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新课程理念要求教师对数学课堂教学进行精心设计,提高课堂教学的有效性,其中课堂练习是课堂教学中的一个重要环节,然而现实数学课堂教学中,确实存在有课堂练习的效率并不理想的状况。
1.明确课堂练习的功能
1.1 教育功能。任何一种教学活动,对学生的思想品德都会产生一定的影响,当然这种影响可能是积极的、健康的,也可能是消极的,甚至是有害的。数学知识具有应用的广泛性,结合课堂练习可以向学生进行学习目的的教育;数学知识具有严密的逻辑性,通过课堂练习进一步揭示知识间的联系与区别、补充与发展、对立与统一、现象与本质,可以向学生进行辩证唯物主义观点的启蒙教育;数学知识具有高度的抽象性,通过课堂练习可以帮助学生掌握由具体到抽象,再由抽象到具体,即由特殊到一般,再由一般到特殊的认识事物的一般规律。同时学生对课堂练习的态度、解题的策略、练习的效率等方面,通过自我评价和同学互评,也会受到教育与启迪。
1.2 巩固功能。在数学课中,几乎没有一节课是只讲不练的,就是新授课,上新课前有为学习新知识服务的预备性练习。新课过程中结合有关内容作单项的、局部的反馈性练习,新课结束时巩固性基本练习、变式练习,还有提高性对比练习、综合练习,或为后继学习作孕伏性练习,或为激发兴趣,满足求知欲的思考性练习等,总之新课后通过练习,可以促进学生对数学基本概念、法则、公式、定律、性质进一步理解、巩固、掌握,以及各种技能形成。
1.3 反馈功能。课堂练习可以及时反馈学生对知识掌握、形成技能等各种信息,一节课常要安排多次反馈性练习,如前面所提的预备性练习、新课中的反馈练习、巩固练习以及课后练习等,以便得到强化,错误得到纠正,及时调控教学进程。因此教师及时把握各种练习的情况,学生完成练习后,他们最关心的是练习的结果是否正确,但这种关心会随时间的推移而逐渐淡漠,因此教师要及时点评,给予肯定。如果是错误的,则要让学生明白错误原因。
1.4 发展功能。通过课堂练习可以使学生的分析、综合、抽象、概括、判断、推理等初步逻辑思维能力由简单到复杂,由低级向高级逐步得到提高,数学思想方法得到锻炼,思维品质得到培养,通过课堂练习可以发展学生空间观念、语言表达能力,促进思维的条理化、概括化,发展学生个性品质和数学才能。
2.掌握课堂练习设计的原则
2.1 目的性原则。课堂练习设计必须内容科学,必须符合教学内容所提出的教学要求,准确把握各部分知识结构中的重点和难点,必须符合学生思维特点和认知发展客观规律,同时设计的练习要目的明确。
2.2 层次性原则。课堂练习设计要由易到难,由基本到复杂,由巩固性练习到发展性练习。因此在设计课堂练习中,教师必须考虑到练习的难度和层次性,必须适合学生现有水平并兼顾到学生的“最近发展区”。同时教师设计课堂的练习既要让学生体验成功感,培养学习数学的兴趣和信心,又不至于因练习太易而失去认真练习的动力。
2.3 针对性原则。课堂练习设计一定要从教材内容和学生基础这两个方面去考虑,克服不从客观实际出发,只求练习数量和难度,而应根据掌握知识,形成技能的关键、重点、难点去设计练习。
2.4 多样性原则。课堂练习设计要注意题型的多样化和练习方式的多样化,从题型上有填空、选择、解答等,从方式上有口述、动手操作、书面练习,有单项练习也有综合系统练习等。同时要将平淡乏味的数学问题置于有趣的问题情境之中,让学生在愉快而富有挑战性心态下完成知识的构建。
3.用“好”、用“活”课本例题、习题
明确有效课堂练习设计的关键是用“好”、用“活”课本例题习题。课本的例习题是教材编写者精选的,有丰富的内涵和广阔的外延,即其对理解、巩固知识、培养能力和解题策略形成都具有一定典型作用和潜在的价值。所以教师在备课时要认真钻研,充分发挥课本例习题丰富的内涵和外延作用,引导学生通过观察、比较、猜想、讨论、引伸、拓广,由此及彼等思维训练,以培养学生分析问题和解决问题能力。
