再論高中數學《問題系統引導教學法》

2022-10-08 10:48:04 字數 4084 閱讀 5449

何湘常[內容簡介]:本文論述了在柳鋼一中實驗了二年的《問題系統引導教學法》的效果及操作,是實際教學中的總結。

[關健詞]:問題系統高中數學實驗

中學數學《問題系統引導教學法實驗》是一項關於教育思想、教材、教法及課堂結構等方面的綜合改革實驗,其基本理論是全面落實數學問題系統、目標與檢測、自學、情感等四個因素,以擴充套件數學習題的功能,充分發揮教與學的內在功能,其指導思想是把統編教材轉化為乙個科學的、生動的、富有啟發性和導向性的問題系統組成的、符合該年齡段中學生認知水平和心理水平、直接為教與學服務的實驗教材,並由此去轉變規範教與學的方法,優化數學教學的基本因素,把數學教學變成數學活動的教學,而不僅僅是活動結果(知識)的教學,實現數學教學「面向全體學生,負擔輕,速度快,容量大,效果好」的教學目標。本實驗是由柳州地區高中、柳州鐵路局一中、柳州鋼鐵公司一中和柳州教育學院(王為民教授)在2023年8月共同研究決定,在這四校進行此實驗, 教學改革實驗的中心問題是教材建設問題,是以學生為主體的素質教育問題,因此,我們四校聯合並編寫了一套高一的《代數》和《立體幾何》教案本,在第一年的教改實驗中,我們就這套教案本進行了多次的研究教學和觀摩教學活動,並把教案本的使用方法傳給了高95年級,我校有兩個班參加了此項實驗,實驗的效果頗大,學生和教師都很適應這種教學方法。由於高二要進行會考,加之學校之間學生素質相差太大,有些學校提出實驗暫緩進行到高二年級,先在高一年級反覆實驗幾年再說,因此我校高中數學教研組的老師在王為民教授的大力支援下,繼續進行此實驗,我們編寫了高二數學《問題系統引導教學法》教案本(代數本),並且印刷出來,學生和教師人手一本。

在兩年的實驗中,學生的解題能力和分析能力有很大提高,這得益於實驗充分發揮了教與學的內在功能。

現行高考的知識點取於教材,但題型及解題方法在教材中是難見的,就是說對教材全部熟練,高考不一定得到好的成績,問題系統引導教學法就是針對這個脫節而進行的。實驗所編教案本的使用離不開教材,因為教材的解題方法和定義是絕對權威的,而我們所編的教案本是把每節課都問題化,以學生為主體,個個問題讓學生動筆動腦,教師只對學生作引導,這樣就培養了學生的自學能力,且對學生的負擔和教師的工作量大大減輕和減少。下面就我校在高二年級(94級)進行問題系統引導教學法的實驗教材(即教案本)作出介紹。

因在第一學年實驗中,實驗教師對教案的一些不足提出了許多寶貴的意見,如:《基礎知識複習》, 這課前問題是以填空題出現最好;大題和難題要加一些解答過程;選題量可多而易;……等,在教材編寫中,第五章——不等式就當今數學熱點問題加入了不等式證明的放縮法和換元法,還加入了柯西不等式的應用,並列舉了一些應用題。在數列這章教材中,相應側重了等差數列和等比數列的混合求和運算,增加了簡單的遞推數列。

在極限這一教學單元中,強調了極限的四則運算,對形如:

ap、bq不為零,p、 q為整數)

lim an - bn

n→∞ an + bn (a、b為正數,且不為1)

這兩種極限的運算和討論作了詳細的介紹並補充了習題訓練。對數學歸納法的證明以填空形式為主,訓練當n=k+1(k∈n)的題型, 並又增加了歸納猜想和證明。在第八章中對複數與《解析幾何》的聯絡作重點詳編,複數的模的運算公式,如:

z|2= z·z, |z1|·|z2|=|z1z2|,

z1 + z2|2 + |z1 - z2|2= 2(|z1|2 + |z2|2)

z1| - |z2||≤|z1 ± z2|≤|z1| + |z2|

進行系統分析和運用。第九章排列、組合和二項式定理中主要是開拓視野,用活兩個基本原理,題型多而量少。

我們編寫的教案本要求全面地貼近學生和教師的,是為高考而編寫的,如92年高考題中有一題是歸納猜想,教材(課本)中是找不到這種題型的,教案本中就要有這類題型的,並且這種教案本是人手一冊的,所以在課堂教學中,能增加容量,課前又能作預習輔導材料,課後又能作習題本。

以下介紹九五年十月二十日在我校舉辦的一次全市性關於高中數學《問題系統引導教學法實驗》一節研討課,就教案本在實驗教學中的特色可「窺見一斑」,並請教於數學界的專家同仁。  課題:「等差數列的前n項的和公式《一》」(高中《代數》 下冊p35)

研討課題: 如何使用實驗教材引導學生系統自我學習、探索、 發現和概括?

