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聚焦課堂導入,優化課堂教學

2023-05-30 14:40崔磊
數學教學通訊·高中版 2023年1期
關鍵詞:課堂導入向量概念

崔磊

[摘 ?要] 導入作為課堂的序幕,能為課堂教學奠定良好的基礎. 導入方式有很多,不論哪種方式的應用,都應結合學生的認知發展規律與教學內容來定. 文章以幾位教師執教“向量的概念及表示”的課堂導入為例,通過具體的類比分析,提出課堂導入應注意:立足新穎性,激發興趣;注重收放性,啟迪思維;從全局出發,建立體系.

[關鍵詞] 課堂導入;概念;向量

導入是指在正式開展教學活動之始,以各種手段引導學生快速將注意力集中到學習狀態的教學方式. 把握好課堂導入這一關,離課堂的成功就近了一大步. 恰當地導入應從啟迪學生的心智開始,讓課堂氛圍變得民主、活潑、輕松,以牢牢吸引學生的注意力,讓學生不由自主地產生探究欲[1].

本文以某次教學比武活動中,幾位年輕教師針對同一主題“向量的概念及表示”的執教片段為例,通過對他們的課堂導入過程與方法進行類比分析,提出了一些看法,與同行共勉!

案例類比分析

1. 結合教材素材導入

【第一位教師】

(用PPT展示圖1)某湖中有三個島,分別為O,A,B島,游客從O島乘坐游艇到A島,半小時后,再乘坐游艇從A島至B島,這中間從O島到A島存在一個位移,從A島到B島也存在一個位移.

評析 此情境結合教材提供的素材而創設,也適用于下節課的“向量加法”的教學. 若將這個情境貫穿本單元教學始終,不乏為一個好素材. 但此情境的問題在于不夠新穎,難以快速引起學生注意,對新知的指向性也不是特別明顯. 若結合學生的認知與興趣,這里將“游艇”更換為“某號航母”,再將“湖”更改成“某海域”,雖然表達的意思是一樣的,但“高大上”的用詞能快速吸引學生的注意力.

師:剛剛我們提到了“位移”這個詞語,該詞與我們所熟悉的“距離”有什么區別?

生(眾):位移存在方向和大小,而距離只表達了數量關系,沒有表達方向.

師:在我們認知中,與位移類似的還有什么?

生1:速度、力等.

師:非常好!這幾個量所存在的共性就在于其既有方向又有大小. 這也是我們本節課將要探討的主要問題——向量. (投影向量的概念)

評析 向量概念的引入很自然,讓學生從幾個具有共同性質的物理量中抽象出“有大小又有方向”的量. 若教師能將這幾個有方向的量與沒有方向的量(如質量、功、距離等)進行對比,就能引發學生聯想到物理中的“標量”,拓寬學習面.

【第二位教師】

這位教師選擇了與第一位教師相同的情境,但接下來的教學過程略有區別.

師:從問題情境來看,OA,AB的位移好像不一樣?

生2:位移應該是起點與終點的聯結,路程為……

師:(打斷學生的發言)大家在物理上所學的位移是矢量,既有大小又有方向,而路程卻僅有大小沒有方向. 你們能列舉一些既有大小又有方向的量嗎?

生3:加速度(搶答).

師:不錯,除此之外還有位移、速度、力等. 現在請思考:咱們生活中,只有大小沒有方向的量有哪些?

生4:路程和時間等.

師:對啦,還有我們的體重、身高、面積、體積等都屬于這一類量.

評析 新課標一再強調,學生才是課堂真正的主人. 課上,教師應給予學生充足的思考時間與表達機會. 給學生多長時間合適呢?這就需要將學生的思維水平與問題難度相掛鉤,根據實際情況,做好預設與調整.

這位教師在學生尚未說完時,就打斷其發言,過于隨意. 同時,在提出“列舉”時,因一位學生搶答了,教師就接著往下講解,沒有思考其他大部分學生的思維是否跟上了課堂節奏. 作為教師,應把握好課堂節奏,根據實際問題給學生留足思考時間,讓學生的思維經歷從具體到抽象的過程,切忌因個別學生的搶答而忽略大部分學生的思考機會.

師:如剛剛我們所提到的體積、體重、面積等都可用數值來描繪,但對于位移、速度、加速度等該用什么模型來刻畫呢?這樣的模型又具備怎樣的性質與應用特征呢?這就是本章節我們將要一起探討的內容. 向量是數學中異常重要的基本概念,它最大的特征就是既有大小又有方向,其中大小以常規數值表達,而方向常用圖形表示. 因此,向量是代數與幾何的結合體,它對三角函數的學習還有重要影響. 本節課,我帶領大家一起來認識新朋友——向量.