3.1 对课本的例题要补充思维过程,拓展学生的思维空间。由于篇幅的限制,教材编写都是十分精练,仅是完整的解题格式,省略了分析解决问题思维过程,如果一字不漏地抄上答案,学生只知其然而不知其所以然,这也是数学教学中最大的弊病。“有的学生不知道自己去做什么”,这种教学充其量学生只能获得一种模仿能力,所以教师要引导学生真正搞懂解题依据是什么知识,用的是什么方法,是怎样形成解题过程的。
例如,在完成课本例题:已知圆的方程 ,求经过圆上一点 的切线方程的解答后,为激活学生思维,寻求新的解法,可提示、点拨,由平面几何知识中的勾股定理,以及使用向量知识 ,对问题进行解决。在学生思维活跃时,改变题目条件,创设变式,拓展学生的思维空间。
【变式1】若圆的方程变为 ,求经过圆上一点 的切线方程。
【变式2】若圆的方程变为 ,求经过圆外一点 的切线方程。
【变式3】已知 为圆 内异于圆心的一点,判断直线 与圆的位置关系。
【变式4】已知 为圆 外的一点,过 作圆的切线,求切线方程。
上述变式问题多且有层次性,入手相对较易,坡度适中、排列有序,形成有层次结构的开放系统,学生思维与创造的空间较大,不仅使学生产生“有梯可上,步步登高”的成功感,而且体现了一些重要的数学思想方法。这样设计既不脱离教材,又不拘泥于教材,随着教学层次的展开,不失时机地引导学生由浅入深的探讨,将学生思维的交点引向知识的深入,学生在练习过程中,通过观察、比较、分析、综合,从感性认识逐步上升到理性认识,使思维产生了质的飞跃。
3.2 标新立异、另辟蹊径,培养学生的发散思维能力。课本中的解法是科学正确的,但并非只有一种。教师要引导学生标新立异,鼓励学生不迷信书本,积极思考,敢于探索,敢于创新,可以激发学生积极思考,创新热情,如果学生有了自己新的问题思路,他会为自己的伟大发现而兴奋不已,产生对数学学习极大热情和愉快成功的体验。 例如,讲授椭圆的概念时,先让学生用事先准备的两个小图钉和一长度为定长的细线,将细线的两端固定,用铅笔把细线拉紧,使笔尖在纸上慢慢移动,画出了一个椭圆。然后提出问题思考讨论:
(1) 椭圆上的点有何特征?
(2) 当细线的长等于两定点之间的距离时,其轨迹是什么?
(3) 当细线的长小于两定点之间的距离时,其轨迹是什么?
(4) 你能给椭圆下一个定义吗?最后教师再揭示本质,给出定义。
这样,学生经过了感性认识——分析思考后,对椭圆定义的实质就会掌握得很好,不会出现忽略椭圆定义中的定长应大于两定点之间的距离的错误。
又如,讲“曲面上两点间的最短距离时,设计如下练习:
(1) 在长方体 中, , , ,位于点 处的蜘蛛沿长方体的表面爬行去攻击点 处的苍蝇,问蜘蛛的最短行程是多少?
(2) 是底面半径是1厘米,高为4厘米的圆柱的一条母线,一只蚂蚁从点 绕侧面一周爬到点 ,求爬过的最短距离。
(3) 是底面半径为2厘米,高为3厘米的圆锥的一条母线,一只蚂蚁从点 绕侧面一周爬到点 ,求爬过的最短距离。
两点之间线段最短,但蜘蛛、蚂蚁只能沿表面爬行。用可折叠的矩形纸板翻折演示,通过计算比较,学生不难发现最短途径。再追问:圆柱、圆锥侧面上两点的最短距离又如何计算?继续演示,将圆柱、圆锥的侧面沿一条母线剪开、铺平,此时学生的思路豁然开朗。最后归纳:可展曲面上两点间的最短距离,展开后即为所得平面图形上两点间的距离。这是将立几问题转化为平几问题的一种重要方法。
在新知建构和解决问题的过程中,一题多解表现为从不同角度进行分析、思考,由此产生不同的方法。因此通过一题多解我们不仅促进学生智慧的生成、思维的发展,使学生在思考问题时能想得全,不重复,不遗漏,有规律,也使学生解决问题的策略多,方法灵活,同时还尊重了学生个体差异。
3.3 用“活”课本例习题,培养学生的创新能力。数学习题浩如烟海,如何从“题海”中解放出来,重要的一条就是挖掘例习题的潜在内容,引导学生向更广的范围,更深层次去联想,纵横引伸,把所学知识去更大范围内进行归纳、演变,促进知识融会贯通,解题能力和思维能力得到提高,解题方法和策略形成。其方法有:变式练习、一题多解、改变成开放题、探索题等。
