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教學要教出教師的“思想”*

2023-03-05 07:57潘龍生江蘇省鹽城市第一中學224005
中學數學雜志 2023年1期
關鍵詞:歸納法數數對數

潘龍生 (江蘇省鹽城市第一中學 224005)

1 背景與問題

2021屆高三江蘇省鹽城市第三次模擬考試考查了下面這個問題:

這道題對于教師來講不是難題,筆者與同事交流發現,教師普遍能想到兩種主要方法:一是取對數轉化為等比數列,先求出數列的通項公式再證明;二是用數學歸納法證明,既可以用數學歸納法直接證明結論,也可以借助數學歸納法得出通項公式后再證明結論.當然,還有很多教師想到其他方法.

對一道常規的高中數學題,為什么學生與教師的解題水平反差如此之大?值得思考.

2 分析與對策

現在想來,這道題對學生來講,也確實不易!新課標對數學歸納法不作要求,教師也基本沒講(筆者也是),學生當然不能運用這種方法;對數運算的基本公式,學生雖然熟悉,但取對數這種方法平時運用較少,加之學生對“對數”的認知不足,以致特定情況下想不到取對數.

至此,也就不難理解“學生與教師為什么有如此之大的反差”了.教師是按照“課標、高考”的要求教“課本”,并沒有教出教師自身的“思想”.對數運算教學,也就是分析得出基本公式,然后運算訓練,沒有讓學生明白學習對數的意義,也沒有讓學生理解對數有簡化運算(降次)的作用;數學歸納法不作要求,也就不講,把精力都放在重點內容的講解上.

本文研究的這道考題,其超低正確率的原因可能是之前沒有教出教師的“思想”.就筆者而言,要反思今后的教學,要結合教材、課標、高考向學生充分展示自己的“思想”.如此反思,筆者就這道考題的教學提出自己的教學思想.

2.1 教理解

問題1同學們,本次??嫉臄盗薪獯痤}正確率很低,其重要原因是沒有想到“取對數”這一方法.想不到“取對數”,說明大家對“對數”的認識還不夠深刻.因此,先請同學們思考:學習“對數”的意義是什么?

告訴學生“取對數”,他們當然能順利完成這道數列題,但下次再碰到類似的問題,他們還能想到“取對數”嗎?這就難說了.倘若能讓學生深刻認識“對數”、理解“取對數”的內涵,下次再遇到類似的問題時想到“取對數”的人數肯定能多出不少!

學生都知道,學習了“對數”之后可以將指數式轉化為對數式.那就要讓學生思考:為什么要將指數式轉化為對數式?僅僅告知學生“對數能夠簡化運算”肯定不行,他們將信將疑,印象不會深刻,必須要讓他們體驗感悟.比如,“同學們都知道250比較大,那它到底有多大?是多少位數的整數呢?”令t=250,取對數lgt=50lg 2,指數運算就轉化為乘法運算,只要知道lg 2≈0.301 0,便得lgt≈15.05,即t≈1015.05=100.05×1015,顯然1<100.05<10,所以250肯定是一個16位數.這個實例說明,對數能夠估算較大的指數值,取對數能夠降次,能夠極大地簡化指數運算.如果是新授課,還要給學生介紹對數產生的背景,必須要讓學生明白學習對數的意義.

2.2 教方法

數學歸納法等經典數學方法,已從必修數學教材中刪除,若教師不補充,學生將來在大學階段又不學,是不是有點遺憾?教師已具備的思想方法,考慮學生的接受能力,有選擇地傳授給學生,有何不可?

問題2數列問題是一類正整數問題,其證明題有時能運用一種重要的方法——“數學歸納法”證明.什么是“數學歸納法”呢?小時候,你們都數過正整數吧?后來,你們說:“我已經會數數了.”請同學們思考:你怎么確定你已經會數數的呢?

學生不難說出認為自己會數數的原因:雖然數不完,但總能順次數下去.教師追問:怎么理解“能順次數下去”?不難得出,當數出某個數時,一定能數出下一個數.最后師生總結出會數數的原理:首先能數第一個數,其次由前一個數總能數出下一個數.

由此,教師提出:能不能借用此思路證明“正整數命題M(n)成立”呢?學生能輕松說出第一步先證n=1時成立,需與學生說明,有些命題成立的初始值不一定是n=1,要根據實際情況完成第一步;對于第二步,要讓學生反復想數數的核心原理“由前一個數總能數出下一個數”,即由n=k總能推出n=k+1,也即假設n=k時命題成立,并由此推理出n=k+1時命題也成立,從而得到正整數命題M(n)成立.這就是數學歸納法,也稱第一數學歸納法.對于第二數學歸納法,可講可不講,若講,則要等學生對第一數學歸納法較熟練的情況下再介紹.

由于學生初次接觸數學歸納法,教師需要給學生示范證明.同時教師巡視指導,并選一些完美(或有一點瑕疵)的證明過程,通過投影展示點評.此后,再多用數學歸納法,學生定能接受!不一定非要讓學生找出舊課本,給他們補充這一數學知識,教師根據自己的思想,合理設計教法,就可教給學生!

2.3 教變通

問題3說明,高中數學還要重視運算教學.要重視運算公式的推導教學、要重視算理分析教學、要重視運算演練.除此之外,還要重視運算“變通”教學.有些運算問題,學生死算得到答案,但耗費時間較長,就需要教師“變通”教學,要指引學生分析代數式的結構特征、要指引學生尋求合理的運算公式、要示范合理省時的“變通”運算.

3 反思與提升

教師教學,不能僅僅是翻譯課本知識,更要教出教師自己的“思想”.只有貫穿思想方法,揭示本質的教學,才是有價值、高效的教學[1].要教出教材知識的理解,要通過教師合理的理解解讀,讓學生更容易接受新知識;要教出教材例題方法的合理性,不能生硬評講教材上的方法,應該要通過教師自己的合理引導得出方法;要教出教材知識的寬度和深度,要能拓寬知識面,揭示其文化背景等,要能將知識引向深入,揭示其深刻的本質.如此等等,才能體現教師教的作用,學生接受的不僅僅是課本知識,更有教師的“思想”,這能體現課程標準提出的培養學生核心素養的要求,也能提高學生應對高考的能力.

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