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【中图分类号】G623.2 【文章标识码】B 【文章编号】1326-3587(2013)07-0112-01
实施素质教育后,高中数学的周课时数较以前大幅减少,教学内容却没有大的变化,高考内容也没有大的变化。如何在有限的时间和现有的课时里,提高学生的成绩,同时全面提高学生的素质,就是全体师生面临的一个现实问题。提高课堂效率,建立高效课堂,就可以解决这一问题。 我认为高中数学课的高效具体特征如下:
一、师生饱满的热情和强烈的责任感
教师对教学拥有饱满的热情师生饱满的热情和强烈的责任感,使学生全身心地投入到学习中去,才能使学习布满乐趣。教师要满腔热忱地组织教学活动,做到情绪饱满,态度和蔼,语言亲切,富有激情,用教师的情绪、情感、人格、魅力感染学生,在自主学习中享受学习的快乐。教师认真负责的态度既能影响课堂教学效果,也能影响学生的人生观和世界观。
二、娴熟的专业知识与教师间的交流和合作
教师需密切关注自己专业的发展。要想给学生一杯水,自己要有一桶水。娴熟的专业知识是搞好教学的一个不可缺少的因素。教师在教学上的交流和合作主要体现在集体备课上.教师集体备课可以节省很多的时间,减轻劳动 。可以提高教学效果,以往各自备各自的课,有时会出现知识错误和思路狭窄。可以引发所有备课者思想和智慧的碰撞,可以长善救失,取长补短,也可以补充专业知识的不足,能明显提高教学效果。对我们物理学科而言,其效果更是显著。
教师集体备课能资源共享,提高教学效率,提高教学的质量。也可以不断地提高教师的教学水平。也是对教学工作进行全程优化的教研活动,使教师在教学的认知、行为上向科学合理的方向转化。集体研讨、教后反思的过程,既有利于教师的扬长避短,更有利于教师在高起点上发展。 教师集体备课能很好地落实新课称改要求。体现了“合作、探究、创新”和以人为本的精神,促进了教学相长。教师集体备课能大力整合学校各科的教师资源和营造科研氛围。而目前基层学校,应该也必须与课堂教学紧密联系,否则易流于假、大、空,枯燥无味。集体备课中,大家感兴趣的课题,由于思想和智慧的碰撞而得到理性的升华,理性认识又能更好地指导实践,在理论和实践之间架起桥梁,教科研的氛围在集体参与的行动与反思中逐步浓厚,使教学效果更显著。
三、活跃的课堂状态
只要能让学生的思维总处于活跃状态,积极地探索知识并试图将刚刚获得的知识转化为能力,我认为,这就是一节高效的课,成功的课。那么,又怎样才能让学生的思维总处于活跃状态呢?这就需要我们教师进行课堂调控,设计适当的问题激发学生的探索欲望,牵引学生的思维处于活跃状态。数学被好多人认为枯燥乏味,因此需要数学教师能够在数学课上创设一个好的数学问题情境,让学生怀着求知的欲望和愉悦的心情学习数学知识,就会使学生变苦为乐、变被动接受为主动探索,课堂就会充满朝气和活力。
四、和谐的师生关系,育人环境
在数学教学中充分利用学生思维活跃的特点达到全身心的和谐。留意对学生动手能力的培养,让学生在学习过程中动口、动手、动脑,在群体活动中让学生进行积极合作交流,寻找时机让学生进行自我表现,在学生的表现中,教师创造一个布满活跃、愉快的教学氛围,发挥好情感教育的活跃性、愉快性的作用。
师生关系的和谐。和谐的师生关系,有利于学生产生愉悦的心境,带着积极的情感参与学习,畅所欲言,使师生间达到心与心的交流。
师生同体才能同声同气,相互吸引,相互影响,才能同心同德,配合默契。教师要善于驾驭课堂,要能够随时关注每位学生的学习状态,我们有不少教师总是埋怨学生在课堂上不与自己配合,殊不知,你的眼睛,老是盯着书本、教案、黑板,就是舍不得把目光投向学生,目中无人,学生如何会与你配合?久而久之,课堂上那种“你讲你的,我做我的,师生互不相干”的不和谐局面也就自然形成了,所以课堂上教师要时时刻刻留意与学生眼神的对接,透过心灵的窗户判定学生在想什么。——是专心了,走神了,心领神会了,碰到尴尬了,情绪高涨了,还是若有所思……然后适时作出决策,调整教学内容、教学程序及课堂关注点。
五、真正让学生成为课堂的主人,分小组学习的作用一是便于合作学习,拓宽学生参与面