例如,已知抛物线关于 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 ,求它的标准方程。
不少教师认为该题太简单,只需设抛物线方程为 ,再将点 代入即可,因而一带而过,甚至视而不见。其实在教学中若能积极加以引导,合理变式,学生将有很大的收获。教师可以带领学生继续深入研究本题,给出变式练习。
【深入】变式1:如何改变上述问题中的条件,使得其解法分别是设抛物线的标准方程为 、 、 。
此问题并不难,但能激发学生观察、对比、分析和概括,让学生也参与到变式教学的问题设计当中来。
【拓展】变式2:已知抛物线关于坐标轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 ,求它的标准方程.有了上面的铺垫,学生应能想到用分类讨论手段解决。
【变化】 变式3:已知抛物线关于 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 ,求它的标准方程。此时学生仍可利用分类讨论解决,但在教师的引导下,通过对照结果以及变式1中的情况,还是有可能概括出此时抛物线的方程可设为 ,以避免分类讨论。
到此时学生完全可以自己类比出变式4及其解决方法:
【延伸】变式4:已知抛物线关于 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 ,求它的标准方程.解法是可设抛物线的方程为 。这样学生通过自己分析、概括,参与问题设计,使得对抛物线标准方程的理解将更透彻、更深入。
通过一题多变的练习和阶梯式的设问,不仅分散了难点,更使学生将所学的知识融会贯通,学习兴趣高涨。便于提高学生思维的灵活性和创新性,培养学生思维的多样性与广阔性,从而发展学生勇于探索勇于创新的发散思维能力。
总之,在教学中教师要利用数学学科的特点,根据教学内容,紧扣教学目标设计好课堂练习,加强设计“精品”习题的意识,以少胜多,以质为上。在知识和难易程度适宜的基础上设计有一定的“坡度”、“难度”、“密度”的习题,练习时注意加大知识间的“跨度”,变换形式间的“角度”,求新、求近、求活,让课堂练习不断成为学生学习数学兴趣的直接发源地。让学生身处“做题初,趣已生;做题时,趣愈浓;做题终,趣不尽”的学习情趣中,那么我们的课堂练习设计就是有效的。
1.明确课堂练习的功能
1.1 教育功能。任何一种教学活动,对学生的思想品德都会产生一定的影响,当然这种影响可能是积极的、健康的,也可能是消极的,甚至是有害的。数学知识具有应用的广泛性,结合课堂练习可以向学生进行学习目的的教育;数学知识具有严密的逻辑性,通过课堂练习进一步揭示知识间的联系与区别、补充与发展、对立与统一、现象与本质,可以向学生进行辩证唯物主义观点的启蒙教育;数学知识具有高度的抽象性,通过课堂练习可以帮助学生掌握由具体到抽象,再由抽象到具体,即由特殊到一般,再由一般到特殊的认识事物的一般规律。同时学生对课堂练习的态度、解题的策略、练习的效率等方面,通过自我评价和同学互评,也会受到教育与启迪。
1.2 巩固功能。在数学课中,几乎没有一节课是只讲不练的,就是新授课,上新课前有为学习新知识服务的预备性练习。新课过程中结合有关内容作单项的、局部的反馈性练习,新课结束时巩固性基本练习、变式练习,还有提高性对比练习、综合练习,或为后继学习作孕伏性练习,或为激发兴趣,满足求知欲的思考性练习等,总之新课后通过练习,可以促进学生对数学基本概念、法则、公式、定律、性质进一步理解、巩固、掌握,以及各种技能形成。
1.3 反馈功能。课堂练习可以及时反馈学生对知识掌握、形成技能等各种信息,一节课常要安排多次反馈性练习,如前面所提的预备性练习、新课中的反馈练习、巩固练习以及课后练习等,以便得到强化,错误得到纠正,及时调控教学进程。因此教师及时把握各种练习的情况,学生完成练习后,他们最关心的是练习的结果是否正确,但这种关心会随时间的推移而逐渐淡漠,因此教师要及时点评,给予肯定。如果是错误的,则要让学生明白错误原因。
