3分钟,引导介绍者从实际生活中选择充满生活情趣,能给学生生活某种指导且有技术含量的案例,以此促使、营造宽松、民主、和谐的教学氛围,让学生爱上通用技术课上的这个“小舞台”。
2.“课前3分钟”能让学生共同分享更多的创意设计,提高对技术的关注,开阔眼界,了解技术发展的最新动向,同时也能充实教师在课堂上使用的案例。
了解技术的发展历史和一些最新的技术成果以及技术在生活和生产中的应用是通用技术课程的目标之一。萧伯纳说过:“你有一个苹果,我有一个苹果,我们彼此交换,每人还是一个苹果;你有一种思想,我有一种思想,我们彼此交换,每人可拥有两种思想。”技术的交流也是如此。每位学生所接触和感兴趣的不尽相同,通过开展“课前3分钟”活动,可以分享了解更多的创意设计,掌握技术发展的最新动态。对于介绍者而言,为了让自己的介绍更成功,自如应对3分钟介绍后其他学生的提问,短暂的3分钟需要介绍者对所介绍内容有充分的了解。这样不但能开阔知识面,介绍者在介绍中得到的肯定也能激发他们对技术学习的热情和兴趣,这种兴趣成为了他们获取技术信息的新动力。
另外,每个班级的3分钟内容也有所不同,教师也可以通过学生的3分钟积累教学中所需的案例。如学生介绍的创意设计:超级玻璃、便于充电的安全插座、太空天梯、3D食品“打印机”、小学门前T台通道的设计、无限USB、手提电脑遮阳帽、切菜护手器、漏电空气开关等。
3.通过“课前3分钟”活动,能进一步培养学生留心生活、发现问题的能力。
通用技术课教学主要是启发学生对日常生活中遇到的物和事有所思考。科学巨匠爱因斯坦说得好:“提出一个问题比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许是一个数学上的或实验上的技能而已;而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的想象力。”每位学生可能有自己的生活经历和独到的发现。俗话说,“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”。通过“课前3分钟”这个平台,交流发现的问题,共同寻找解决问题的方法。如学生提出的问题:热水瓶倒了会被洒出的热水烫伤,教室桌子储物空间太小,黑板擦在使用过程中粉尘飞扬,新的袋子粘合在一起不易打开,儿童吃饭时易弄脏、弄湿衣服,手机电池不能共用,规划不合理形成的“拉链马路”,投影屏幕挂在一侧导致另一侧同学看不清,公园里为了美观设计过薄的不安全石凳等。这些小的生活经验,无心的发现,也许就会促使一个新发明、一项新创意的诞生。
由此可见,“课前3分钟”为学生的“发现问题”种子提供了一个适宜的土壤环境。而学生自主提出问题,会增强他们的求知欲望,他们会为解决这些问题而进行思考,这样有目的的思维活动,有利于调动学生主动发现问题的积极性,有利于促进学生养成自主、探究的学习习惯。
4.通过“课前3分钟”提高学生的创新意识,动手实践能力。
为解开这个谜底,我分析了《数学大纲》、教材,调查了部分教师和学生,以翻阅资料、问卷调查等多种途径进行了分析研究、总结归纳,发现造成高一学生数学成绩滑坡的主要原因有以下几方面。
第一,教材因素。
首先,一方面高一数学与初中数学在教材内容方面相比,一个明显的不同是在知识“量”上急剧增加,部分数学内容(如算法初步等)移到高一学习,这样就增加了单位时间内学生接受知识的信息量;另一方面,辅助练习及消化小结课相应减少,高一新生对此不是很适应,因而产生了数学如迷宫的感觉。其次,高一数学与初中数学在难度上“台阶”跨度较大。再次,教学内容在直观与抽象程度上的变化较大。
第二,学法因素。
首先,被动学习。许多学生升入高一后,还像初中那样,习惯于跟着老师转,不善于独立思考和刻苦钻研数学问题,缺乏分析、归纳、总结能力,不能较快地适应高一数学教学。其次,学不得法。高一阶段课程设置多,自习课少,学生疲于应付当天作业,预习、复习时间极少,陷于了学习上的恶性循环。
第三,环境因素。
首先,高一学生来自不同的学校,习惯于原来的学习环境,对新的环境、新的教法不是很适应。其次,学生情绪松动。
由于以上原因,造成了学生数学成绩从初中到高一的大滑坡。要提高高一学生数学成绩,解决这一难题,我认为应做好以下几方面工作:
一、基础是关键,课本是首选
我们要明确的是:高一数学是高中数学的基础。刚进入高一,有些学生还不是很适应,如果直接学习高考技巧,仿佛是“没学好走就想跑”。任何的技巧都是建立在牢牢的基础知识之上,因此建议高一的学生多抓基础,多看课本。在以往的应试教育观念中,好像只有多记公式,掌握解题技巧,熟悉各种题型,把自己变成一个做题机器,才能在考试中取得最好的成绩。我以为在高考中只会做题是不行的,一定要在会的基础上加个“熟练”才行,小题一般要控制在每个两分钟左右。高一试题约占高考得分的70%,只要把高一的数学掌握牢靠,高二、高三则只是对高一的复习与补充。所以进入高中后,要尽快适应新环境,上课认真听,多做笔记。因此,我们应该在熟记概念的基础上,多做练习,稳扎稳打,只有这样,才能学好数学。