評析 課堂中,教師的講解固然重要,但學生的思考更重要. 隨著新課改的推進,傳統的“注入式”教學已然成為歷史,學生才是課堂的主人. 教師的這段總結,是為了引導學生站在章節的高度,把握好概念價值與研究方向. 雖然他的出發點是正確的,但以口述的方式來表達,無法引發學生思考,更不會引起學生共鳴,達不到預期的教學效果.

同時,該教師提出的“大小以常規數值表達,而方向常用圖形表示”也不夠嚴謹,實際上,不論大小還是方向,都可以用數和圖形來刻畫.

2. 借助動畫演示導入

【第三位教師】

用PPT展示《貓和老鼠》動畫片段. (學生嬉笑)

評析 動畫片段的導入,成功吸引了學生的注意力,但并沒有讓課堂進入學習氛圍,而是引發了學生的嬉笑與課堂的喧鬧. 其實,對于高中生而言,他們已經具備了一定的抽象思維,稍有深度的問題情境更契合他們的認知. 當然,偶爾以動畫的形式調節一下課堂氣氛,讓學生心理放松一下,也無可厚非,但一定要掌握好時機.

師:若老鼠奔跑的速度為6米/秒,貓奔跑的速度為10米/秒,你們覺得貓能不能抓到老鼠?

生(眾):能!

師:一定能嗎?

生(眾):不一定.

師:為什么?

評析 每個問題的提出,都應給予一定的時間讓學生進行思考. 這位教師連續問了幾個問題,其實可合并成一個問題提出,如“若老鼠奔跑的速度為6米/秒,貓奔跑的速度為10米/秒,你們覺得貓一定能抓到老鼠嗎?為什么?”將問題聯結起來,再給予充足的時間讓學生思考、探索,能達到較好的效果.

生5:要考慮到貓和老鼠的距離,萬一很遠呢?

師:貓的速度明顯大于老鼠的速度,從理論上來說貓是可以追到老鼠的,但萬一它們奔跑的方向不一樣,就追不上了. 因此,在這里我們不僅要考慮它們奔跑的速度,還應考慮它們奔跑的方向(板書:速度大小、方向). 大家開動腦筋想一想,我們遇到過的既有大小又有方向的量有哪些?

生6:加速度(快速搶答).

教室里發出了一陣哄笑聲,教師略顯尷尬.

評析 學生為什么會出現哄笑聲?這與課堂伊始的動畫片段有關,不少學生的思緒依然停留在動畫片段上,并沒有認真思考課堂提出的問題. 而生5的回答顯然沒有說到問題的核心,教師沒辦法,只能將話題硬生生地掰回速度的大小與方向.

【第四位教師】

依然以《貓和老鼠》動畫片段為導入情境,但在細節的處理上與第三位教師明顯不同.

師:若老鼠從點A出發,向東北方逃竄,速度為6米/秒,貓也從點A出發,朝東方奔跑,速度為10米/秒,大家覺得貓能否追上老鼠?

生(眾):不能!

師:為什么?

生(眾):因為它們跑的方向不一樣,典型的南轅北轍嘛.

師:貓的速度不是大于老鼠嗎?

生6:速度越快,它們的距離越來越遠.

師:照這么來看,貓要抓到老鼠,必須結合幾個因素進行思考?

生7:兩個.

師:哪兩個?

生8:方向和速度.

師:也就是說速度的方向和大小,對貓能否追上老鼠起著決定性的作用. (板書:速度大小、方向)

評析 這兩位教師雖然選擇了同一個導入情境,但顯然第四位教師在細節處理上更加妥當,尤其提出貓和老鼠都從點A出發,奔跑的方向不同這個問題,讓學生對問題一目了然,快速將學生的思維引到了速度的大小和方向中. 這種處理方式,簡潔明了,快速切入主題. 從問題來看,這幾個問題的思維量都不高.

師:你們能列舉一些既存在大小又存在方向的量嗎?

生9:加速度、位移、速度和力等. (教師板書)

師:非常好!那你們知道只有大小沒有方向的量嗎?

生10:長度、時間、質量等. (教師板書)

師:看來我們生活中存在的量很豐富,這兩種情況有很多,我們常稱只有大小沒有方向的量為什么?

生11:標量.

師:不錯,物理學中我們稱此類量為標量,數學中我們稱為數量. 那么方向和大小都存在的量,可以稱為什么呢?

生12:向量.