1.4 发展功能。通过课堂练习可以使学生的分析、综合、抽象、概括、判断、推理等初步逻辑思维能力由简单到复杂,由低级向高级逐步得到提高,数学思想方法得到锻炼,思维品质得到培养,通过课堂练习可以发展学生空间观念、语言表达能力,促进思维的条理化、概括化,发展学生个性品质和数学才能。
2.掌握课堂练习设计的原则
2.1 目的性原则。课堂练习设计必须内容科学,必须符合教学内容所提出的教学要求,准确把握各部分知识结构中的重点和难点,必须符合学生思维特点和认知发展客观规律,同时设计的练习要目的明确。
2.2 层次性原则。课堂练习设计要由易到难,由基本到复杂,由巩固性练习到发展性练习。因此在设计课堂练习中,教师必须考虑到练习的难度和层次性,必须适合学生现有水平并兼顾到学生的“最近发展区”。同时教师设计课堂的练习既要让学生体验成功感,培养学习数学的兴趣和信心,又不至于因练习太易而失去认真练习的动力。
2.3 针对性原则。课堂练习设计一定要从教材内容和学生基础这两个方面去考虑,克服不从客观实际出发,只求练习数量和难度,而应根据掌握知识,形成技能的关键、重点、难点去设计练习。
2.4 多样性原则。课堂练习设计要注意题型的多样化和练习方式的多样化,从题型上有填空、选择、解答等,从方式上有口述、动手操作、书面练习,有单项练习也有综合系统练习等。同时要将平淡乏味的数学问题置于有趣的问题情境之中,让学生在愉快而富有挑战性心态下完成知识的构建。
3.用“好”、用“活”课本例题、习题
明确有效课堂练习设计的关键是用“好”、用“活”课本例题习题。课本的例习题是教材编写者精选的,有丰富的内涵和广阔的外延,即其对理解、巩固知识、培养能力和解题策略形成都具有一定典型作用和潜在的价值。所以教师在备课时要认真钻研,充分发挥课本例习题丰富的内涵和外延作用,引导学生通过观察、比较、猜想、讨论、引伸、拓广,由此及彼等思维训练,以培养学生分析问题和解决问题能力。
3.1 对课本的例题要补充思维过程,拓展学生的思维空间。由于篇幅的限制,教材编写都是十分精练,仅是完整的解题格式,省略了分析解决问题思维过程,如果一字不漏地抄上答案,学生只知其然而不知其所以然,这也是数学教学中最大的弊病。“有的学生不知道自己去做什么”,这种教学充其量学生只能获得一种模仿能力,所以教师要引导学生真正搞懂解题依据是什么知识,用的是什么方法,是怎样形成解题过程的。
例如,在完成课本例题:已知圆的方程 ,求经过圆上一点 的切线方程的解答后,为激活学生思维,寻求新的解法,可提示、点拨,由平面几何知识中的勾股定理,以及使用向量知识 ,对问题进行解决。在学生思维活跃时,改变题目条件,创设变式,拓展学生的思维空间。
【变式1】若圆的方程变为 ,求经过圆上一点 的切线方程。
【变式2】若圆的方程变为 ,求经过圆外一点 的切线方程。
【变式3】已知 为圆 内异于圆心的一点,判断直线 与圆的位置关系。
【变式4】已知 为圆 外的一点,过 作圆的切线,求切线方程。
上述变式问题多且有层次性,入手相对较易,坡度适中、排列有序,形成有层次结构的开放系统,学生思维与创造的空间较大,不仅使学生产生“有梯可上,步步登高”的成功感,而且体现了一些重要的数学思想方法。这样设计既不脱离教材,又不拘泥于教材,随着教学层次的展开,不失时机地引导学生由浅入深的探讨,将学生思维的交点引向知识的深入,学生在练习过程中,通过观察、比较、分析、综合,从感性认识逐步上升到理性认识,使思维产生了质的飞跃。
3.2 标新立异、另辟蹊径,培养学生的发散思维能力。课本中的解法是科学正确的,但并非只有一种。教师要引导学生标新立异,鼓励学生不迷信书本,积极思考,敢于探索,敢于创新,可以激发学生积极思考,创新热情,如果学生有了自己新的问题思路,他会为自己的伟大发现而兴奋不已,产生对数学学习极大热情和愉快成功的体验。 例如,讲授椭圆的概念时,先让学生用事先准备的两个小图钉和一长度为定长的细线,将细线的两端固定,用铅笔把细线拉紧,使笔尖在纸上慢慢移动,画出了一个椭圆。然后提出问题思考讨论:
(1) 椭圆上的点有何特征?
