基于核心素养高中数学课堂导入的案例分析与思考

党的十九大报告中提出:“落实立德树人根本任务,发展素质教育,推进教育公平,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。”高中数学核心素养的提出和发展,不仅响应了国家发展教育事业的要求,并且回答了人才培养的根本性提问。在这样的背景下,高中数学课程开发与教学实践,特别是课堂教学也被纳入核心素养的视野。作为高中数学课堂第一环节的“导入”被摆在了重要的位置。教学最忌照本宣科,尤其是每节课的开头,教师根据教学内容不同,努力创设不同的激趣情境,使枯燥抽象的数学课堂变得妙趣横生,欢声笑语,再通过教师的适当引导,将引入的兴趣转化为所讲的主题,无疑会提高教学效率、增强学习兴趣,更好地完成教学目标。

一、复习式导入

教育学家苏霍姆林斯基说:“教给学生能借助已有知识去获取新知,这是最高的教学技巧。”这种方法不但符合学生的认知规律,而且为学生学习新知识提供了必要的铺垫。教师在导入过程中往往从学生以前学过的知识出发,抓住新旧知识的某些联系,在复习旧知识的同时,将问题的条件精心设计就顺理成章的引出了新问题。这种导入非常自然,使学生感受到新知识就是旧知识的引申和拓展。

案例:必修4§3.1.3《二倍角的正弦、余弦、正切公式》

师:同学们,根据上节课学习的内容,能顺利的写出左边公式的结果吗?

sin(α+β)=  sin(2α)=

cos(α+β)=cos(2α)=

tan(α+β)=tan(2α)=

生:能(学生面带笑意,请三位学生回答问题)

师:很简单,对吗?那右边这组公式的结果呢?(学生大多数面露难色)

师:对比左右两边的公式,能发现它们的区别与联系吗?请大家分组讨论,看能否找到解决问题的方法?(经过讨论各个小组很快形成结论,请一名学生做代表,回答问题。)

生:两侧对应的函数名一样,只要把左边的β换成α,就可以得到右側的公式。

师:(微笑)是这样吗?(学生一致表示同意)

师:这组公式就是我们这节课要学习的二倍角的正弦、余弦、正切公式。请大家推导公式具体的结果。

素养分析:核心素养最终体现在一定情境当中。核心素养并不会显性存在于学生身上,而将核心素养与特定情境联系起来时,意味着核心素养在特定情境中才会体现。学生在新的情境中能够将前面形成的素养进行有效迁移,就是一个重要的途径,是判断学生核心素养形成与否的重要方式。

二、类比式导入

类比作为人们认识事物、理解规律的一种手段,在课堂导入中也有奇妙之处。所谓类比,就是根据新旧知识的联系和区别,有针对性的选择某个知识点进行比较,将“已知”和“未知”自然的连接起来,从而导入新课。

案例:必修1§2.2.2《对数函数及其性质》

师:同学们,之前我们已经学习了指数函数,并掌握了指数函数的相关性质。大家回忆一下,在指数函数的学习过程中,具体学习了哪些函数性质?

生:定义域、值域、定点、单调性、奇偶性

师:可以说,这五个性质是研究函数性质的五大法宝,我们知道指数和对数有密切联系,那么指数函数和对数函数会不会也密切联系呢?我们又怎样对对数函数性质展开研究呢?

生:还是用这五大法宝。(学生笑)

师:(笑)好,有了这法宝,我就放心了,请大家自己做一做,看看法宝灵不灵,能不能攻克对数函数这个堡垒,大家有没有信心?(学生情绪高涨)

类比式导入要求两部分知识既有联系但又特点分明,运用这种方法一定要注意类比的贴切、恰当,两种知识之间有很强的可比性,通过类比不仅能加强对过往知识的复习,还能快速进入新知的学习。使用类比式导入要注重类比推理原理的内涵,它是由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理,是由特殊到特殊的推理。指数函数和对数函数这两节课有很多的可以借鉴之处,学生通过两者类比会很快发现新问题的研究策略,具有很强的实际操作性,为对数函数性质的研究提供了步骤化的实施方案,新问题迎刃而解。

素养分析:通过这样的类比就发现了不同,为了描述这种不同,数学中就引入了新的概念。在这里,类比就是一种方法,其中运用到逻辑推理素养,而用指数函数类比对数函数,实际上是在原有基础之上,丰富了新授课的内容,让即将到来的数学知识具有了更有意义的一面。

三、设疑式导入

根据课堂教学内容,精心设计有关的问题向学生提出,创设矛盾,设置悬念,引起学生追求新知的好奇心和求知欲,使学生的求知欲由潜伏状态转入活跃状态,调动学生思维的积极性和主动性,诱导学生由疑生思,由思得知。

案例:选修2-1§2.3.1《双曲线及其标准方程》

师:我们知道,与两个定点距离的和为非零常数(大于两定点间的距离)的点的轨迹是椭圆,那么,与两定点距离差为非零常数的点的轨迹是什么?

