第一篇:初中数学教学研究
新课程理念与初中数学课程改革
第一章(重点)
一、《标准》的研究背景
1、《纲要》是制订标准的基本依据
2、中国数学课程改革与发展研究是《标准》的理论与实践基础
二、《标准》的基本理念
1、数学课程要面向全体学生
2、数学的发展要在数学课程中得到反映
3、数学课程要关注学生的生活经验和已有的知识体验
4、数学课程的内容要包括“过程”
5、在合作交流与自主探索的氛围中学习数学
6、教师的角色要向数学学习活动的组织者、引导者和合作者转换
7、评价应关注学习过程,应有助于学生认识自我,建立自信
8、科学合理地使用现代信息技术
三、基本理念在《标准》中的地位和作用
基本理念是构成《标准》的支撑点,《标准》中每一项具体描述都是这些理念物化的结果。
第二章 一、五个国家的数学课程标准
1、改革迭起的美国数学课程标准
包括6条指导性原则和12条标准
2、以水平为标准的英国数学课程标准
3、十年一改的日本数学课程标准
4、现实的数学的荷兰数学课程标准
5、国小影响大的新加坡数学课程标准
二、国际数学的六个特点
1、面向全体
2、注重问题解决
3、注重数学应用
4、注重数学交流
5、注重培养学生的态度、情感与自信心
6、重视信息技术的应用
三、国外初中数学教材的特点
1、与现实生活紧密联系在一起
2、从学生的经验出发,激发学生学习的兴趣
3、以学生的活动为主线来贯穿内容
4、内容呈现方式多样化
5、教材为学生提供了充分的探索空间
6、教材注重对知识及时进行梳理
第三章(重点)
第一节 建立和发展学生的符号感1
符号感主要表现的四个方面
1、能从具体情景中抽象出数量关系和变化规律,并用符号来表示
2、理解符号所代表的数量关系和变化规律
3、能进行符号间的转换
4、能选择适当的程序和方法解决用符号所表示的问题
第二节 数与代数的课程设计
一、代数式的课程设计特点
1、在具体情境中理解字母表示数的意义
2、在代数式、代数式求值、代数式运算的学习中发展符号感
二、方程与不等式的课程设计特点
1、体会方程(组)是刻画现实世界的一个有效的数学模型
2、经历探索方程(组)解的过程
3、掌握求解方程的基本方法,并能检验解的合理性
4、体会具体问题中的不等关系,利用不等式解决问题
三、函数的课程设计特点
1、函数思想的早期渗透
2、探索现实世界中变量之间的关系
3、对函数概念理解的逐步深入
4、在具体函数学习中强调函数模型的思想
5、结合数值、解析式、图像探索具体函数的性质
6、利用函数的观点认识方程和不等式
四、有理数、实数的课程设计特点
1、关注数与现实世界的联系
2、关注对大数、无理数等的估计
3、关注对运算意义的理解以及对运算方法的选择
4、利用计算器解决实际问题和探索规律
第三节 教学上的建议
数与代数课程教学的五点建议
1、注重实际问题数学化的过程,突出数、符号用来表示与交流的作用
2、鼓励学生的充分探索和交流
3、注重培养学生的代数推算能力
4、重视对数与代数知识的理解和应用,避免繁杂的运算
5、注重发挥计算器、计算机等信息技术的作用
第四章(重点)
第一节 几何课程的价值和目标
一、几何课程的三项教育价值
1、更好地理解人类赖以生存的空间
2、发展无穷无尽的直觉源泉,形成创新意识
3、有利于数学思考、解决问题、情感态度的发展
二、几何课程的目标
第二节 建立和发展学生的空间观念
空间观念的主要内容是
1、能由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化,能根据条件作出立体模型或画出图形。
2、能描述实物或几何图形的运动和变化
3、能采用适当的方式描述物体间的位置关系
4、能运动图形形象地描述问题,利用直观来进行思考
第三节 空间与图形课程的设计
一、图形的认识的课程设计
1、在现实情景中抽象出图形,经历建立模型的过程
2、经历探索图形性质的过程,掌握一些基本图形的基本性质
3、增加视图与投影等有关空间的内容,更好地发展空间观念
4、运用所学的图形的性质解决实际问题
5、了解并欣赏一些有趣的图形,感受图形世界的丰富多彩
二、图形与变换的课程设计
1、在丰富的现实情境中,探索变换(轴对称、平移、旋转)现象的共同特征,认识变换(轴对称、平移、旋转)的基本性质
2、探索图形之间的变换关系及基本图形的变换性质
3、灵活运用轴对称、平移和旋转的组合进行图案设计
4、欣赏并体验变换在现实生活中的广泛应用,体会其丰富的文化价值
5、认识图形的相似及其在生活中的广泛运用
三、图形与坐标的课程设计
1、探索刻画物体或图形位置的方法,灵活运用不同的方式确定物体的位置
2、能建立适当的直角坐标系,描述物体的位置
3、在同一直角坐标系中,感受图形变换后点的坐标的变化
四、图形与证明的课程的设计
1、在探索图形性质,与他人合作交流的活动过程中,发展合情推理,学习有关条理的思考与表达
2、体会证明的必要性
3、掌握证明的基本格式,养成说理有据的态度
4、体验证明素材的丰富多彩
五、教学上的四点建议
1、以现实生活中的大量实例为背景,使学生体验图形与现实世界的密切联系
2、注重使学生经历观察、操作、思考、想象、推理、交流、反思等活动,积累数学活动经验
3、全面发展学生的推理能力
4、发挥计算机等信息技术对空间与图形及教学的作用
第五章(重点)
第一节 统计与概率的教育价值
统计与概率的教育价值
1、有助于学生适应现代社会的需要
2、有助于培养学生形成运用数据进行推断的思考方式
3、有助于学生数学思考、解决问题、情感态度等多方面的发展
第二节 统计课程的设计
统计课程的设计
1、核心是发展学生的统计观念(包括三个方面)
2、从事收集、整理、描述和分析数据的活动,并在此活动中学习统计的知识和方法(包括三个方面)
3、认识到统计在社会生活及科学领域中的应用,并能解决一些简单的实际问题
第三节 概率课程的设计
概率课程的设计
1、体会概率的意义,了解频率与概率的关系
2、学习获得事件发生概率的方法
3、通过实例进一步丰富对概率的认识,发展学生的随机观念
第四节 教学上的建议
统计与概率教学的四点建议
1、突出统计与概率的实际意义和应用
2、突出学生在活动过程中的自主探索和合作交流
3、强调对所学知识和方法的理解和应用,避免单纯的计算
4、强调计算器、计算机等信息技术的作用
第六章
第一节 实践与综合运用
一、实践与综合运用的内涵
1、加强数学与外部世界的联系
2、加强数学内容之间的联系
3、加强数学知识、方法、活动经验、思维方式等的综合应用
二、实践与综合运用的教育价值和总体目标
1、教育价值
2、总的要求
第二节 课题学习
一、课题学习的特征与目标
1、特征
2、目标:共4个方面
二、课题学习的教学和评价建议
1、提供给学生充分实践、思考和交流的空间
2、提供适当的课题供学生选择,并鼓励学生独立提出问题
3、注重课题学习后的教学反思
4、对课题的学习评价以质的评估为主
第二篇:初中数学“数学建模”的教学研究
初中数学“数学建模”的教学研究
张思明(北大附中,数学特级教师)鲍敬谊(北大附中数学学科主任,高级教师)
白永潇(北京教育学院数学教师)
一、什么是数学建模?
1.1数学建模(Mathematical Modeling)是建立数学模型并用它解决问题这一过程的简称,有代表的定义如下:
(1)普通高中数学课程标准中认为,数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,已经成为不同层次数学教育的重要内容和基本内容。
(2)叶其孝在《数学建模教学活动与大学数学教育改革》一书中认为,数学建模(Mathematical Modeling)就是应用建立数学模型来解决各种实际问题的方法,也就是通过对实际问题的抽象、简化,确定变量和参数,并应用某些“规律”建立起变量、参数间的确定的数学问题(也可称为一个数学模型),求解该数学问题,解释、验证所得到的解,从而确定能否用于解决实际问题的多次循环、不断深化的过程。
两种定义的区别在于课程标准对数学建模的定义没有强调建立特定的解决问题的数学模型。数学建模的过程中当然会运用数学思想、方法和知识解决实际问题,但仅仅如此很难称得上是“数学建模”。处理很多事情,比如法律和组织上的问题,常常会用到分类讨论的思想、转化的思想、类比的思想,而并没有建立数学模型,这就不能说是进行了数学建模。这里所谈(实际上,同大部分人认为的一样)的数学建模,其过程是要建立具体的数学模型的。
什么是数学模型?根据徐利治先生在《数学方法论选讲》一书中所谈到,所谓“数学模型”(Mathematic Model)是一个含义很广的概念,粗略的讲,数学模型是指参照某种事物系统的特征或数量相依关系,采用形式化数学语言,概括地或近似地表达出来的一个数学结构。广义的说,一切数学概念、数学理论体系、数学公式、数学方程以及由之构成的算法系统都可以称为数学模型;狭义的解释,只有那些反应特定问题或特定的具体事物系统的数学关系结构才叫数学模型。
本论文所谈到的数学建模,其过程一定是建立了一定的数学结构。
另外,我们所谈的数学建模主要侧重于解决非数学领域内的问题。这类问题往往来自于日常生活、经济、工程、医学等其他领域,呈现“原胚”状态,需要分析、假设、抽象等加工,才能找出其隐含的数学关系结构。
一般地,数学建模的过程可用下面的框图表示:
1.2什么是中学数学建模?