(2) 当细线的长等于两定点之间的距离时,其轨迹是什么?
(3) 当细线的长小于两定点之间的距离时,其轨迹是什么?
(4) 你能给椭圆下一个定义吗?最后教师再揭示本质,给出定义。
这样,学生经过了感性认识——分析思考后,对椭圆定义的实质就会掌握得很好,不会出现忽略椭圆定义中的定长应大于两定点之间的距离的错误。
又如,讲“曲面上两点间的最短距离时,设计如下练习:
(1) 在长方体 中, , , ,位于点 处的蜘蛛沿长方体的表面爬行去攻击点 处的苍蝇,问蜘蛛的最短行程是多少?
(2) 是底面半径是1厘米,高为4厘米的圆柱的一条母线,一只蚂蚁从点 绕侧面一周爬到点 ,求爬过的最短距离。
(3) 是底面半径为2厘米,高为3厘米的圆锥的一条母线,一只蚂蚁从点 绕侧面一周爬到点 ,求爬过的最短距离。
两点之间线段最短,但蜘蛛、蚂蚁只能沿表面爬行。用可折叠的矩形纸板翻折演示,通过计算比较,学生不难发现最短途径。再追问:圆柱、圆锥侧面上两点的最短距离又如何计算?继续演示,将圆柱、圆锥的侧面沿一条母线剪开、铺平,此时学生的思路豁然开朗。最后归纳:可展曲面上两点间的最短距离,展开后即为所得平面图形上两点间的距离。这是将立几问题转化为平几问题的一种重要方法。
在新知建构和解决问题的过程中,一题多解表现为从不同角度进行分析、思考,由此产生不同的方法。因此通过一题多解我们不仅促进学生智慧的生成、思维的发展,使学生在思考问题时能想得全,不重复,不遗漏,有规律,也使学生解决问题的策略多,方法灵活,同时还尊重了学生个体差异。
3.3 用“活”课本例习题,培养学生的创新能力。数学习题浩如烟海,如何从“题海”中解放出来,重要的一条就是挖掘例习题的潜在内容,引导学生向更广的范围,更深层次去联想,纵横引伸,把所学知识去更大范围内进行归纳、演变,促进知识融会贯通,解题能力和思维能力得到提高,解题方法和策略形成。其方法有:变式练习、一题多解、改变成开放题、探索题等。
例如,已知抛物线关于 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 ,求它的标准方程。
不少教师认为该题太简单,只需设抛物线方程为 ,再将点 代入即可,因而一带而过,甚至视而不见。其实在教学中若能积极加以引导,合理变式,学生将有很大的收获。教师可以带领学生继续深入研究本题,给出变式练习。
【深入】变式1:如何改变上述问题中的条件,使得其解法分别是设抛物线的标准方程为 、 、 。
此问题并不难,但能激发学生观察、对比、分析和概括,让学生也参与到变式教学的问题设计当中来。
【拓展】变式2:已知抛物线关于坐标轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 ,求它的标准方程.有了上面的铺垫,学生应能想到用分类讨论手段解决。
【变化】 变式3:已知抛物线关于 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 ,求它的标准方程。此时学生仍可利用分类讨论解决,但在教师的引导下,通过对照结果以及变式1中的情况,还是有可能概括出此时抛物线的方程可设为 ,以避免分类讨论。
到此时学生完全可以自己类比出变式4及其解决方法:
【延伸】变式4:已知抛物线关于 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 ,求它的标准方程.解法是可设抛物线的方程为 。这样学生通过自己分析、概括,参与问题设计,使得对抛物线标准方程的理解将更透彻、更深入。
通过一题多变的练习和阶梯式的设问,不仅分散了难点,更使学生将所学的知识融会贯通,学习兴趣高涨。便于提高学生思维的灵活性和创新性,培养学生思维的多样性与广阔性,从而发展学生勇于探索勇于创新的发散思维能力。
总之,在教学中教师要利用数学学科的特点,根据教学内容,紧扣教学目标设计好课堂练习,加强设计“精品”习题的意识,以少胜多,以质为上。在知识和难易程度适宜的基础上设计有一定的“坡度”、“难度”、“密度”的习题,练习时注意加大知识间的“跨度”,变换形式间的“角度”,求新、求近、求活,让课堂练习不断成为学生学习数学兴趣的直接发源地。让学生身处“做题初,趣已生;做题时,趣愈浓;做题终,趣不尽”的学习情趣中,那么我们的课堂练习设计就是有效的。