評析 弗賴登塔爾提出,若抽象的內容脫離實際的話,那么在學生的感官中,只是一堆散亂且無價值的東西[2]. 這位教師以教材為本,又突破教材的限制,將數學知識與物理學科中的“標量”相聯系,讓學生在類比中明晰向量的核心意義,在辨析中獲得向量的概念.

對比這兩位教師的導入方式,發現第三位教師的問題過于寬泛,學生都不知道該從何回答,思維有點不著邊. 第四位教師的每個問題都有明確的指向性,為學生的思維確定了方向,唯一的缺點就是學生的思維量偏低,不利于大部分學生思維的發展.

可將問題調整如下,“老鼠從點A出發,向正東方逃竄,奔跑的速度為6米/秒,貓位于點A的正西方,與點A的距離為10米,若貓的奔跑速度為10米/秒,它該怎么追,能盡快抓住老鼠?”同時去掉PPT中的動態演示,單純地以文字方式進行導入,鼓勵學生自主畫圖、分析、思考,并發現速度大小和方向為解決此問的關鍵.

3. 借助名人名言導入

【第五位教師】

師:李邦河院士曾經說過,“數學玩的是概念,而非技巧. 技巧不足以道也!”本節課,我們就一起來探索一個新的概念——向量.

評析 以名人名言提出概念學習的重要性,使得學生從思想上重視概念學習. 但李邦河院士的這句話過于寬泛,可應用于所有概念的教學前,指向性不明確. 若選擇與向量相關的經典名句、古詩詞或名人名言,會有更好的導入效果.

(用PPT展示)(1)甲乙兩車分別以40 km/h與50 km/h的速度從同一起點出發,同向行駛,2 h后,兩車距離為20 km;

(2)甲乙兩車分別以40 km/h與50 km/h的速度從同一起點出發,背道而馳,2 h后,兩車距離為180 km.

師:為什么2 h后的車距不一樣?

生(眾):因為兩車行駛的方向不同. 速度大小一樣的情況下,方向不同,獲得的結論必然不一樣.

師:你們還能列舉既有大小又有方向的量嗎?

生13:加速度、位移等.

師:那是否存在僅有大小沒有方向的量呢?請舉例.

生14:有!如路程和速率.

生15:時間、體積也是.

師:生活中,有些量既有大小又有方向,有些量只有大小沒有方向. 我們將既有大小又有方向的量統稱為向量.

評析 該教師的課堂導入過程比較自然,但是缺乏思維量,尤其是向量概念的抽象,缺乏學生自主思考的過程.

幾點思考

1. 立足新穎性,激發興趣

每個人對新穎的事物都會比較感興趣,課堂導入環節用新穎的題材,能快速吸引學生的注意力. 尤其是一些與時俱進的社會熱門話題,更容易勾起學生的探究欲. 如第一位、第二位教師,以教材素材為導入點,若將該素材調整為學生感興趣的高科技產品或事物,必然提高學生的注意力. 當然,教師也不能為了新穎而生搬硬套,否則只會淡化問題的本質,存在避重就輕的嫌疑.

2. 注重收放性,啟迪思維

眾所周知,問題導入要以開放性問題為主,但毫無收口的問題容易讓學生走偏,只有把握好開放的度,才能收放自如[3]. 如第三位、第四位教師,他們以同一個動畫情境作為導入口,顯然第三位教師在收放度的把握上沒有第四位教師好. 因此,每個問題的設計都要結合學情精心設置,切忌為了發散而無限制開放.

3. 從全局出發,建立體系

本節課作為平面向量的初始章節,具有重要意義. 教師應帶領學生大概了解一下本章節的框架與教學價值,以及本章節的整體結構與教學意義. 這幾位教師中,只有第二位教師試圖從整體的角度來揭示概念,但也只是簡單地說教了一遍,并未引起學生關注.

總之,不論應用哪種導入方式,都是為了激發學生興趣、啟迪學生思維、引發學生思考,喚醒學生的求知欲. 導入方式要契合學情與教學內容,盡可能短小精悍,能達到效果即可. 同時,預設好的導入方案,在教學實踐中,也要根據實際情況適當調整,才能切實達到預期效果.

參考文獻:

[1] 唐瑞芬. 數學教學理論選講[M]. 上海:華東師范大學出版社,2001.

[2]弗賴登塔爾. 作為教育任務的數學[M]. 陳昌平,唐瑞芬,譯. 上海:上海教育出版社,1995.

[3] 拉爾夫·泰勒. 課程與教學的基本原理[M]. 羅康,張閱,譯. 北京:中國輕工業出版社,2008.

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