这里的“中学数学建模”有两重含义。
一是按数学意义上的理解、在中学中做的数学建模。主要指基于中学范围内的数学知识所进行的建模活动,同其它数学建模一样,它仍以现实世界的具体问题为解决对象,但要求运用的数学知识在中学生认知水平内,专业知识不能要求太高,并且要有一定的趣味性和教学价值。
二是按课程意义理解,它是本文要展开讨论的,一种要在中学中实施的特殊的课程形态。它是一种以“问题引领、操作实践”为特征的活动型课程。学生要通过经历建模特有的过程,真实地解决一个实际问题,由此积累学数学、用数学的经验,提升对数学及其价值的认识。其设置目的是希望通过教师对数学建模有目标、有层次的教与学的设计和指导,影响学生的学习过程,改变传统的学习方式,实现激发学生自主思考,促进学生合作交流,提高学生学习兴趣,发展学生创新精神,培养学生应用意识和应用数学的能力,最终使学生提升适应现代社会要求的可持续发展的素养。
二、数学建模进入中学课堂的背景
(一)数学建模从大学到中学的历程
1.大学开设数学建模课程以及大学生数学建模竞赛的开展。
目前,数学建模在大部分高校已经成为数学专业的必修课,其它工科、金融、社会学科的选修课程。而且,与计算机技术相结合,大学开设了数学实验课程。
美国的大学生数学建模竞赛有MCM(Mathematical Contestin Modeling)和ICM(Interdisciplinar yContestin Modeling),我国的有全国大学生数学建模竞赛(CUMCM)(China Undergraduate Mathematical Contestin Modeling)。
2.数学建模从大学进入中学。
1988年,第六届ICME就把“问题解决、建模和应用”列入大会七个主要研究课题之一,认为“问题解决、建模和应用必须成为从中学到大学——所有学生的数学课程的一部分。”
美国科学院下属的国家研究委员会在1989年发表的调查报告《关于未来数学教育的报告》中,把“数学建模进入中学”列为数学教育改革最急需的项目。
(二)国外中学数学建模相关课程的发展
很多国家在中学开设了类似“数学建模”的数学应用课程,将数学知识和现实生活中的问题融合起来进行学习,形成了各具特色的中学数学课程。
1.美国——两种课程模式。
(1)以项目为中心的学习(Project-Based Learning)
强调长期的、跨学科的、以学生为中心的学习活动,并结合现实世界中的问题与实践进行教学。
(2)以问题为中心的学习(Problem-Based Learning)
是一种关注经验的学习,它围绕现实生活中的一些结构不明确的问题展开调查,并寻求解决方法。
1991年美国出版了由Frank Swetz和JeffersonS.Hartaler编的《中学课程中的数学建模—课堂练习资料导引》。此书介绍了自1975年以来美国的中学数学教学是如何强调问题解决和数学建模的,简要分析了问题解决和数学建模的关系,指出在中学发展数学建模活动的必要性和可能性。
2.英国——课程整合。其主要内容是: ①从现实生活题材中引入数学;
②加强数学和其他科目的联系;
③打破传统格局和学科限制、允许在数学课中研究与数学有关的其他问题。在课程标准下,将“运用和应用数学”单独列为一项成绩目标,贯穿于整个数学课程之中。“运用和应用数学”十分注意面对解决实际问题与日常生活中的问题,包括提出问题、设计任务、做出计划、收集信息、选用数学、运用策略、获得结论、检验和解释结果等环节,而不是局限在书本上现成的“问题”。例如,为研究最好的储蓄方式(或地点),就要去调查各家银行不同存款形式、期限的利率等。
3.日本——课题学习。
受美国“问题解决”等因素的影响,日本教育界提出了“课题学习”(Problem Situation Learning)。“课题学习”于1989年作为中学数学教学内容写进了《中学数学学习指导要领》,自1993年4月开始在初中二、三年级中开始实施。
为了配置“课题学习”的实施,1993年日本出版了6套初中数学科书,共设置255个课题。大阪教育大学松宫哲夫先生提出了CRM(Composite Real Mathematics)型课题学习,特别重视课题的现实性,积极主张从现实世界中的问题情境出发进行课题学习。提出“湖水中的数学”、“高层建筑中的数学”、“田径场中的数学”、“交通安全中的数学”、“铁路运输中的数学”等课题。
日本第15届中央教育审议会在1996年提出了要在中小学设置综合课程的建议,经过论证后修订了中小学《学习指导纲要》,规定小学(从三年级开始)和初中从2002年开始,高中从2003年开始正式开设综合学习课程。综合活动课程不是课外活动,而是利用教学时间进行的正式课程。它没用既定的教学目标和教科书。各校根据自己的兴趣等选择学习内容。
4.法国——多样化途径(初中)有指导的学生个人实践活动(高中)。
1994年,法国开始进行中小学校的课程改革,增加了“多样化途径”课程,并于1995年-1996年首次在初二年级实施。
1999年,法国政府又规定,将这一实验从初二推向初三,规定在初三年级增加“综合实践课程”,并且设为必修课。
2002年,法国几乎所有的高中二年级都开始进行“有指导的学生个人实践活动”。5.国际数学教育大会对数学建模的重视。
在近几届的国际数学教育大会(ICME)上,数学建模与应用都有固定的专题分组。1996年6月在西班牙召开的第八届ICME大会上,不仅有欧美国家的数学建模的专题报告和经验介绍,也有巴西这样的发展中国家的代表介绍巴西国内10年来数学建模的发展情况。我国代表叶其孝教授在“数学建模与应用专业组”报告中,介绍了我国首创的中学数学知识应用竞赛的情况。
(三)国内中学数学建模的发展
中学数学建模竞赛的开展,展示了数学建模在培养学生方面的特殊作用,产生了巨大的影响,对数学建模课程进入中学起了积极的推动作用。从1991年以来,上海市举办了“金桥杯”中学生数学知识应用竞赛;北京市在1994年第一届“方正杯”中学生数学知识应用竞赛,从1997年开始,由北京数学会等五家单位组织,把《高中数学知识应用竞赛》作为正式的科普活动,定期开展。
北京市数学会从1994年起,组织了“中学数学教学改革和数学建模”讨论班;经过研讨形成一批教学素材,在北京师范大学的“数学学校”中进行了教学建模案例实践。评价中,高考逐年加大了对数学应用能力的考察力度。教学中,“研究性学习”、“课题学习”、“数学建模”等教学方式陆续提出。
(四)课堂教学的尝试和教学资源的发展历程
•1993年,北大附中采用叶其孝引进的美国建模教材,组织部分同学在课外活动的时间开始开展数学建模活动。
•1997年,北大附中有了正式选修课,积累了一批案例资源作为教学之用,并为高中数学课程标准中数学建模内容的制订,提供了经验和案例。
•1997年,叶其孝主编的《中学数学建模》出版。
•2000年9月,张思明编著的《中学数学建模的实践与探索》出版。•2002年12月,《北京高中数学知识应用竞赛试题及解析》出版。•2003年,《中学生研究性学习案例---中学生数学建模论文选编》出版。
•2003年,数学建模被写进有教育部制订的《普通高中数学课程标准(实验)》,成为高中数学正式的学习内容。
•2004年,张思明、白永潇编著的《数学课题学习的实践和探索》出版。•2006年,拍摄17集专题片《数学建模走进中学课堂》。
•2007-2009年,在全国部分地区的“数学新课程的网上培训”课程中,数学建模成为培训内容之一。
•2008年,北京“数学建模”双课堂“实验,依托网络、真实课堂和虚拟课堂结合的中学数学建模课程,探索了中学数学建模教学的可操作模式。
三、《义务教育数学课程标准(修订稿)》和高中数学课标中有关数学建模的内容 教育部新启动的《义务教育阶段数学课程标准》的修订中,东北师大史宁中校长提议,将原来的“双基”增加到“四基”,增加了“基本数学活动经验和基本数学思想”。基本活动经验是指学生亲自或间接经历了活动过程而获得的经验。另外,《全日制义务教育数学课程标准(修改稿)》在“数与代数”的内容中提出了“要初步形成模型思想”,对“综合与实践”部分内容加以明确并提供了具体课例。上述变化正是课标对培养学生数学应用能力的应措。相比数学建模,综合与实践部分是学习数学建模的最初阶段,因此内容包含的更加基本、广泛,下面我们将分别介绍全日制义务教育数学课程标准(修改稿)提出的“模型思想”,“综合与实践”的内容,以及内容在实验稿基础上的变化,最后在通过实例来说明综合与实践部分的学习内容。
(一)模型思想
2007年12初全日制义务教育数学课程标准(修改稿)提出在“数与代数”的教学中,应帮助学生建立数感和符号意识,发展运算能力和推理能力,初步形成模型思想。模型思想的建立是帮助学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径。建立和求解模型的过程包括:从现实生活或具体情境中抽象出数学问题,用数学符号建立方程、不等式、函数等表示数学问题中的数量关系和变化规律,求出结果、并讨论结果的意义。这些内容的学习有助于学生初步形成模型思想,提高学习数学的兴趣和应用意识。
(二)与实验稿相比“综合与实践”部分的变化
目的和内涵进一步明确,统一了名称,给出了明确的定义:“综合与实践”,是一类以问题为载体,学生主动参与的学习活动,是帮助学生积累数学活动经验、培养学生应用意识与创新意识的重要途径。针对问题情境,学生综合所学的知识和生活经验,独立思考或与他人合作,经历发现问题和提出问题、分析问题和解决问题的全过程,感悟数学各部分内容之间、数学与生活实际之间、数学与其他学科之间的联系,加深对所学数学内容的理解。
明确要求“综合与实践”应当保证每学期至少一次。三个学段“综合与实践”的要求和教学目标有了差异。
(三)“综合与实践”的常用教学形式和案例
按照教学内容不同,“综合与实践”可以分为两种内容形式:体现数学知识内部联系;体现数学与生活和其它学科联系。
若按照活动开展的地点不同,可以分为课堂内、课堂内外结合、课堂外三种形式。(可见下表)
解决数学内部问题
解决数学外部问题(生活、的综合与实践活动 其他学科等)的综合与实践
活动
课堂内进行的综合与实践活动
例80--用几何研究代数、例78--看图说故事
课堂内外结合进行的综合与实践活动 课堂外进行的综合与实践活动
(四)《高中数学课程标准》中关于数学建模的定位
在《高中数学课程标准》的研制过程中,对是否增加数学建模的要求是有争议的。一些专家认为,中学数学是打基础的阶段,核心是学好将来需要的基础知识,应用不必强调,强调了也没有用——在大跃进时期我们曾强调过“理论联系实际”,文革中我们的教学内容里加入了类似“三机一泵”,地主如何算“变天帐”一类的内容,弱化了基础理论的学习,效果是不好的。但一批数学家深刻注意到了数学的发展和变化,姜伯驹、李大潜、丁石孙、叶其孝等先生都分别撰文阐明在中学培养学生数学应用能力的重要性。我们多年开展中学数学建模竞赛和中学数学建模教学的实践也证明了,数学建模对培养中学生应用能力的良好作用。种种努力,使数学建模最终成为新高中数学标准中规定的高中数学内容的一部分。
新高中数学标准在基本理念的第5条即是发展学生的数学应用意识,认为高中数学课
例46--空间想象与分类计数。
例77--包装盒中的数学 例79--利用树叶的特征对树木分类 例21--钮扣分类
例75--直觉的误导 例76--从年历中想到的 程应提供基本内容的实际背景,反映数学的应用价值,开展“数学建模”的学习活动,设立体现数学某些重要应用的专题课程。高中数学课程应力求使学生体验数学在解决实际问题中的作用、数学与日常生活及其他学科的联系,促进学生逐步形成和发展数学应用意识,提高实践能力。由此在数学内容中特别加入了:数学探究、数学建模。这些内容不单独设置,渗透在每个模块或专题中。标准要求高中阶段至少各应安排一次较为完整的数学探究、数学建模活动。
这里标准中谈到的数学建模,内容即是一般意义上的数学建模。数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,已经成为不同层次数学教育重要和基本的内容。数学建模可以通过以下框图体现:
数学建模是数学学习的一种新的方式,它为学生提供了自主学习的空间,有助于学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识;有助于激发学生学习数学的兴趣,发展学生的创新意识和实践能力。
课程标准提出的教学要求是:
1.在数学建模中,问题是关键。数学建模的问题应是多样的,应来自于学生的日常生活、现实世界、其他学科等多方面。同时,解决问题所涉及的知识、思想、方法应与高中数学课程内容有联系。
2.通过数学建模,学生将了解和经历上述框图所表示的解决实际问题的全过程,体验数学与日常生活及其他学科的联系,感受数学的实用价值,增强应用意识,提高实践能力。
3.每一个学生可以根据自己的生活经验发现并提出问题,对同样的问题,可以发挥自己的特长和个性,从不同的角度、层次探索解决的方法,从而获得综合运用知识和方法解决实际问题的经验,发展创新意识。
4.学生在发现和解决问题的过程中,应学会通过查询资料等手段获取信息。5.学生在数学建模中应采取各种合作方式解决问题,养成与人交流的习惯,并获得良好的情感体验。
6.高中阶段至少应为学生安排1次数学建模活动。还应将课内与课外有机地结合起来,把数学建模活动与综合实践活动有机地结合起来。
标准未对数学建模的课时和内容做具体安排。学校和教师可根据各自的实际情况,统筹安排数学建模活动的内容和时间。例如,可以结合统计、线性规划、数列等内容安排数学建模活动。
四、如何在初中开展数学建模
(一)数学建模与数学应用题的区别
与传统应用题相比,数学建模所解决的问题往往呈现一种“混沌”状态,没有明显的数据和关系可用,所给的条件也不一定有用,得出的结论往往不唯一,建立的数学模型也要在实践中反复修改验证,由于具有这些特点,数学建模是学习“数学应用”的最佳方式之一,能让学生更好地体验数学是怎样运用于实际的过程,形成他们的数学经验。
我们之所以要在初中渗透数学建模,一个很重要的理念是,要培养学生的实践能力,需要综合的利用知识,如果仅仅满足于在每一个具体的领域里,介绍具体领域的知识,可能就没有给学生综合使用知识的一个机会,另外,数学的发展非常关注应用,用数学去解决其他学科和领域的问题,用数学去解决我们日常生活的问题,这都是数学发展越来越重视的一件事情,怎么利用数学的知识,去解决生活中其它学科中的问题,我们需要有一个平台,让学生利用这个平台,去做这件事情。其次是对学生创新能力的培养,而创新的基础是需要有问题的,是需要解决问题,是需要在解决问题的过程中,提出自己的想法,而综合与实践活动,恰恰就为学生这方面的能力,提供了一个可操作的,可以实践的一个平台。
对比第三阶段的综合与实践活动的要求,有哪些相对于前两阶段的提升?一个是能够结合实际情况,经历设定解决具体问题的方案,并加以实施的过程,体验建立模型,解决问题的过程,建立模型,并尝试发现问题,提出问题,这是一个比较高一点的要求,在前两个学段,主要是学生一起做老师提供的已经在课本上给好的问题,在这个初中要尝试,看学生自己能不能提出一些有价值的问题。要把数学建模的目标,和学生增长数学学习的经验,改进学生学习的方式联系起来,那么还提出要会反思,参与活动的全过程,会把研究的过程和解决形成报告和小论文,并进行交流,进一步获得社会活动的经验,要求结果要形成一个有价值的数学结果,像个小论文。
(二)初中数学建模的四个环节
第一个环节是提出问题,第二个环节是探求解题的途径,第三个环节是操作实践,第四个是反思交流评价。也可以简单地用“选题,开题,作题,解题”这样的操作方式来表达。具体来做数学建模的教学设计的时候,一个是要有一个清晰的线索,这个线索就是过程设计,核心是个问题,在问题引领下,突出活动。一个是“做”,不是老师做,是学生做,所以要围绕着做来设计,一个是“过程”,过程要让学生更多地参与,在过程中有所发现,有所收获,最后,要积累经验。
(三)数学建模的评价
可以通过几个不同的维度来评价。第一是过程,就是学生能不能完整地完成这个过程,老师给了问题以后,或者我们自己提出的问题也好,首先把问题说清楚,第二件事,要有思路,我们能不能把这个思路说清楚,就是我打算怎么做,先拿纸试,然后拿布裁,然后发现什么问题再怎么解决,在解决的过程中,会用到哪些数学,要先有一个设计。我们看学生是不是能在真正做之前,把这问题想一想清楚,然后就是做,最后就是做的结果的展示。万一出了问题,还可以有改进的一些思考。另外就是能不能拓展。第二是看数学用得怎么样,包括是不是正确,是不是科学,是不是好,能不能改进的问题;比如说还可以考虑,因为我们毕竟是做实践的东西,是否考虑到精度,是不是考虑到节约,是不是考虑到优化。第三就是情感态度价值观。学生做一件事情的关注度,投入度,兴奋度如何,也许做的并不太好,但是他非常专注,他不会的地方会向别人请教,而请教的态度非常好,他还可以去翻书和查资料等等。
将以上内容进行归纳,在数学建模评价中,我们不仅要关注结果,更要关注过程、关注学生的差异、学生个性的彰显、学生在建模前后发生的变化。出可以从以下几个角度入手观察、评价:学生提出问题是否有新意,操作求解是否有创意,合作学习是否有效率,结果呈现是否有特色,反思拓展是否有眼光,自我感受是否有收获,兴趣动力是否有增强,数学素养是否有提高。
(四)初中数学建模的若干简要案例
4.1初中数学建模学习案例1:——与自行车有关的问题(小组学习实践)课题:了解自行车中的数学问题,应用学过的数学知识,解决以下问题。问题1:用自己或同学的一辆自行车为观察对象,观察并解决下列问题:(1)我观察的这辆自行车是什么牌子的?