教學過程:

(教師):今天,我們學習實驗教材《數列》 第一章的第五課「等差數列前n項的和公式」,先看學習提要和問題(一)的兩個問題;(5分鐘)

《學習提要》

1、等差數列的前n項的和公式有哪兩個形式?是如何匯出的?

2、如何應用等差數列前n項的和公式解題?

[評述]: 實驗教學每節課開始,均以問題形式給出教學目標, 提出學習任務,重點和關鍵,以利教與學的導向。

問題《一》:

1、在等差數列中,若自然數n、m、p、q,n+m=p+q,則

an、am、ap、aq有關係:(an+am=ap+aq)

2、如何計算 1+2+3+…+100=( )

[評述]: 問題《一》為遷移性問題,為引進學習新知識作鋪墊, 起溫故知新作用;如題1,為說明a1+an=a2+an-1=…,題2則是推導等差數列sn的方法原型。

(教師):接下去,同學們看問題《二》與《三》中公式的推導部分。(10分鐘)

問題《二》:

1、如何計算4+5+6+7+8+9+10=?

2、在等差數列中,如果記sn=a1+a2+…an, 稱sn為等差數列的前n項的和,問sn具有怎樣的表示式? 即sn=?

問題《三》:

1、試用下面豎式計算題1中七個數的和:

s7= 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10

s7=10 + 9 + 8 + 7 + 6 + 5 + 4

2s7=(4+10

7)×14

∴ s7=7×14/2 = ______

2、一般地,設有等差數列a1、a2、…an,它的前n項的和為sn=a1+a2+…an

仿上題列豎式:

sn=a1+a2+…an

sn=an+an-1+…a2+a1

2sn∵ a1+an=a2

∴ 2sn=n·(a1+an)

由此得到等差數列的前n 項和公式:

公式⑴求sn需知三個條件,再由等差數列的通項公式

an=a1+___代入上式,得到等差數列sn的另一形式:

⑵這裡求sn要知三個條件是

老師叫學生:<1> 、寫出公式⑴、⑵; <2>、 用語言表達推導公式的方法;<3>、應用公式求sn的方法需知三個條件。

[評述]:兩個問題讓學生由淺入深,由特殊到一般, 逐漸掌握數列的求和公式,這些公式推導的問題都由學生自已動筆寫,加強印象,讓學生在實踐中理解知識,掌握知識,教師只能強調重點和關鍵。

教師組織學生研究討論例1、例2。(8分鐘)

例1、乙個堆放鉛筆的v形架的下面放一支鉛筆,往上每一層都比它下面多放一支,最上面一層放120支,這個v形架上共放多少支鉛筆?

解: v形架上各層的鉛筆數組成_____數列;記為,其中a1=____, an=____, n=_____;

∴ sn

答: 這個v形架上共放鉛筆___支。

例2、求集合m=的元素個數,並求這些元素的和。

解: ∵ m=7n<100, ∴ n<100/7≈14.27

又 n∈n, ∴ n= ____, 即集合m中的元素共有(14)個,將它們從小到大列出,得:

7,7×2,7×3,……,7×14;

這個數列是_____數列,記為,其中a1=___, an=___, n=__,

∴ sn

[評述]: 這是一組及時性反饋練習,有幫助引導思維作用,老師不用抄題、講解,學生直接解答,師生只研究討論解題的關鍵步驟——:(1)等差數列的判定;(2)如何找出三個已知條件a1、an、n?

(3) 解答的規範表述方式。

(教師): 下面同學們做練習《四》,老師巡視,進行輔導、 指導和了解學生解答情況,並叫部分學生到黑板抄寫自己的解答。(17分鐘)

問題《四》:

1、求等差數列13,15,17,……81的各項的和。

解: 這個數列是等差數列,記為____,其中: a1=____, an=____ d=____, 則得 n= _____.

∴ sn

答:  2、在正整數集合中有多少個三位數? 求它們的和。

解: 正整數集合中的三位數從小到大是:

100,101,102

這是乙個_____數列,其中 a1=____, an=____, d=____,

所以 nsn=

3、某等差數列的通項公式是an=3n-2, 求它的前n項的和的公式。

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