高中数学概念形成教学探究

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  【摘要】《普通高中数学课程标准(实验)》中明确概念教学应该返璞归真,努力揭示数学概念、法则、结论的发展过程和本质.在目前概念形成过程的教学中出现了很多弊端,以解题教学代替概念教学,导致了概念教学根基的缺失.本文就问题链为平台,几何画板微整合促成概念动态生成进行实例研究,力图实现概念形成教学的返璞归真.
  【关键词】高中数学;概念形成;探究
  《普通高中数学课程标准(实验)》在课程基本理念中提出:“概念教学应该返璞归真,努力揭示数学概念、法则、结论的发展过程和本质.”在教学研究中,我们主要以同一课例为载体,紧紧围绕“同课优构—同课追构(穷追猛打)—形成精品课”这一教学实施过程,以“数学概念教学首先表现在概念的形成”为指导思想,以问题链为平台、几何画板微整合下概念动态生成为主线,探究优化概念形成教学的途径,着力打造便捷实用(小、实、新、效)的概念形成教学资源,力图实现概念形成教学的返璞归真.
  一、直线的倾斜角
  在直线的倾斜角教学中,学生对已知一点再需要增加什么量才能确定直线,以及如何来刻画这个量有困难,教学中,我们从如何绘制四边形对角线这一问题情境入手,让学生认识到确定直线位置的另一种方法,并围绕为什么有倾斜角、怎么定义倾斜角、如何完善倾斜角等问题展开教学,最终得出倾斜角的概念.
  开课起初,我们设计这样的情境问题,只利用一把等腰直角三角形直尺,且该直尺的斜边长度小于下图中对角线长度,你能画出下图中的对角线吗?
  通过这个问题,让学生认识到已知一点要确定直线,还需要知道直线的方向这一要素;此时可以提出下面的问题,要确定图中的对角线的位置需要的几何要素是什么?具体是什么?通过几何画板演示,让学生感受直线的不确定性,主要是由于方向不定造成的,即直线斜得不同.接着,引出问题,影响直线方向的主要因素是什么?我们如何来准确地描述直线的方向或倾斜程度呢?这里可以通过几何画板演示,把直线动一动,改变直线的方向,请学生观察图形.这样的教学,可以让学生深切感受到方向不同或倾斜程度不同,其实就是角的大小不同,从而意识到可以用角来反映倾斜程度,此时追问引导学生从各类角中有能力描述直线倾斜程度或方向,且唯一的角,如何用语言描述这个角.学生通过观察,描述直线的倾斜角概念,但不够完善,此时提出疑问,根据上述定义,能否确定每一条直线的倾斜角?引导学生认识到不是所有的直线都有向上的方向,为了对所有的直线都有一个交代,须进行分类定义,让倾斜角的概念趋于完善.
  二、椭 圆
  教学中没有体现出与圆的联系,忽略椭圆概念的生成,简单认为椭圆方程的推导才是重点,概念通过之后的练习可以再次进行巩固,开始一知半解没有关系;没有加强对椭圆定义的准确理解,如椭圆定义中常数加以限制的原因等,于是在知识点的教学上,我们从原有概念出发,立足从圆出发来全方位探讨椭圆,从圆的角度思考,通过轨迹猜想,改变AB长度,再次改变AB长度,最终得到椭圆概念.首先,利用几何画板画出一个圆,设置实验,如果我们把两端分开固定,记作F1,F2,那么圆定义中的一个定点改为两个定点,定长改为到两点的距离之和,提出问题:平面上到两个定点的距离之和为定长的点的轨迹是什么?由学生熟知“到定点距离等于定长的点的轨迹是圆”入手,通过创设情境,激发了学生的求知欲,使学生急于想知道椭圆是满足什么条件的点的轨迹,但现有知识又无从回答,形成认知冲突.几何画板演示得出两圆的交点轨迹即满足要求,让学生先猜想,然后教师几何画板演示揭示(见图1).此时,学生提出疑问:到F1,F2的距离之和为|AB|的点,就只有这一种吗?几何画板演示,鼠标拖动点B,改变线段AB的长,使得|AB|=|F1F2|.学生会发现,满足条件的点的轨迹是一条线段F1F2(见图2).再次引问,让学生思考还有没有其他情况?鼠标拖动点B,再次改变线段AB的长,使得|AB|<|F1F2|(见图3).通过以上问题的解决,引导学生描述椭圆概念,并对概念加以完善.
  以圆这个学生的最近发展区为切入点,诱发问题,引导思考,从几何画板直观感知,为进一步抽象概括出椭圆的定义做好铺垫.这样一来,不仅能让学生很深刻地掌握橢圆的概念,也锻炼了其思维的严密性.
  三、总 结
  以上实例从概念本质出发,创设问题情境,有为概念形成做铺垫的感知、体验性问题,也有学生自主体验,自然生成概念的探究问题,并结合几何画板动态观察,让概念在问题链、几何画板微整合下动态生成,真正让学生深刻理解数学概念的本质,让概念教学返璞归真,不失为高中数学概念形成教学的又一途径.
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