(2)它的直径是cm,轮子转动一周,在地面走过的距离是____________cm,精确到1cm。
(3)自行车中轴的大齿轮盘的齿数是_________齿,后轴的小齿轮(飞轮)的齿数是_____________,中轴的大齿轮被踏动一周时,后轴的小齿轮在链条传动下,不计算惯性将转动_____________周(保留2位小数)。
问题2:如果你有自行车,并骑车上学,你能借助于自行车,测量出从你的家到学校的路程吗?请你设计一个测量方案,并尽可能地通过实际操作测量出从你的家到学校的路程。
问题3:如果你的(或你的朋友)自行车是可以变速的自行车(如山地车、多飞轮的自行车)、请你观察一下在这辆自行车上有几个(中轴上的)大轮盘,几个飞轮,它们都各有多少齿?记录这些数据。如果你骑车时每一秒脚蹬一圈,请你根据上面测量的数据计算出这辆自行车运行时最大的速度和最小的速度各是每小时多少公里?
选做问题4:你认为对问题3中的自行车的各个齿轮的齿数安排的合理吗?你能发现或提出什么样的问题?如果有可能请你做设计改进的话,你会做什么?
求解工作的表格省略。
4.2初中数学建模案例2:——线路设计问题(自学、探索、创新实践)课题:为所在小区设计一个最佳的邮政投递路线,一个合理的保安巡逻路线。实施建议:
1.按居住地成立4-6人的小组,对你们要研究的小区,进行观察,收集必要的数据和信息,(如平面图,楼的门洞的朝向,道路情况,小区的进出口位置等).发挥各自的特长,分工合作完成测量方案的设计、实测、作图、计算、论证、比较、计算机文稿录入、结果介绍等。
2.复习必要的知识,如一笔画方法,最短邮路的画法和算法等。
3.画出小区的平面示意图,(最好复印一下,以避免后面画坏时重画),在图上完成邮政投递路线的设计,(使邮递员走的路线最短)。
4.实践环节:先不加思索按投递要求随意地走一遍,再按你设计的路线,实际走一遍,测算出路程看一看相差多少(记录数据)? 创新实践项目:为你们居住的小区设计一个合理的保安巡逻路线、或合理的送奶的路线。首先思考“合理”的含义。
4.3初中数学建模案例3:——穿衣镜的最佳设计(个人的创意与设计)
课题:自己提出几个有关穿衣镜设计的问题,给出你们认为最合理、最佳、最有创意的设计方案或解决办法。
实施建议:
1.成立工作小组,讨论本小组的工作目标、分工。
2.有可能的话到家具店、超市、(别忘了带尺子或相机)有关杂志或网站上收集一点相关资料,可以发现问题或提出你们更好的设计。
3.分工合作完成你们的设计,最好有一个图、或一个小的模型,可以用纸板做。4.准备在全班交流,可以用实物、照片、模型、“ppt”,等形式表现你们的成果和创意,如果给你3分钟讲演、展示,怎样让班里同学为你们的成果叫好?
4.4数学建模的可供学生选择上的假期作业
1.利用放寒假与父母逛商场的机会,认真注意收集春节商场“打折消费”、“诱导消费”的各种广告信息,测算化1000元可以最多实际买到价值多少的商品。计算实际打折率。开动你的大脑,为消费者设计一种收益较多的购物方式;或者为商场设计一个更好的吸引消费者的、也使的商场收益较多的购物方式。
2.测量一个比较高的建筑物的高度,说明测量方案,测量过程和测量数据。看谁想出更好的方法?
3.自编3道方程和方程组的应用题,要求联系实际,有真实的实际背景,请写出题目、题解,看谁编的有趣。
4.到超市观察各种不同包装设计的同种商品,如同一个牌号的大、小牙膏,收集它们的价格信息,找一个表示它们的重量和价格的公式。5.到各大商场,超市观察不同的商品的外包装,提出一个与“节约”有关的问题,将问题数学化,并用学过的知识试着解决它。进而自己在提出一些新的问题,或将自己得到的结果推广以适用于更大的范围。
6.了解出租车的计价方式,(如起步每公里,每种车型多少钱;运行中每公里,每种车型多少钱;等候时每分钟,每种车型多少钱?)给出一个根据距离、等候时间计算付多少钱的方法或公式。
7.调查邮局中不同重量、寄往本市、外地、港澳、国外的平信(包括航空)的邮资表,如果限定信封上只准贴至多3枚邮票,请你设计邮票应该有哪些面值?
8.自己找到的用学过和还没有学过的数学知识解决的实际问题,(可以只提出问题,或仅仅提供一个解决问题的想法)。
学生实际的学习成果从略。
五、数学建模对教学和教师的影响
开展数学建模学习不仅是学习方式的改变,而且是育人模式的变化。
人才培养模式集中而具体的体现形式是教育教学模式。改革传统的以“升学—应试”为目标的学校教育教学模式,创建以全体学生全面发展为目标的、体现素质教育方向和要求的新型教育教学模式,是当前学校实施素质教育的首要任务。而创建体现素质教育思想和要求的教育教学模式重要的着眼点就是要改变学生那种单纯地被动接受教师知识传输的学习方式,帮助和指导学生在开展有意义接受学习的同时,形成一种对知识技能进行主动探求、并重视实际问题解决的主动积极的学习方式。这就是培养学生在教师指导下,从自身的学习生活和社会生活、自然界以及人类自身的发展中选取研究专题(专题、主题),以探究的方式主动地获取知识、应用知识、解决问题的数学建模。这对于培养学生的创新精神和实践能力、创造能力、终身学习的能力具有十分重要的意义。而数学建模活动的实际结果告诉我们,它不仅对好学生、而且对学习有一定困难的学生都能起到培养兴趣、激发创造的目的。数学建模的成果还可以为学生建立一种更表现学生素质的评价体系。数学建模的过程可以为不同水平的学生都提供体验成功的机会,真正把筛子变成泵。
实际上,数学建模的教学过程(或者更自然地说是师生一起学和做的过程)对教师的成长和专业发展,更新教育观念,主动参与并推进素质教育,有着越来越重要的作用。
主要表现在下面的几个方面:
首先,它可以帮助教师转变教学观,更有利于发挥教师的主导作用和学生的主体作用。教师的主导作用体现在创设好的问题环境,激发学生自主地探索解决问题的积极性和创造性上;学生的主体作用体现在问题的探索、发现、解决的深度和方式尽量由学生自主控制和完成。它体现了教学过程由以教为主到以学为主的重心的转移。课堂的主活动不应都是教师的讲授,而应是学生自主的自学、讨论、调查、探索、解决问题。教师要自觉适时地改变他的教育角色,平等地参与学生的探索、学习活动。教师不应只是“讲演者”、不应是“总是正确的指导者”,而应不时扮演下列角色:模特——他不仅演示正确的开始,也表现失误的开端和“拨乱返正”的思维技能;参谋——提一些求解的建议,提供可参考的信息,但并不代替学生做出决断;询问者——故作不知,问原因、找漏洞,督促学生弄清楚、说明白,完成进度;仲裁者和鉴赏者——评判学生工作及成果的价值、意义、优劣,鼓励学生的有创造性的想法和作法;在教学的组织中体现“学法”,把教和学融为一体。
其次,它可以帮助教师转变学习观。
过去在封闭式教育中,教师是知识的输出者。由于教育被定位为在学校这个“围墙”内,由知识的拥有者和惟一源泉——教师向知识的需求者——学生输出知识的活动,教师和学生之间的关系就是教师“单向输出”和学生“被动接受”的关系。在数学建模的实践活动中,问题环境充分敞开,教师不可能也不再是学生获取知识的惟一源泉,而且常常会无计可施,教师的指导作用更多地表现在“策略”的指导。教师把握教学目标时应立足于“做”而不是讲,立足于学生对问题的分析,对解决问题过程的理解,而不以仅仅有正确的解答为满足。要让学生在问题、困难、挑战、挫折、取胜的交替体验中;在选择、判断、协作、交流的轮换操作中;经历一个个学、用知识,进而发现问题,走向新的学、用知识的过程。从而培养能力、激发兴趣、形成学生主动学习的良性循环。
第三,它还可以改变教师自己的成材观、发展观。
事实上,数学建模对教师也很陌生,对许多问题教师可能都不会,怎么教学生?在数学建模过程中表现出的问题形式与内容的多样,问题解决方法的多样性、新奇性和个性的展示,问题解决过程和结果层次的多样性,无疑是对参与者创造力的一种激发、挑战、考验和有效的锻炼。教师在陌生的问题前感到困难、失去相对于学生的优势是自然的,常常出现的。这里有两个认识需要改变,一是数学建模教学能力提高的主要途径恰恰是自己多参与,多独立的思考和实际去“做”;二是数学建模的教学过程中,教师的角色不应该总是“正确的指导者,总是正确的化身”,而应该平等地参与,适时扮演“同事、参谋、建议者、欣赏者”。教师要在自己的视野内努力寻找宜于学生使用的数学建模问题,做好每个问题解决过程的记录,学生成功的经验和自己在挫折中得到的教训对于今后的数学建模的教学设计有重要的价值,也是教师由数学建模的生手到行家的有效途径之一。
六、对在数学新课程中开展数学建模活动的小结 问题和内容的选择:联系学生和教材的实际。好入手、有趣味、可深入。
常态的环节和步骤:选题(问题引领),开题(交流预设的解决问题方案),做题(合作、探究、利用工具和资源),结题(交流分享、反思评价、积累资源)。
动静结合的资源:你的学生、家长、同事、朋友和他们的实践;相关刊物和网站。教与学的过程设计:强调------学生活动,做中学想、开放思维、小组功能、过程体验、经验积累。
关注和鼓励:激发兴趣、善用工具、提出问题、多途求解、情感交流、共享成果。着力促进:学习方式的转变、学习过程的良性循环、课内知识的学习和应用、对数学的价值的感悟和理解。
评价:关注过程、关注变化。提出问题是否有新意,操作求解是否有创意,合作学习是否有效率,结果呈现是否有特色,反思拓展是否有眼光,自我感受是否有收获,兴趣动力是否有增强,数学素养是否有提高。
第三篇:数学教学研究
1.问题解决教学的研究现状
1.1国外对问题解决教学设计的研究
对“问题”以及“问题解决”的关注可以追溯到古希腊。古希腊著名的哲学家苏格拉底创下了利用对话法进行问题解决的先例。人们很早就懂得用分析法和综合法来进行几何问题的解决[2],但对“问题解决”进行科学系统的研究是从心理行为主义流派开始的。他们的研究以二十世纪中期的“认知革命”为标志,将其划分为前后两大阶段[3]。“认知革命”前的问题解决研究基本上都是用实验方法进行的。如桑代克的迷笼试验以及由此产生的“刺激——反应学习理论”。“认知革命”后的研究开始深入讨论问题解决的心理机制。从20 世纪80年代开始,“问题解决”就成为国际数学教育的主流。其间,影响较大的是G..波利亚(Courage polya)。波利亚在八十年代首先倡导在数学教学领域采用“问题解决教学”,先后写出了《怎样解题》,《数学与猜想》,《数学的发现》等脍炙人口的名著。由此,“问题解决”走向了与学科教学相结合的道路。此外,在问题解决教学领域中贡献较大的还有著名美国教育家约翰〃杜威(John Dewey)的“问题解决五步教学法”、美国教育心理学家布鲁纳的“发现学习法”、前苏联教育家马赫穆托夫的“问题解决”教学法等等。当今世界上的不少教育大国也在其学校教育的纲领新文件中旗臶鲜明的打起了问题解决的大旗,并积极提倡教学要培养学生的问题解决能力。1980年,美国数学教师协会在《行动的议程》中提出:“问题解决应该成为学校教育的核心”;日本文部省颁布的“学习指导要领”,在1989年和1998年的修订中都明确指出:从小学到中学都要重视培养学生的问题解决能力;英国在新一轮课程改革纲要中也指出:培养学生的六项技能之一就是问题解决能力;我国台湾地区的课程改革中也明确提出要培养学生的独立思考和解决问题的能力。显然,问题解决在事实上已经成为为了一个世界性潮流。
1.2 国内对问题解决教学设计的研究