二、教师如何教
高中数学教材容量增多,学生心理特点、认识结构、思维方式等方面的变化,决定了初、高中教法上的不同。如何改变学生因应付中考而造成的“重知识,轻能力”的不良倾向,加快学生对高中数学教学的适应性,改变教学方法至关重要。为此,首先要适当放慢起始教学进度,待学生逐步适应高中数学教学的节奏后,再酌情加快教学进度。其次,采用逐步渗透,新旧类比的教法。众所周知,数学的特点之一就是有严密的系统性和逻辑性,旧知识是新知识的基础和前提,新知识是旧知识的发展和提高。因此,讲授新课应注意与旧课密切联系,以旧引新。第三,重视思维方法的教学。数学过程要始终体现“思维”这一主线,把数学的思维美展现于学生面前。第四,加强阅读指导,培养自学能力。教师要有意识地指导学生阅读课本和有关学习资料,培养学生自学理解能力及独立钻研问题和解决问题的能力。第五,做好小结,拓展巩固,做相关习题,培养学生的探索能力。
三、引导学生如何学
教师的工作不仅仅要让学生“学会”,更重要的是让学生“会学”,为此要加强学生学习方法的指导培养,这又是一个不容忽视的问题。第一,高中数学教师应该要求学生做好课前预习,使学生对所学内容课前就做到心中有数,真正带着问题听课。第二,教师应有意识地强化学生促成形象思维和抽象思维的过渡,指导学生把研究的对象从复杂的背景中抽象出来,进而使抽象概念形象化,抽象结论具体化,抽象方法通俗化。如讲授“集合”概念这一节时,引导学生以教室里桌子等切近生活的实物为对象从中抽象出元素的确定性、无序性、互异性,从而使集合概念形象化、具体化。第三,通过测试,建立错误库。根据学生在数学解题中容易出现的失误加以统计,分类指导,做好查缺补漏工作,帮助学生寻找适合自身特点的最佳学习方法。
四、充分激发和调动学生学习数学的积极性和主动性
有些学生觉得高中数学难学,学起来枯燥乏味,因而对数学学习缺乏兴趣和热情,缺乏应有的积极性和主动性。要改变学生这些思想认识,除向学生讲清数学这门基础课的重要性外,还可以采用以下做法:第一,用事实诱发学生学习数学的动因和兴趣,如向学生介绍中外数学家的故事和成就,介绍当今中学生进军国际“数、理、化”奥林匹克竞赛的历程等,以诱发学生的求知欲。第二,提高学生学习数学的兴趣,充分挖掘教材本身的趣味性、实践性,把抽象的数学内容生活化;做到不同类型的课新课导入不同;精心设置悬念,抓住学生的思维,布置问题;注意练习的多样性,避免机械重复,以增强学生的新鲜感,吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,变学生被动消极学习为主动积极学习。第三,有意识创造条件让学生亲自动口说、动手做,使学生体验到成功的乐趣。
知识不仅仅是通过教师讲解获得的,而是学生在一定的环境背景下,借助他人(老师、同学)的讲解,利用已有的学习资源,自主地选择合适自己的学习方法.要达到更好的学习效果,就要求老师在教学的过程中要依据教学的理论内容来设定例题情境,充分调动同学们的学习热情,尽量挖掘同学们的潜能,支持同学们在实践中创新学习方法.使得同学们在自主学习和与他人交流合作的过程中学到数学的基本知识和能力的同时也能够复习到原来学习的数学知识.还可以让同学们觉得知识都是通过自己实践探求出来的,并非是被迫地接受已有的结论,这样就充分发挥了学生在学习过程中的主体地位.
(二)在新课改下设立更高的教学目标
新人教版的高中数学教学要求不仅仅局限在知识的传授,还要包含技巧、思考、解决问题等方面的考虑.那种原有的以追求高分为目的的教学目标,已经不符合现代新课改的精神了.教师除了要教给学生知识,还要教会学生方法,教会学生去独立地分析和解决问题.教学过程中师生积极交流,共同进步.教师要改变传统的压抑同学创造力的教学模式,使其得到不断地优化,改变在教学过程中老师占主体地位而学生被动接受知识的教学现象,设立更加科学的教学上以学生为主体地位的教学目标,让同学们真正地成为学习的主人.
(三)强化备课促进教师们的进步
在新人教版高中数学的新要求下,把教师个人备课与集体备课充分地结合起来.这样,既能够顾及到各个班级的实际情况,又可以使教师之间得到优势互补,从整体上提升教师们的备课水平,使其能够更快地适应新人教版的新型教学理念.尽量多地开展教师集体备课的活动.
在集体备课开始之前,各个老师分别研究新人教版教材的各个部分,精心地设计教案,从而提高集体备课的效率.集体备课活动的开展,给教师们提供了一个交流教学心得的平台,能够使教师们更快地把握新人教版高中数学的重点,从而提高整体的数学教学水平.