此时,学生面露难色。

师:下面请大家看大屏幕,我们一起来看一个“拉链实验”。

师:通过实验大家能回答第一个问题了吗?

生:两条曲线。(个别有预习的学生回答双曲线)

师:对,这就是我们这节课要学习的双曲线。

师:类比椭圆的定义,你能给出双曲线的定义吗?请大家分小组合作讨论试一试。(学生学习热情高涨,积极参加讨论)

在这个导入案例中,首先提出问题,激发学生求知和解决问题的欲望,接下来再通过“拉链实验”演示,学生就会有的放矢,明确了双曲线的画法,为接下来探究双曲线的定义提供了依据,类比椭圆也为双曲线标准方程的推导提供了特定方案。

运用这种方法需要注意,悬念的设置要从学生的“最近发展区”出发,恰当适度。太易,难以引发学生的兴趣;太难,学生百思不得其解,都会降低学生的积极性。只有不思不解,思而可解才能使学生兴趣高涨,自始至终围绕问题,步步深入领会问题本质,收到更好的教学效果。

素养分析:用“与两定点距离差为非零常数的点的轨迹是什么?”导入,提出有针对性的问题,适时设疑,可以为数学核心素养的培育提供广阔的空间,这实际上是为学生准备了一个特殊的情景,让学生的数学学科核心素养能够通过一定的行为表现出来。高中数学知识,很多都可以与现实生活和之前的储备知识对应起来,如果教师在教学中更多地引入,然后通过剥离非数学因素,可以让其中的数学因素体现出来,学生就可以经历很多的数学抽象的过程。而数学抽象一旦成功,必然可以发现其与数学知识学习中的很多内容对应起来。

四、故事式導入

数学的发展史本身就是一部多姿多彩的故事史,有数学家呕心沥血孜孜求索的故事;有闪耀广大劳动人民聪明与智慧的故事;有我国古代的数学家为人类做出不朽贡献的故事……这些故事既能启迪学生的智慧、拓宽他们的视野,又是很好的引入素材。

案例:必修5§2.5《等比数列的前n项和》

师:同学们,在学习新课之前,请欣赏一个小故事:(利用ppt展示)

国际象棋起源于古代印度。相传国王要奖赏国际象棋的发明者,问他想要什么。发明者说:“请在棋盘的第1个格子里放上1颗麦粒,第2格子里放上2颗麦粒,第3格里放上4颗麦粒,……以此类推,以后每格是前一格粒数的2倍,直到第64个格子。请给我足够的麦粒以实现上述要求”国王说:“这太简单了。”吩咐手下马上去办。

师:大家认为,国王能不能满足国际象棋发明者的要求?

学生意见不统一,有的认为国王权势大,而且麦子数量好像不多,可以完成,有的持怀疑态度。

师:到底能不能?我们假定千粒麦子的质量40克,如果能算出来一共有多少粒麦子,就可以换算成重量,也就能回答问题了?

生:对。

师:把这64个数字排列起来刚好是个数列,这是什么数列?

生:以2为公比的等比数列。

师:如何对这样的等比数列求和,就是我们这节课将要研究的内容。

由研究等比数列的结构特点推导出等比数列的前n项和公式是这节课的难点,通过多媒体演示故事,很好地激发了学生学习兴趣,引起其强烈的好奇心,老师再引导学生主动探索这道数学问题,满足这样的要求到底需要多少麦粒?会起到很好的教学效果。有了这样的导入,提出了为什么要学习等比数列前n项和的问题,增强了学生的应用意识,再经过师生探究求和公式,用公式解决实际问题,前后呼应,课堂教学显得顺理成章。

素养分析:通过这些古典的、现代的故事启迪学生,激发学生的学习热情,使学生体会到数学就在身边、数学就在生活中,达到提高学生学习兴趣,教育学生的目的。因此教师要不断地拓宽学生的视野,普及学生数学应用的学科素养。

第斯多惠指出:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。课堂导入的环节是课堂教学的先导,设计巧妙的课堂导入,能引导学生进入特定的情景之中,激活情绪,振奋精神,从而进入最佳的学习状态,当然,优秀的导入远远不止上面所提到的几种方法,如“其他学科知识导入法”“实验导入法”,等等。教师要建立在教学的各个环节去渗透核心素养的培育,具体落实在意识、情境与行为表现,这当然包括课堂导入环节。虽然课堂导入只是堂课教学一个微小的组成部分,但我们不能忽视,要谨慎待之,它不仅是一门技术,更是一门艺术。

责任编辑 徐国坚

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