问题解决在国内的研究起步较晚。直到20世纪80年代以来,认知心理学在国内大量传播时,才进行了一些关于问题解决的研究,其中研究工作比较深入的有清华大学的张建伟[4],他对建构性学习,基于问题式学习和基于问题解决的知识建构等方面研究的比较系统。此外,还有北京师范大学的辛自强从事认知方面的研究,华东师范大学的梁平从事问题解决的教学设计方面的研究。他们都是从心理学角度来研究“问题解决”的。
在我国教育教学改革浪潮的推动下,特别是素质教育理念的引导下,我国教师安于现状的局面被打破。“问题”导学、创设“问题”情景成为许多教师改革旧教学的一个共同法宝。“问题解决”教学在我国某些地区实施的历程已经正在经历如下三个发展阶段:以“问题”导学为特征的“问题解决”教学的探索阶段;以“问题连续体”的运用为特征的“问题解决”教学的规范阶段;以自由创造为特征的“问题解决”教学的重构阶段。由于“问题解决”教学在各个地区或学校的发展很不平衡,因此确切的说,这三个阶段实际为“问题解决”教学的三个存在状态或体现的三个水平[5]。
随着对“问题解决”的认识的提高和观念的转变,人们对这一课题的研究由议论转为探究,由现象转为实质探索,由“分散”出击转为课题研究。从1992年开始我国每年举办一次全国大学生数学建模竞赛,1993年北京市数学会开始举办“方正杯”中学生数学知识应用竞赛;1993年在《数学通报》上严士健、张奠宙、苏式东联名发表文章《数学高考能否出点应用题》;1996年在全日制普通高级中学数学教学大纲中进一步强调“逐步运用数学知识来分析问题和解决实际问题的能力”。同时为了适应21世纪数学改革的需要,推动数学课程及教学的改革与发展;1996年7月启动了“问题解决教学”的研究课题组,并且得到了原国家教委师范教育科研项目的赞助。对于“问题解决教学”的研究,人们正试图从不
同的方面进行相关的研究[6]。
2.“问题解决”教学设计的理论依据
2.1问题与问题解决 2.1.1何谓问题
问题是多种多样的,“问题”这个概念涵义很广,具有一定的特性。
2.1.1.1对问题含义的不同理解
一个人在生活中每时每刻都会遇到各种各样的问题。古今中外,不同的学者有不同的观点:格式塔心理学家唐克尔(Karli Dunker)认为“当一个有机体有个目标,但又不知道如何达到目标时,就产生了问题”。目前西方心理学界比较流行的问题的定义是由美国心理学家纽威尔和西蒙提出的,即,问题是这样一种情境,个体想做某件事,但不能马上知道做这件事所需采取的一系列行动。”张大均主编的《教育心理学》中认为“问题是一种情境。一般来说,它不能直接用已有的知识解决” [8]。综合以上这些定义,我们可以这样认为:“问题”就是个体确定目标,又不能直接达到目标时所处的情景。
2.1.1.2教学中的问题
从教学的角度说,问题应该是能够引起学生思考的,学生想弄清或力图说明的东西。一
个教学问题至少应具备三个条件:
第一,它必须是学生尚不完全明确的或未知的,要让他们在解决问题的过程中发现他们不能很快的或直接的解决,从而引起学生认知上的矛盾和疑惑。第二,它必须是学生想搞清楚或力图认识的,要能够引起学生的探究欲望,并亲身卷入问题的研究之中,在解决问题时作出努力。
第三,选择的问题应在学生的“最近发展区”内,与学生的认知水平相当,要能够让学生通过自己的努力,经过探索可以解决问题。
2.1.1.3问题解决教学中的数学问题
数学问题种类繁多,但用于“数学问题解决”教学的问题大致有以下三种:
(1)、可以建构数学模型的非常规的实际问题。将生活、生产等社会活动中发现的实际问题抽取出来,通过构建数学模型,化实际问题为数学问题,然后应用数学思想或方法来解决问题,这是人们认识是世界的重要途径。培养适应知识经济社会需要的高素质、创造型人才。就要进行数学建模的训练。数学问题要能够给学生提供尝试建立数学模型的机会,让
[9]
[7]学生根据观察和实验的结果,尝试运用数学思想以及归纳、类比的方法得出猜想,然后再进行证明。培养学生数学建模的能力,是学好数学、用好数学的保障,也是基础教育不可或缺的任务之一。
(2)、探究性问题。通过一定的探索、研究去深入了解和认识数学对象的性质,发现数学规律和真理的问题教探究性问题。这里,对于对象之间的数量关系、图形性质及其变化规律,数学公式、法则、命题、定理等的探索和发现,虽然只是对前人工作的一种重复和再发现,但知识形成、发展过程的意义则被学习者重新建构。数学学习过程充满着观察、实验、模拟、推断等探索性和挑战性活动。教师要改变以例题、示范、讲解为主的教学方式,引导学生投入到探索与交流的学习活动之中。数学命题的发现就是一个探索的过程。例如,在学习了线面平行的判定之后,教师可以让学生通过观察正方体去探索面面平行的条件,然后通过归纳得到面面平行的判定定理。通过探究,不仅可以培养学生的数学思维能力,科学探索精神,而且可以使学生在数学学习活动中获得成功的体验,从而建立自信心,这对于培养学
生形成完整的独立人格具有重要的作用。
(3)、开放性问题。在教学过程中,提供一些开放性(在问题的条件、结论、解题策略或应用等方面具有一定的开放程度)的问题,使学生在探索过程中进一步理解所学的知识。开放性问题旨在培养学生思维的灵活性、发散性,因而也有利于培养学生的创新精神、创新意识。例如,在⊿ABC中,三边a、b、c成等差数列,由此可得到那些结果?这是一个结论开放的问题。由三边a、b、c成等差数列,联系三角形的有关定理、公式,如正弦定理、余弦定理、射影定理、面积公式以及其他三角、几何定理公式,可得到许多结果,诸如
sinA+sinC=2sinB等等。
2.1.2什么是问题解决
认识论对于“问题解决”的研究成果,心理学关于“问题解决”的论述,多元智能理论下“问题解决”的研究以及建构主义有关的“问题解决”的观点,都有助于我们对最基本的“问题解决”的理解,从而成为“问题解决”教学的借鉴理论和支撑依据。本文主要是研究建构主义理论下的“问题解决”教学,故在此主要介绍建构主义理论下的“问题解决”。对认识论、心理学和多元智能理论下“问题解决”只做简要的论述。
2.1.2.1认识论下的问题解决
按照辩证唯物主义认识论的观点,问题解决也是以马列主义认识论的反映论和矛盾论作[10]为哲学基础的。马列主义认识论认为:人认识事物的过程不仅是从感性认识,也能依概念、范畴、原理、规律来对客观现实做出理性反映,即创造性反应,而这种创造性反应的基础就是矛盾,矛盾又表现为“问题性”,即以问题的形式呈现在人的脑海中。就是说,客观对象的辩证矛盾经过人认识过程本身可以被感知为逻辑思维中的矛盾,即被感知为理论性问
题,解决逻辑矛盾就是解决问题的过程。
问题解决教学要解决怎样的问题呢?按辩证唯物主义认识论的观点,问题是从被认识的客体中产生的。问题法教学中解决的问题是在被认识的现象的性质当中隐藏着的。问题离不开“问题情境”。问题情境是以客观矛盾的存在为基础的,教师的工作是把客观现实的问题情境与引起学生的问题的可能性统一起来进行考虑和选择。
[11]
2.1.2.2心理学理论下的问题解决
问题解决是一种极为复杂的心理活动。在心理学界对问题解决的研究过程中,行为主义、格式塔学派、认知主义学派都曾经进行过实验并给出自己的理论解释。从早期的桑代克到纽维尔和西蒙,众多的心理学家都为问题解决理论的完善做出了自己的贡献。我们可以将他们归纳为基本的四类:联结说基于联结理论,重视过去的经验和错误;完形说重视问题解决过程中的顿悟;信息加工模式则重视问题解决的策略;现代认知说基于人类问题解决的实际过程,重视“问题图式”、“问题表”在解决问题中的作用。总之,他们关于问题解决理论方面的不同观点及其丰富的研究实践能给现在正在研究问题解决的人们以启迪。大多数心理学家认为问题解决的一般心理过程分为以下五步:⑴发现问题;⑵了解问题的性质,这是表征问题的第一步,从了解问题的性质到决定如何寻求;⑶根据问题指明的条件,收集相关信息,寻求有关知识经验的储备;⑷解决问题的行动;⑸检验、评价。
2.1.2.3多元智能理论下的问题解决
多元智能理论简称MI理论
[12][2],1893年由美国哈弗大学霍华德〃加德纳教授在《智能的结构》一书中提出。其理论的核心是:人的智力结构是多方面的,在每个人的智力结构中,包含有——语言智能、数理逻辑智能、空间感知智能、音乐智能、肢体运动智能、人际交往智能、内省智能和自然观察智能。加德纳认为智能就是解决问题的能力,每个人都不同程度的拥有彼此相对的八种智能,而且每种智能有其独立的认知发展过程和符号系统。对教学而言,问题解决教学的主体(学生)都是独立的,每个人的智能构型不同,智能的强项不同,认知风格和认知兴趣也各不相同,因此,他们理解、处理、利用信息和解决问题的方法、思路、策略也各有差异。所以,我们在教学过程中要允许学生根据自己的认知特点来认识事物,选择适合自己的强项智能来解决问题。相应的我们采取的教学方法和手段也就应当根据教学内容和教学对象而体现灵活性和多样性,根据不同的教学对象和教学内容采取不同的教与学的方式,即使相同的教学内容也可以通过不同的方式和手段来解决其中的问题。教师的职责就是提供多元的教学情境,使学生能够选择适合自己智能特点的有效方法解决问题,促进多元智能的开发和发展。问题解决教学把多种智能领域放在同等重要的位臵上,使人人可以用适合自己的方法去学习、解决问题,从而更好地运用并发展自己的各种智能。总之,多元智能理论使“问题解决”教学获得有力的理论支持,多元智能理论也需要通
过“问题解决”教学实现其多元理念。
2.1.2.4建构主义理论下的问题解决
经过两千多年来的发展,建构主义到如今已经不是一个简单的或单纯的议题,而是一个相当复杂且具有多种含义的哲学层次的理论。从整体上看,建构主义大体可以区分为两大派别:激进的建构主义以及社会建构主义。建构主义强调知识的主观性、动态性和社会建构性,并认为知识是由学生主动建构的,而非教师灌输的结果,学生是知识意义上的主动建构者,在这个过程中,学生是学习的主体,教师则由教学活动唯一的主角转变为学习活动的辅助者、学生的合作者、教学的设计者。对于学习结果的评价,建构主义强调评价者和被评价者“协商”进行的共同心理建构的过程,学生也应是评价的参与者、评价的主体,并采取多样化的评价方式,但基本方式应是质性评价,评价应具有变通性、弹性化和多元化的特点。依据这些观点,建构主义取向的“问题解决”提出了一些新的教学原则:⑴把所有的学习任务抛锚在较大的任务和问题中。也就是说,学习者清楚的感知和接受学习活动与较大复杂任务的关系。⑵支持学习者对问题和问题解决过程的自主权。学习者不仅应该确定所要学的问题,而且必须对问题解决过程拥有自主权。教师应该刺激学生的思维,激发他们自己去解决问题,而不是告诉他们问题的结果。⑶设计任务和学习环境。活动是建构主义学习环境的重要特征,我们要根据课程计划和教学环境尽量设计真实的教学情境,同时,还要设计能激发学习者思维的学习环境。⑷提供机会并支持学习者对所学内容和学习过程提供反思,同时以质性评价为主,为学习者提供多样化的评价方式。
在建构主义理论指导下的“问题解决”教学主要有以下几种教学方式:
支架式教学:这种教学方式主要是在学生现有知识水平和学习目标之间建立一种帮助学生理解的支架,在这种支架的支持下帮助学生一步步把学习从一个水平提升到另一种水平,真正做到使教学走在发展的前面。支架式教学主要由以下几个环节组成:搭脚手架,即围绕学习主体建立概念框架;进入问题情景,让学生独立思考;进行小组协作学习;对学习效果
进行评价。
抛锚式教学:又称实例教学或基于问题的教学,它是一种以真实实例为基础,让学生在真实环境中去感受、体验教学方式。其主要目的是“使学生在一个完整、真实的问题背景中,产生学习的需要,并通过镶嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动、交流,凭借自己的主动学习、生成学习,亲身体验从提出问题到解决问题的全过程”。抛锚式教学由以下几个环节组成:创设情景;确定一个与当前学习内容密切相关的问题作为学习内容,选出的问题就是“锚”,这一环节的作用就是“抛锚”;自主学习;协作学习;效果评价。认知灵活理论和随机通达教学:认知灵活理论是建构主义的一个分支,它主张不仅要提供建构理解所需要的知识基础,还提倡要给学生广阔的建构空间。它把问题分为结构良好领域与结构不良领域问题,前者的解决过程和答案都是稳定的,而后者则没有规则和稳定性,需要根据具体的问题情境,通过多种知识和技能的综合运用而加以解决。根据这个观点,斯皮罗等人按照学习达到的深度不同,把学习分为初级学习和高级学习。初级学习只要求学生知道主要的概念并在考试中加以应用即可。而高级学习则是要学生把握概念间的复杂关系,并能灵活的运用到具体情况中。随机通达教学就是适合高级学习的教学。这一教学方式认为对同一内容的学习要在不同的时间进行,每次的情景都是经过改组的,且目的不同,分别着眼于问题的不同侧面,有利于学习者针对具体情景建构有利于指引问题解决的图式。它主要包括以下几个环节:呈现基本情况——随机进入教学——思维发展训练——小组协作学习—
—学习效果评价。
总之,建构主义不仅主张以“问题解决”作为学习载体,而且强调在教学中让学生亲自实践来解决问题,通过开放性问题来促进学生进行自由讨论,学生通过亲身实践来解决问题,与教师共同反思和评价活动效果,共同享受问题解决成功带来的喜悦。而问题解决教学也最能体现建构主义所强调的主动性、情景性、合作性、建构性四大特征。也正因为如此,建构主义教学改革的思路是:基于问题解决来建构知识,通过问题解决来学习。
2.2“问题解决”教学设计的理论基础
[9]在西方,教学设计理论自二次世界大战后开始受到重视
[13]
。“第一代教学设计理论”主要是以加涅为代表,自20世纪80年代开始成熟。1985年加涅《学生的条件和教学论》一书的论述中把问题解决作为智慧技能的最高层次,并提出了相应的教学设计理论与技术,同时研究者把研究热点集中在问题解决的思维策略训练和学科问题解决能力的培养上,关注不同类型的知识对问题解决的影响。发现策略性知识对问题解决起着关键作用,并由此提出了一系列提高问题解决效率的策略。到了20世纪90年代,随着计算机、网络技术在教学领域的应用和发展,“第二代教学理论”迅速崛起。在这样的背景下教学设计专家更加关注问题教学设计的研究。由于问题可分为结构良好问题和结构不良问题,故问题解决教学设计模型也可分为两类。这两类教学设计模型的理论基础及复杂程度有所不同,但他们是同一连续统一体上的两点,并不互相矛盾,而是互相补充,分别适用于不同的教学内容。Jonassen(1997)的模型包括:以信息加工理论为理论基础的结构良好问题的教学设计模型和以建构主义理论为基础的结构不良问题的教学设计模型。Mayer(1994)认为,常规问题与解题者已解决的问题完全一样或非常相似,即学生在学校中经常解决的常规问题及教科书中的练习题;而非常规问题就是创造性问题。依据现代化教学设计理论,问题解决的教学设计分为以下四个环节:⑴明确并陈述教学目标,提出要解决的问题:在教学过程中能提出有启发性的问题,激发学生的求知欲和好奇心,使他们积极地寻找解决问题的方法是很重要的。一般来说,我们可以从以下几个方面入手:从数学与社会生活的联系中提出问题。在实际的社会生活中,处处充满着问题,教师要认真观察,从平常的事物现象中寻找可以利用的情景,引导学生发现问题;在课堂教学设计过程中设计问题。课堂教学的时间是有效的,要认真培养学生的能力,就要引导学生主动探索,使学生的课堂学习成为“带着教材走进教室”到“带着问题走出教室”的过程。⑵分析学习任务,了解问题的性质,分析自己已有的经验,寻找尚缺少的条件:学生在数学学习中产生的问题很多,针对不同的数学问题要设计不同的情景给与解答。归纳起来,学生的问题一般有三个层次:是什么,为什么,怎么做。“是什么”是一般性的问题,通过查阅资料或实验验证就可以解决;“为什么”的问题往往包含数学知识的应用与探究;“怎么做”的问题通常包含上述两个环节,再加上新信息或信息重组来解决。⑶选择教学方法和教学媒体,收集相关信息。根据问题结构是否良好,选择相对应的问题解决方式;对于结构良好的一般性问题,采用查阅资料或应用所学知识等通常方法即可。对于结构不良的开放性问题,就要选择探究式的解决方式。教师要引导学生根据问题来查阅资料、研究资料,彼此交流讨论,得到解决问题的方案并进行验证。⑷运用多种评价方式,在教师的指导下评价学习结果。对于问题解决教学的评价要采用质性评价方式,学生能有始有终的完成学习过程更好。但是如果不能完成也不意味着学习的失败。评价主要是看学生在问题解决的过程中学到了什么知识,发展了什么能力,而不是最终结果。
5.数学问题解决的教学设计
5.1数学问题解决教学设计的原则我们依据问题解决理论和教学设计理论的相关研究成果,并结合中学数学教学的实践,提出了以下几条数学问题解决的教学设计的原则:知识问题化原则、学生主题性原则、注重过程性原则、合作学习原则、递进性原则、系统性原则。实际的教学是极为复杂的过程,我们这里提出的这些原则不可能包括所有的方面,只是为问
题解决教学设计提供一些借鉴和指导。
5.1.1知识问题化原则
问题解决教学是让学生在进行问题解决的过程中获得知识,发展能力培养创造性和提高素养。在问题解决过程中,学习是围绕问题展开的,把要学习的知识以问题的形式提出来开始教学,又以问题的解决、知识的掌握和各种能力的发展作为目标,学习过程成为一个不断发现问题、分析问题和解决问题的过程。因此对问题解决的教学来说,问题是整个学习进行的主线,问题贯穿整个学习活动的始终。那么,如何根据所要学习的知识,设计和选择恰当的学习问题就变得至关重要。要恰当的设计问题要注意以下几个方面:首先要遵循问题的真实性原则。来源于生活、生产和社会中的诸多现实问题能强烈地吸引学生的注意力和兴趣,让其在解决问题的过程中深深感受到知识的应用性,感受到解决“真实问题的成就感”让学生喜欢学习,乐于学习;其次,要明确问题的类型。有研究表明,并不是所有的问题都能启发学生促进学生思考。
要遵循可行性原则,即不能是为了追求问题解决的形式而寻找问题。在问题解决的教学中我们所设计和选择的问题必须能引出与所学领域相关的概念、原理,要蕴含丰富的知识点和科学理念,而且问题能随着问题解决的进行自然给学生提供反馈,让学生能很好的对知识、推理和学习策略的有效性进行评价,并能提高学生的预测能力和判断能力;最后,问题的难度要适中,教师要了解每个学生的知识起点,以学生现有的认知结构和思维水平为基点来设计问题,使问题符合学生的“最近发展区”,也就是说在学生新旧知识的结合点上产生的问题最能激发学生的认知冲突,最能激发学生的学习兴趣。
5.1.2学生主体性原则
在新课程理念下的问题解决教学的过程中,教师是学习活动的设计者和指导者,学生才是学习活动的主体,即学生要在教师的引导和支持下,学生自己负责控制和管理过程,逐步
成为问题的发现者和解决者。
在这样的学习过程中,学生的主体性主要体现在整个学习过程都围绕着五个主要的目标进行:①建构灵活的知识基础;②发展高级思维能力;③成为自主的学习者;④成为有效的合作者;⑤进行反思概括[15]。总之,在问题解决的教学过程中,学生必须自己担负起学习的责任,主动去学习,凭借已有的知识基础和个体经验来解决学习中的问题,并在解决问题的过程中学习新知识,发展发现问题、分析问题和解决问题的能力和创新精神。教师在此过程中的责任是提供学习资料,引导学生逐步走过问题解决的每个环节,鼓励学生自己讲出自己的思维过程并对自己和他人的信息进行批判性评价,监控整个学习过程顺利进行。这样的学习过程才体现了学生的主体性原则,是以学生为主体的教学。
5.1.3注重过程性原则
在问题解决教学中,解决问题的程序、方法和问题的结论是同样重要的。要注重学生对问题的认识和对方法的理解。学生在问题解决的教学过程中不仅要掌握传统的“双基”(基本知识和基本能力),还要在解决问题的过程中掌握分析问题和解决问题的方法,提高解决实际问题的能力和创新精神。而学生就是在提出问题、表征问题、分析问题、形成假设、检验假设、解决问题的过程中发展各种能力和创新精神的。实际上,学生没能完满解决的开放性问题比解决一个简单的封闭性问题更能发展学生的能力和创新精神。这就要求我们在评价问题解决教学时要注重过程性评价,而且要以动态持续的、透明的、整合的、真实性评价方
式来实施。5.1.4合作学习原则 问题解决教学一个很重要的特征就是学生在教师的设计和指导下进行生生合作和师生合作学习,共同探究解决问题的方式。在生生合作学习中,教师要根据班级学生的不同特征合理搭配,科学的分成几个小组,并为小组合作创设一个民主、和谐、宽松的学习氛围,让学习者积极主动的就所提出的问题与学习伙伴交流,共同探讨问题、解决问题。学习者在探索和交流的过程中,不仅可以共享专业知识和思维过程,共同实现对问题的理解以至最终解决,还可以通过语言的表达,思想的沟通,智慧的整合等实现交流能力和学习能力的提高,最终成为有效的合作者和问题解决者。
5.1.5递进性原则
递进性原则即数学问题解决发展的循环递进性原则。按照认识论的观点,人类认识事物的过程是由易到难,由简单到复杂,循序渐进的过程,学生的学习知识过程也是如此。在教学过程中,对于一些难度较大和范围太大的问题,教师可以从问题类型和答案开放度等方面把这些问题设计成一组有层次、有梯度的问题,以降低问题的难度,使我们设计的问题适合学生的实际情况,而且教师在设计实际问题时,要注意各问题之间的衔接和过渡,从封闭型问题到开放型问题,每个层次的问题都要有所涉及。
5.1.6系统性原则
系统性原则即强调学生“双基”的掌握、能力的发展和情感态度价值观的培养在问题解决教学中的统一。在新课程理念下的问题解决教学中,这三个目标不是对立的,而是统一的,相互联系的。学生在学习过程必须做到三者之间的统一发展。但是由于问题解决教学是以问题为纲的,所涉及的知识不可避免的会偏重问题的设计和解决,知识的系统性可能不够强,教师在教学的过程中一定要加以弥补,尽量以系统的知识为基础来设计问题,进行问题解决
教学。
5.2数学问题解决的教学设计案例
问题解决教学作为一种以培养学生分析和解决问题能力为目的的教学方式,以建构理论为支撑,在理论应用和实践探索方面都有丰富的研究成果。按照新课程培养学生的收集和处理信息能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流和合作的能力以及创新能力的要求,依据课程类型、不同层次教学设计的目标和教学过程所涉及到的问题的真实性水平,我们可以从以下四个方面来对问题解决式教学进行科学的设计。[9]
5.2.1基于真实问题情境的教学 5.2.1.1基于真实问题情境教学设计的方式
这些问题是要现实生活中的人或组织解决的实际问题。通过解决这类问题,学生可以获得完善的分析问题和解决完问题的能力。重视创设一种接近生活原型的教学背景,让学生产生问题,领受真实的任务,形成迫切的需要,并开展一系列的探究活动,在解决问题的过程中高水平的掌握知识,获得知识和个性的发展。这就是基于真实问题情境的教学设计的主要
特征。在实际的数学课堂教学中,教师要善于确定一些数学学科领域中的日常问题,这些接近生活的复杂任务整合了许多知识和技能,有助于学生在真实的问题情境中应用所学知识,有助于学生明确所学知识的相关性和意义性,有助于提高学生分析和解决问题的能力。一般来说,基于真实问题情境的教学有以下的步骤设计:
第一步:提供一个与当前学习主体密切相关的真实事件或问题,作为学生学习的中心内
容。第二步:教师提供解决问题的有关方法(例如,在哪里搜集资料,筛选有用资料的原则,科学家探究问题的过程等等),而不是直接告诉学生应当如何解决问题。第三步:引导学生进行自主学习,利用自己查找的资料分析和解决问题,同时在解决问
题的过程中学会自我评价。
第四步:协作学习。通过同学间的交流、讨论,使得学生对于问题及其解决方式的不同看法得以交流,从而完善、修正、加深自己对问题的理解。第五步:反思讨论。问题解决后要引导学生学会对自己和同学的解决问题的过程加以比较,分析各自的不足,预测这次所学的知识和方法在以后什么样的情况下会遇到。同时,通过学生的自我评价和同学间的相互评价,引导学生方式自己学习过程的有效性。
数学问题解决教学高效益途径的探讨
数学问题解决教学是中学数学教学的一个重要组成部分,它对于深化学生的认知过程,发展认知结构,培养学生分析问题解决问题的能力都有十分重要的作用。当前中学数学问题解决教学中普遍存在这样一个现象,教师去找大量的习题让学生练,企图以此来加深印象从而掌握数学知识。教师疲于找题,无精力找规律,学生疲于解题,无精力求消化,高耗低能的题海战术导致师生负担加重,教学效益不佳。那么怎样才能提高数学问题的教学效益呢?本人认为必须先研究学生在解决数学问题时存在的思维障碍,教师在问题解决教学中的认识误区,然后对症下药。下面对此作初步探讨。一 学生解决数学问题时思维障碍的主要表现 学生是学习过程的主体,学的规律决定了教的规律,所以在进行教学研究时,必须先研究学生在解决数学问题时存在的思维障碍。在学习数学过程中,我们经常听到学生反映上课听老师讲课,听得很“明白”,但到自己解题时,总感到困难重重,无从入手;有时,在课堂上待我们把某一问题分析完时,常常看到学生拍脑袋:“唉,我怎么会想不到这样做呢?”事实上,有不少问题的解答,同学发生困难,并不是因为这些问题的解答太难以致学生无法解决,而是其思维形式或结果与具体问题的解决存在着差异,也就是说,这时候,学生的数学思维存在着障碍。由于高中学生数学思维障碍产生的原因不尽相同,作为主体的学生的思维习惯、方法也都有所区别,不同的学生会出现不同的思维障碍,但这些思维障碍具有相似
性和重复性,可以概括为:
1、数学思维的肤浅性
由于学生在学习数学的过程中,对一些数学概念或数学原理的发生、发展过程没有深刻的理解,仅仅停留在表面的概括上,无法把握事物的本质。因此学生在分析和解决数学问题时,往往只善于处理一些直观的或熟悉的数学问题,而对那些不具体的,抽象的数学问题,往往不能抓住本质,不会变换思维方式,缺乏解决问题的途径和方法。
1、重“量”轻“质”的误区
认为学生分析、解决问题的能力与所练的题量是一种线性关系,所练的题量越大,能力就越强。因而在课内、课外带领学生演算各种类型的习题,不重视对习题典型性、启发性、针对性的分析。这种机械重复的、目的性不强的大剂量训练,常常只能在学生认知结构中增加经验的分量,而很难使学生的认知结构得到发展,所以对于提高能力是收效甚微的。另外由于大量做题而造成的学生负担过重。影响他们对知识形成过程的了解,这就使得本末倒臵。可见,想通过多做题的方法去提高能力是一种低效的、得不偿失的方法。
2、重“难”轻“基”的误区
认为提高学生的能力,必须通过学习很深的内容,做很难的题才能奏效,所练的题越复杂,难题练得越多,能力就会提高得越多。而在新课教学中就给学生布臵一些很难、很复杂的习题,在各个复习阶段更是大量收集偏题、难题给学生做,不重视基础题的训练价值,不重视基本方法的指导和基本观点的形成。将过量的难题过早交给学生做,复杂的条件反而容易掩盖对方法的掌握和能力的培养。陷入“欲速则不达”的境地,造成学习中“难而不化”,形高(难度大)而实低(能力低)的状况。特别是大量高难度训练,对学生学习兴趣和学习动的削弱作用,更将给物理教学造成深远的消极影响,所以这也是一种低效的、得不偿失的方法。
3、重“结果”轻“过程”的误区 认为让学生知道正确的结果,就可以避免再出现类似的错误,让学生知道一套套分析问题的方法、类型,就可以免去他们认识上的弯路,提供一条学习上的捷径。因而对于学生的作业,常只简单的标以“钩”或“叉”,评讲时往往只给出正确答案;对于学生的独立思考,常常由教师总结出的一套套程序、方法、类型代替,只让学生通过做题练习“模仿”、“记忆”。这些只看“结果”,不看“过程”的方式,使学生虽然记住了正确答案,但错误的根源还存
在,只要题目形式稍加变换,错误又会出现;使学生被动接收教师的经验,只会在繁杂的题目中按“套套”思维,形成“题目即使难,只要学过就能模仿做;即使简单,但只要没
有见过,就不会分析”的怪现象。数学问题解决教学中的这三个误区互为关联:由于缺乏对认知过程的准确分析,忽视对题目训练价值的分析,轻视对学生独立思考的培养,因而讲不到“点”、练不对“路”、思不到“位”;形成题练得越多、越难,学生的实际能力却越弱,教学效益却越差这一怪圈。
三 提高问题解决教学效益的途径
低效高耗的“题海战术”,苦了学生,也苦了教师。怎样才能在问题解决教学中减轻师生负担,提高教学效益呢?以下从三个方面作一探讨。
1、全面培养学生的思维能力
教学的效率,根本上是由学生的效率决定的。从前面的研究我们已经知道,问题解决活动,常需要抽象思维、形象思维和直觉思维这几种思维形式同时参与,然而我们的教学却偏重于抽象思维能力的培养和训练,导致问题教学枯燥、乏味、抽象、难懂,学生思维发展不均匀,极大地影响了学生问题解决的效率。因此,要提高解决问题的效率,必须全面培养思维能力。
(1)形象思维能力的培养形象思维是依靠形象材料的意识领会得到理解,以表象、直感和想象为其基本形式,以观察与实验、联想与类比,以及猜想等形象方法为其基本方法的思维方式。形象思维是数学思维的先导。在获取数学知识与解决数学问题的过程中,形象思维是形成表征的重要思维方式。它还渗透于思维过程,如果没有形象思维的参与,逻辑思维就不可能很好地展开和深入,也不能使思维较好地求异和发散。因此,在数学教学中,培养学生的形象思维能力是思维训练的基本任务之一。激发兴趣,提供思维动力心理学告诉我们,兴趣制约思维,在教学中若给学生感兴趣或符合学生需要的材料,学生思维就易被激活;相反,若给学生不感兴趣的东西,学生只能死记硬背,那就难以形成思维。因此,教师在教学时就要根据学生的心理特点,创设问题情境,利用多种方法和手段,让学生心情愉快、趣味盎然的环境中学习,不断调整其心态,激发并不断强化其兴趣,以提供思维动力。如:“225是几位数?用对数计算。”该问题提出后,学生不怎么感兴趣。若创设问题情境:“某人听到一则谣言后一小时内传给两个人,这两人在一个小时内每人又分别传给另外两人,如此下去,一昼夜能传遍一千万人口的大城市吗?”这样一发问,学生有了解决此问题的兴趣和积极性,思维被积极调动起来,效果剧增。起先,谁都认为这是办不到的事。经过认真计算,发现确能传遍。结论出人意料,但又在情理之中,这样发问最能引起学生跃跃欲试。建构观念,发展表象思维表象是在知觉的基础上所形成的感性形象,即人在思想中形成的保持事物的印象.例如,在金字塔、帐篷的形象基础上概括出来的一般的锥体的感觉形象就是表象,更具体地说构成锥形的那些面、线在人脑中的表征,就是一种数学表象。数学表象思维的载体是客观实物的原型或模型以及各种几何图式、代数图式,包括数学符号、图象、图表与公式等形象性的外部材料。数学学习中的表象思维是普遍存在的,不仅存在于几何学习中,而且也存在于代数、三角等内容学习中。如正方体、抛物线等语词概念能唤起主体头脑中一般的正方体、抛物线形象的浮现。说到复数,人的图式表象是□+□i(□表示数字),函数的图式表象是f(□)。学生的表象思维的形成有一个逐步产生、发展的自我建构空间观念的过程。通过对表象进行加工、调整、积累、补充、修改、提炼,最后真正建构起完整准确的表象。例如,“珠算式脑算法”就是数学表象思维方法运用的范例。这是一种利用珠算形象在脑中浮现进行脑算的方法。它是在熟练珠算的基础上,先眼看算盘,但手指不拨珠而计算,再去掉算盘而辅以手指空拨动作进行计算,从而逐渐地把算珠形象移入脑中,形成算盘式脑算。这种算法的运算速度非常快,对于十几个、几十个二三位数的加减,三位数的乘、除,无论看算或听算,只要报数者报数一结束,答数便能脱口而出,与电子计算机相比不相上下,显示了强化表象在提高计算技能方面的重要作用。因此,教学中,教师可以以表象相近的正确部分为起点,引导学生对基本的图形形成正确的表象,抓住图形的形成特征与几何结构、辨别不同的各种表象,同时也重视各种表达式和数学语句等蕴含的结构表象,推动学生深入建构和理解,建立起学生自己的一定的空间观念。
加强变式,提高直感思维
直感是运用表象对具体形象的直接判断和感知,是直觉形成的基础之一。在教学中应加强变图、变式,丰富外延表象和主体头脑中的表象模式。这样在面对数学问题时,利用图形、图式的表象,就不会屡屡受挫。例如,立体几何中的“割”与“补”;垂直、平行等;代数中的0与1的变形,配方、拆项、构造等都离不开头脑中已有表象逐步建构。再如,在学习线面垂直关系时,依以下变式图形,可较好地建构起完善的直感思维。本文从中学生数学问题解决效率归因研究的现状出发,对数学问题解决效率的归因进行了初步研究。研究发现,目前对于中学生数学问题解决效率的研究是数学问题解决研究的一个薄弱环节,特别是对数学问题解决效率的归因研究更是一个空白点。本文对数学问题解决效率归因的概念进行了界定,并且在已有的理论性研究、实证性研究的基础上初步分析了中学生数学问题解决效率的归因现状、影响中学生数学问题解决效率归因的因素以及如何引导中学生在数学问题解决中进行科学归因来提高其数学问题解决的效率。具体来说,全文重点阐述了以下几个方面:1.数学问题解决效率研究的现状。目前的数学问题解决研究,更多地是针对数学问题解决的概念、教学、思维策略等方面,较忽视数学问题解决的过程、数学问题解决的成败结果和效率高低对学生非认知因素的影响以及动机、情感等非认知因素对数学问题解决效率的影响。对于数学问题解决效率高、低的原因分析大多偏重问题的具体的知识性和方法性错误分析和矫正,较少关注数学问题解决效率的归因研究。2.归因理论。归因理论是关于人们如何解释自己或他人的行为以及这种解释如何影响他们的动机、情绪和行为的心理学理论。该理论为揭示动机作用的内在规律提出了相对可操作的研究手段。通过一系列恰当的、有目的、有计划、有针对性的归因训练,可使学生对影响其数学问题解决效率的因素有正确的认识,使之能够正视数学问题解决学习中遇到的困难,并激发起战胜困难,不断超越自己的潜在能量。对于提高学生数学问题解决的效率具有重要的现实意义。3.归因对数学问题解决效率的影响。归因对数学问题解决效率的影响表现在两个方面:在数学问题解决过程中对问题解决者行为的影响;在数学问题解决的结果出现后对问题解决者行为的影响。通过案例发现,归因对数学问题解决者的影响是不容忽视的,不同的归因风格在很大程度上能导致出现不同的结果。从而对数学问题解决的效率产生很大的影响。4.学生的归因风格调查。通过调查了解中学生数学问题解决效率的归因状况,探索能有效改善中学生归因状况的归因训练模式,以帮助学生提高数学问题解决学习的自信心,改善其自我效能感,激发其学习积极性,养成良好的学习习惯,从而提高数学问题解决的效率。通过对中学生数学问题解决效率归因现状的调查与分
问题解决一直是国际数学教育研究的一个热点。随着现代认知心理学对问题解决的研究与具体学科的结合日益紧密,运用认知心理学来研究数学领域的高级认知活动,已成为数学教育研究的发展趋势之一。对于频繁出现在近年数学高考中的一类新题型——高观点题,由于其在形式、内容上具有一定衔接高等数学与中学数学的特征,已受到国内研究者的普遍关注。本文结合已有的研究成果,在对高观点题进行分类的基础上,编拟符号高观点、知识内容高观点、理解水平高观点三类相关试题,分别在三所层次不同的学校的高三年段开展实验。一方面通过数据收集,从量化角度直观反映高中生解决这三类问题的困难程度,另一方面通过访谈,运用专家——新手的比较研究方法,从问题表征、问题解决两大环节来分析学生的困难原因。并根据研究所得结果,提出相应的教学意见。本文共分为四部分:第一部分概述问题解决与认知心理学研究的背景,以及高观点下中学数学问题解决研究的现状。第二部分在对高观点题进行分类的基础上,介绍本研究的相关理论支持。第三部分开展实验研究,并对结果进行深入分析。第四部分对实验结果进行总结,并给出相应的教学意见。同时提出
本研究的不足及有待进一步研究的问题。
2006年秋季开始,福建省正式进入新一轮中学数学教育改革阶段,即实施高中新课程标准。新课程与以往的高中数学课程相比,在内容编排方面有了较大的变更,新增了大量与高等数学密切联系的知识内容。相对应,在数学高考命题方面,一类具有衔接高等数学与中学数学作用的新题型——高观点题,越来越受到命题者的青睐,频繁地出现在近些年的数学高考题中,因而得到了国内学者们尤其是一线教师的普遍关注。但研究成果多局限于题型归纳和如何解题方面,对学生心理方面的探讨似乎不多。本人试图借用认知心理学的工具来分析学生解决这类高观点题的思维过程,从而探索其困难成因。本论文共分为四部分: 第一部分绪论,包括以下三个方面内容:
1、课题背景 高等数学与中学数学的衔接问题在高中数学新课改与高考命题两大领域上已逐渐凸显其重要性。中学生在解决一类涉及高等数学和中学数学衔接的问题上,认知状态如何,困难在哪,都成为教育工作者关心的问题。
2、研究综述 此部分对问题解决与认知心理学,以及高观点下的中学数学研究的起源、发展、现状进行了大致的概述。
3、问题的提出与本文的主要工作在研究综述的基础上,提出本文的主要工作——借用认知心理学的工具来分析学生解决一类涉及高观点的中学数学问题的思维过程,从而探索其困难成因。第二部分是理论研究,包括以下四个方面的内容:
1、“高观点下中学数学”的内涵在提出初等数学、经典高等数学、现代数学以及中学数学的划分的基础上,给出“高观点下中学数学”的界定。笔者认为“高观点下的中学数学研究”应包括教和学两方面。教的方面主要指的是高等数学与中学数学知识形态之间联系的研究,学的方面主要指的是学生在学习这类涉及“高观点”的中学数学问题的认知发展及学习心理方面的研究。
2、高观点题的界定及分类所谓高观点题是指一些与高等数学相联系的数学问题,这种联系大致包括形式上、知识内容、数学思想方法及理解水平方面的。并就上述四个维度对近年来出现的一些高观点题目分为:符号高观点、知识内容高观点、解决方法高观点、理解水平高观点四类题型。
3、高观点题的问题特性分析从接受性、障碍性、探究性三个维度进行详细地阐述高观点题的问题特性。
4、相关理论支持高观点下中学数学问题解决的研究涉及教育学和心理学的相关理论。包括“初等化”、认知学习及皮亚杰.(J.Piaget)的儿童智力发展三个理论。初等化理论为如何根据中学数学课程的内容与实际情况编制这类问题提供了方向;认知学习理论是分析学生在解决这类问题时思维发生过程的主要依据;皮亚杰的儿童智力发展理论则是为选取的这类问题的难易程度符合中学生的认知水平提供参考依据。这三个理论为研究的可能性、可行性、合理性奠定了理论基础。三者相互联系、相互作用,辩证统一于研究的实践中,为研究提供了必要的指导思想。第三部分是高观点下中学数学解题心理实验,包括以下三个方面:
1、研究目的 随着认知心理学的发展,其研究与数学教学的关系日益紧密,认知心理学家对数学中的解决问题的过程有着浓厚的兴趣,他们希望从心理学的角度来回答有关学习、思维、智力等问题。同时数学教育学家也越来越对认知心理学产生兴趣,希望借此工具探究隐藏在学生解题行为背后的思维是如何开展的。对此,国内外关于数学问题解决的研究已取得了累累硕果。近年频繁出现在高考中的一类新题型——高观点题,也已受到国内学者们尤其是一线教师的普遍关注。但研究成果多局限于题型归纳和如何解题方面,对学生心理方面的探讨似乎还未见到。本人试图借用认知心理学的工具来分析学生解决这类高观点题的思维过程,从而探索其困难成因。希望得到的研究成果能给数学教学实践一点启发。
2、实验设计说明: 认知心理学常采用专家一新手的比较研究来帮助我们确认构成某一特定领域专业的认知成分及操作状态。对于本实验,在解决这类高观点题的过程中,学生到底是如何进行思考的,仅从量化的结果上分析,我们尚不清楚。如果直接观察非成功生的解题,并不能精确指出他们的障碍所在,因此运用专家一新手的比较研究来比较成功生与非成功生认知过程的差异,有助于我们更准确的把握学生思维上的困难。在对高观点题进行分类的基础上,编拟符号高观点、知识内容高观点、理解水平高观点三类相关试题,分别在三所层次不同的学校——福州三中、福州十一中、福州金桥中学的高三年段开展实验。一方面通过数据收集,从量化角度直观反映高中生解决这三类问题的困难程度,另一方面通过访谈,运用专家——新手的比较研究方法,从问题表征、问题解决两大环节来分析学生的困难原因。
3、实验方法 本实验采用质化研究和量化研究相结合的方法。重点是质化研究。这是一种以收集和解释描述性资料为主的教育科研方法,是与量化研究相对的研究范式。是以研究者本人作为研究工具,通过观察、访谈和文件分析对研究现象进行深入的整体性探究,从原始资料中形成结论和理论,通过与研究对象互动,对其行为和意义建构获得解释性理解的一种研究活动。
4、实验量化研究结果福州三中、福州十一中、福州金桥三所学校的被试学生解决三组题型的困难程度逐级递增,从直观上反映题目具有一定的区分度。同时研究发现,三所学校的被试学生对符号题组的把握都存在较大的困难,其测试难度系数均低于0.5,而对于后两组题型,一类校学生解决的较好,二、三类学校的学生难度系数均在0.5左右徘徊。从整体上考虑,三所学校的学生解决这三组题型,均存在一定程度的困难。
5、实验质化研究结果(1)关于符号高观点题组的研究发现: 成功生: ①在问题转化方面,对于仅具有描述性特征的符号形式,能正确地进行转化。而对于本身蕴含某些运算规律的较为复杂的符号形式,虽转化时间较长,但基本都能正确描述其含义。②大部分的成功生在内部整合上能明确已知与未知条件间的联系,在外部整合方面也能很好地与原有知识进行联系,使新信息顺利嵌入原有认知结构。由于以抽象符号形式为主的新信息与同化它的原有观念间的可辨别程度较低,使得部分成功生在外部整合时,没能成功激活相应的认知结构,但经提示,均表示理解。非成功生: ①在问题转化方面,对于仅具有描述特征的符号形式的题目,非成功生能正确地对符号形式进行描述。而对于较为复杂的,如蕴含某些运算规则的符号题型,非成功生转化时间长,存在较大障碍。主要反映在难以区分本质信息与无关信息。②内部整合方面表现出在对符号形式的运算方面,理解上存在障碍,反映出对数学符号概念“对象性”特征上的把握存在困难。外部整合方面,难以建立与原有知识的联系,在建立新的认知结构与旧的认知结构之间的连线即模式的迁移上存在困难,反映其认知结构原有观念的不稳定性。(3)关于理解水平高观点题组的研究发现成功生: ①在问题转化上表现出对函数方程所确定的函数性质有正确完整的认识。②在问题整合方面,明确概念具有的整体特征,并能借助构造特例来探究整体隐含的其它性质。③在解题计划上,目标明确,能借助特例进行猜想整体特征,并能采用适当有效的解题策略建立解题步骤。非成功生: ①在问题转化上表现出对函数方程所确定的函数性质的理解停留在单纯的形式记忆上,存在机械学习的现状。②在问题整合方面,对函数方程所代表的一类函数的“整体性”特征认识不到位,缺乏通过特例研究整体的能力。③难以从现有提供的条件信息推演出隐含性质,反映出“组合学习”能力的薄弱。④原有认知结构中相关观念具有不清晰性⑤原有认知结构中缺乏相应的策略经验。⑥原有认知网络结构中缺乏稳定灵活的“产生式”。第四部分对实验结果进行总结,给出相应的教学意见,并提出本实验的不足及有待进一步研究的问题。
第四篇:初中数学分层教学研究计划和总结
《初中数学分层教学研究》课题研究计划
随着基础教育课程改革的浪潮滚滚而来,新课程体系在课程功能、结构、内容、实施、评价和管理等方面都较原来的课程有了重大创新和突破。以“科研兴教、科研兴校”为宗旨。坚持以人为本,进一步转变观念,使我校的教育科研工作真正能促进教师专业成长和学生能力的发展,能为新课改的深入实施服务。
一、工作重点
1.认真组织课题组成员学习理论,本阶段主要学习《数学课程标准》、《常州市中学数学学科教学建议》和与本课题研究有关的论文,以及一些最新的课堂教学实践案例。紧密结合研究课探讨理论与实践的得失,促进理论的内化和吸收;从理论出发,积极在实际中运用验证。
2.把握新课程改革的动向,不断完善和补充本课题的研究内容,为学生素质的全面发展服务。新课程改革,赋予了我们课题研究新的内涵,我们不仅要从“研究内容”上来关注学生的发展,更要从学生的学习方式上来培养各个层次学生的创新意识和实践能力。本学期,以如何把该课题研究与目前的教科研一体化进行有机地整合为重点,力争使该课题研究更加完善和丰富。
3.保质保量的开好课题研究课。研究课是验证课题理论假设,探索理论在实践中如何具体操作的重要方式,是课题的生命所在。课堂教学是主渠道、主阵地,是教学科研工作的重中之重,扎实而有效地开展课堂教学,不仅为教师们才能的施展提供了一个自我挑战的舞台,更是培养、提高学生综合素质的学习实践基地。在充分学习理论的基础上,经过集体备课,由课题组教师开好研究课。课后要及时进行评议、研讨,以获得有益的经验和理论上的进步。
4.把本课题研究内容与学校的课程改革紧密结合起来,让老师们在对教材充分理解的基础上,结合本课题研究的重点——数学分层教学的实施细则。
5.积极邀请外校专家来校指导以及和其他兄弟学校进行课堂交流。
6.进行过程化管理。认真做好各种活动的记录,及时收好各种研究资料。期初定好工作计划,期末写好阶段性总结和研究论文。
二、具体工作安排 9月份
1.制定好课题研究计划。
2.围绕本学期的研究重点,组织课题组成员进行一次交流并完善研究计划。3.利用教研组这一活动基地开设好研究课。10月份
1.进一步学习数学新课程标准,使课题组的每一位教师都明确本课题研究的目的、意义、要求和研究方向。
2.组织课题组成员写好阶段性研究报告,整理好各种资料,迎接中期评估。11月份
1.对环境和氛围的创设展开专题探讨,交流经验和困惑。2.深入课堂对“初中数学分层教学”进行行动研究。12月份
1.集中讨论数学课堂中环境和氛围创设的成功与困惑之处,结合课题研究要求进一步修改。2.撰写有关研究总结和论文,提出下一步研究的计划。3.记录研究过程,写好阶段性研究报告。
由于课题组老师对课题研究的具体可操作性还处于不断探索中,“初中数学分层教学研究”课题研究方案已经进入实质性研究阶段,我们边学习边借鉴、边消化边实践,同时也非常希望能得到其他课题组和兄弟学校的大力支持和帮助。我们相信:只要不断学习,努力实践,扎实工作,教科研工作一定会取得丰硕的成果
初中数学分层教学研究课题研究总结
一.课题名称《初中数学分层教学研究》 二.课题的提出
新课程标准指出,数学要面向全体学生,实现人人学有价值的数学,人人都能获得必要的数学,不同的人在数学上得到不同的发展。而现行的教学方式为传统的“平行分班”,由于学生的认知水平有很大的差异性,而且一个班级里人数较多,如果按中等学生的水平授课,长期下来必然形成一部分学生吃不饱,一部分学生吃不了,学优生学习没动力,冒不了尖,学困生最基本的也掌握不了,给其它学科的学习带来困难,不能实现每个学生在原有基础上得到最大限度的发展。因此我组决定探索一种新的教学方法——分层教学法,以激发学生的学习积极性,充分发挥个人的创造能力,激发创新思维。
这些现象是造成我校“学困生”、“厌学生”渐多的主要原因,严重地影响了教学质量。因此,在新形势下开展本课题的研究,将有效地转化上述“两生”,整体提高我校的教学质量,具有重大的理论意义和实践意义。三.课题研究的理论依据。
1.以“邓小平理论”、“三个代表”重要思想和科学发展观为指针。
2.美国教育学家布鲁姆在掌握学习的理论中指出:“许多学生学习中未能取得优异成绩,主要不是学生智慧能力欠缺,而是由于未能得到适当的教学条件与合适的帮助造成的。”
3.原苏联心理学家科鲁捷茨基的研究实验表明,儿童的数学学习能力存在差异。数学分层教学的涵义就是把同一班级(年级)的学生,按照学习基础,能力的差异分成若干个层次,设定不同的教学目标、教学内容和评价标准来实施教学,以最大限度调动学生的学习积极性,使每个学生在各自的基础上得到最大限度的发展。
4.以中共中央、国务院《关于深化教育改革、全面推进素质教育的决定》、国务院《关于基础教育与发展的决定》、教育部《数学课程标准》、《常州市中学数学学科教学建议》等文件为依据。四.课题研究的内容
通过课题的研究,探索如何在现行班级体制下实施分层教学——分层教学的模式,并通过实施分层教学提高全体参加实验同学对数学的学习兴趣和成绩。通过课题的研究,加强教师自身的学习,使他们树立正确的学生观和教育观,加强组内的合作交流意识,使教师教学的实践水平和理论水平有较大提高,力争做科研型教师。
本课题的研究主要采用实验研究的方法,通过学科教学实验来检验。1.以本校作为课题实验研究基地,同时选择其中三个年级、部分班级作为参照班级进行对比研究,并定期进行检验。
实施实验前,分别对实验班级和参照班各个层次同学的情况进行多方位了解和调查摸底。3.实施过程中,积极学习先进教学理论,借鉴他人的成功经验,检验方案的实施落实情况。其中采用调查法、对比法、专题讲座、专家检验等手段,由相关备课组组织进行调研。针对实验过程中的实验问题进行研讨、分析,加强对变量的研究,不断改进操作方法,提高实验质量。
五.课题研究的方法
本课题是应用研究课题,其进程为:研究——实践——改进——提高,良性循环,不断完善。研究方法主要是:①文献研究法②教学实验法③分析比较法④经验总结法。六.课题研究的预期成果。1.总体目标:
通过本课题的研究,应该有效地解决我校“学困生”、“厌学生”,教学质量不够理想,数学教学方面的突出问题,构建出适合我校的较高效的教学模式,是学生在分层教学的数学课堂学习过程中,养成愿学、乐学、会学、善学的习惯,从而全面提高我校的数学教学质量。2.分期目标及其表达形式
本课题力求取得科学性、应用性、可操作性较强的研究成果。
①初期成果(准备阶段):课题调查论证、课题研究申请书、申报立项、研究总体方案、课堂教学实施方案。
中期成果(研究与实验阶段):调查报告、实验报告、案例研究报告、教改心得体会文章、教学论文、阶段总结。
③最终成果(总结与验收阶段):实验课教学模式展示、教学成绩展示、教学论文、结题报告。
七、课题研究的基本步骤。
我们开始的《初中数学分层教学研究》的课题研究。具体来说,我们构建的教学模式的操作程序为以下三个步骤: 第一阶段:准备阶段
这一阶段,集体讨论设计实验方案,成立课题研究组,确立实验班和对比班,调查测试获得数据,制订课题研究的总体计划。通过计算机多媒体网络、投影仪等展示一个个案例,介绍某些背景或创设与学习内容(目标)相适应的符合学生年龄特点和认知心理的情景,激发学生的学习兴趣,唤起他们的求知欲望,使学生在轻松、愉快的氛围中投入学习。在这个阶段,教师要对学生搜集的信息进行指点,让学生学会摘录、保存从各种渠道获得的信息、资料,并对各种资料进行分类,发现自己感兴趣的问题,进行小组交流,共同确定他们所要研究的专题。组织相关人员在广泛学习有关自主教育的理论书籍和兄弟学校的实践经验后,先后到扬州、常州等地的学校参观学习,并详细研读了上海晋元中学的《选择教育》的实践经验总结,印发学习资料,撰写、修改研究方案。请来专家为课题进行全校性的专题报告,并对全体课题组成员进行相关培训。第二阶段:实验阶段
对实验班实施研究,通过各种手段对课题实施情况及时反馈,通过论文等形式对课题实施情况进行阶段性总结。这一环节要求学生围绕研究问题,利用各种渠道提供的信息与资源,根据自己的实际和知识的特点进行独立的思考、探索。围绕研究的问题分析、处理信息。在这一环节中,学生通过协商和辩论,对当前的问题摆出各自的看法、论据、及有关材料,并对别人的观点作出分析和评论,从而完善自己的研究成果。这个环节要达到两个目标:(1)通过协作小组的集体研究活动,激发严谨地研究问题的态度,感受到与他人合作的愉快,培养学生协作的精神。
(2)小组协作完善研究成果。(形成研究报告或小论文)第三阶段:总结推广阶段
这一环节是改进、调整、完善课题的研究,不断检验实验班的效果,同时组织教学调研,掌握详细资料,最后在专家的指导下,对课题研究进行最后总结,完成综合实验报告。指学生在自主探索的基础上,与他人开展讨论、交流。通过不同观点的交锋来补充、修正、加深学生对当前问题的理解。在这一环节中,学生通过协商和辩论,对当前的问题摆出各自的看法、论据、及有关材料,并对别人的观点作出分析和评论,从而完善自己的研究成果。组织教学调研,及时了解教与学的情况。严格按活动计划行事,在课题组内部,每月固定活动二次,每次活动时,都至少有一位教师开设公开课。听课者对课堂教学模式中的一些做法进行交流、总结、评议、提出改进意见。每次活动都有明确的议题并由专人记录,对课题实施情况进行间断性总结。另外课题组成员经常对外开设研究课和观摩课,请教育战线的同仁们提供宝贵的可供借鉴的经验。我们课题组在研究性学习模式的探讨、设计方面达成共识以后,就以此模式为指导,进行典型课例的实验研究,探讨数学课教学与学习的规律。
收集整理前面两个阶段的研究资料和实践案例,对照课题研究方案,进行反思、总结。收集老师们发表的论文论述、整理学校颁发的相关文件、撰写研究报告、请专家指导等,申请结题。
第五篇:有关初中数学几何证明题的教学研究
有关初中数学几何证明题的教学研究
【摘 要】几何是初中数学的重难点,教师应该注重几何证明题教学,让学生掌握基本的解题技巧。初中数学几何证明题需要有明确的思路、简明的步骤、完整的过程,才可以得到完整的分数。而目前初中生在解题上还是存在很大的问题,所以初中数学几何证明题的有效教学成了我们需要关注的课题。
【关键词】初中数学;几何证明;研究
【中图分类号】 G633.6 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8437(2018)10-0020-01
初中数学教学中几何证明题是老师和学生都头疼的一门课程,学生在做题时找不到解题思路,面对复杂一点的几何问题就不会动笔,有的学生解题过程思路不清晰、概念混淆,有一些滥竽充数的嫌疑,这样也得不到满分。对于教师来讲,初中数学几何证明题教学是非常重要的,它对于拓展学生思维、提高学生的数学成绩有很大的帮助,由于几何概念比较抽象,故大部分学生对几何证明题的学习还是很吃力,达不到教学要求。如何突出几何证明题的特征、几何概念具体化,提高教学水平,本文中我结合一些自身的教学经验对初中数学几何证明题教学提出一些建议。优化初中数学几何证明题教学的策略
1.1 以教材内容为核心
人教版初中数学几何教材中有一些重难点,比如说轴对称、勾股定理、相似三角形等,这些知识点在课本上都有经典的例题和详细的解题过程,例题难度并不大,在几何证明题教学中,教师可以让学生自己去观察解题思路和技巧,这些例题的学习可以为学生打下很好的基础。教师在讲解《勾股定理》这一章知识时,可以先简单地介绍勾股定理的背景,然后根据书上的勾股定理六种证明中的一种证明方法进行证明,然后依据书上的例题出一道相似的题目。
在RT三角形中,C=90°
(1)a=6,b=8,求c
(2)a=40,b=41,求c
如果?W生没有在课堂中及时掌握这些知识,可以依据书上的例题对该题进行证明,也是对勾股定理概念的再次学习。教材是教学的重要内容,也是教学开展的方向。初中数学教材中每一章中的每一个重难点都会有相应的例题,这些例题包含了整个初中数学的知识点。学生在接触初中几何数学知识感到很茫然时,教师应该多指导学生去思考教材中的例题,当学生能够完全掌握这些例题时就可以解决普通的几何证明题。但是在实际教学中,几何教师没有重视教材中的例题,在讲解完几何知识之后就指导学生进行课后练习,忽视了教材中例题的重要性,降低了课堂的效率。所以课堂中应该经常讲解例题,例题是学习几何证明题的法宝,可以有效帮助学生提高解几何证明题的能力。
1.2 注意细节,解题规范
初中数学几何证明题的解题要求是思路清晰、过程完整,同时还对格式有一定的要求。只有内容正确、格式正确的前提下,证明才会正确。而实际教学中,教师为了赶教学进度,在一些几何证明上忽视了格式的规范,这对学生的解题产生一定的影响。有的教师认为几何证明的讲解中思路最为重要,一些细小的问题上没有引起注意,尤其是课堂的板书上,教师缺乏自身对数学严谨的态度,在书写和过程中都存在一定的问题。如果教师以这种形式教学,无法提高学生的几何证明能力。所以教师在教学中应该以严谨、负责的态度去对待数学,做到规范每一个步骤,在短时间的教学时间中还是要认真做好示范,只有严格要求自身,才能严格要求学生。
1.3 加强训练,提高解题能力
初中数学几何证明题教学不仅要结合理论知识,还要加强训练。在训练中学生的数学思维、解题能力才得到提高。比如说在学习圆与三角形结合的证明题中,教师可以在黑板上列举一道几何证明题:
在三角形ABC中,∠C=90°,AC+BC=8,∠ACB的平分线交AB于点D,以D为圆心的O与AC相切于点D。
(1)求证:圆心O与BC相切
(2)当AC=2时,求圆心O的半径
以此题为例,首先要画出辅助线,运用勾股定理、相切定理来证明此问题,同时又帮助学生复习之前学过的圆的知识。通过一段时间的强化训练,学生很快就会提高解题能力和速度,对于一般的题型有基本的解题思路,根据题型的判断,画出辅助线,这样就可以提高解题效率。
初中数学几何证明题教学作为一门激发学生思维、规范数学解题的课程,它在初中数学教学中有不可忽视的作用。作为教师应该充分利用好数学教材,以课本中的几何证明例题为模型构建更多适合学生练习的题目,同时在教学过程中要严格规范自身,尽量将每一个知识点都讲解到位,解题过程中每一个步骤都能做到规范,最后根据学生对知识的掌握程度,指导学生训练,增加学生在几何证明题上的训练量,在解题的过程中做到自觉规范,提高解题速度和质量,巩固课堂中所学习的知识点,这样才真正提高学生的数学水平。