合作学习是课堂教学中的一种方法,而不是教学方法的全部,并非任何时候都可以进行合作交流,不能为了合作而合作,有的问题很浅湿,答案直白得一眼就可以看出来,还需要合作探究吗?合作探究有利于集思广益,优势互补,但假如过于频繁,就会适得其反,“好钢还要用到刀刃上”。
小组讨论是合作、探索学习中的主要学习方式,但不是散漫地进行讨论,而是要选择好时机,在教师的组织、指导下进行讨论。首先合作学习中,在得出规律性结论之前,要让学生分组讨论,人人达到动手、动口、动脑,只有让学生参与知识的发展过程,学生才会对知识达到理解和把握。其次是出现难点,学生思维受阻时,引导学生讨论;或优秀学生提出新的见解和其他大部分学生不理解时,组织学生小组讨论,给他们提供独立探索的机会、讨论的机会、大展其才的机会,这样的讨论会给课堂注入新的活力。
六、改造数学教学课堂教学,让我们的数学课堂飘荡着研究性学习的芬芳
一是让学生成为主角。课堂上的学习活动主要是讨论、探索与交流,课堂始终洋溢着民主、活跃的气氛。
二是让教师成为配角。教师是组织者、引导者、和共同研究者,教师要鼓励学生主动完成研究、探索的过程,鼓励创新,并与学生平等交流和讨论,促进教学相长。
0. 引言
从高中数学所传授的内容发现,高中数学教师专业性的知识结构是非常重要的。随着新课程改革的进一步实施,高中数学在发展的同时,也对高中数学教师的专业知识结构提出了更高的要求。不论是在深度还是在广度上,数学知识都需要进一步的提高,这对高中数学教师自身知识结构的深度与广度,以及传授能力在教学工作中的发挥起着重要的作用[1]。因此,对高中数学教师知识结构特征的研究是一个必须而重要的内容。
1. 数学教师知识结构的构成
1.1数学知识
数学教师工作是一项复杂而又具创造性的工作,对于一名数学教师来讲,教学工作的良好完成,首先需要具备完整、系统而又精湛的数学专业知识。而这一系统的数学知识中包含着数学内容、数学哲学、数学逻辑、相关数学信念、最新数学研究成果五方面的内容。只有具备了这五方面的数学知识,数学教师才能在教学中对教材进行全局性的把握,将数学从学术形态向教育形态转化,使数学知识发挥无限的生命力。
1.2一般教学知识
一名优秀的数学教师,在教育科学理论知识上的掌握和了解不仅是从事教育工作的理论依据,同时也是提高教师经验水平和科学水平的重要前提。在一般教学知识结构中,其包含的范围非常广,教育基本理论、心理学基本理论、教育心理学、教育研究方法论等和教育教学有关的理论知识都需掌握。因此,数学教师只有对这些一般教学知识全面的掌握,在教学实施的过程中才能具有更加先进的教育思想,才能选择正确的教学方法,才能将自己所掌握的数字知识更好的传授给自己的学生。
1.3数学教学与实践知识
首先从数学教学知识结构进行分析,数学教师的数学知识就是教师就关于怎样进行数学教学的所知道的东西,也就是教学的课程知识、教学的内容知识和教学的方法知识这三个的方面[2]。在数学教师所应该掌握的数学知识中,技术性的教学资源与材料、教学策略、促进课堂交流的途径、评定学生数学理解的方法等都需掌握。从数学教学的实践知识分析,教师的实践知识就是教师对自身教学经验的积累。和其他类型的研究人员在科研活动中的实施方式不同,教师的教学具有一定的情境性,通常,教师教学活动的实施不仅要讲自己的知识充分的传授给学生,还需要针对教学活动中所出现的一系列情境性问题,采取科学的方法,在分析进一步的寻找解决的方法。
1.4学生知识
数学教师的工作群体就是学生,那么,在数学教学的教学活动中,对自己学生的了解和关心,并采取自己所掌握的有利于学生发展的知识,以此来指导学生数学的学习,这对学生数学能力的提高有着重要的帮助。因此,数学教师在某种程度上需要对学生的家庭生活、学习差异、学习态度等进行的了解,并对这些环境在学生数学学习中的价值观和期望产生的影响进行分析,而这一方面的知识内容也是我国数学教师在课改后需要加强的部分。
2. 高中数学教师知识结构的特征
2.1本体性知识的深厚性
本体性知识所指的是教师所具备的特性学科知识,也是教学活动中的实体内容。从本体性知识进行分析,数学教师深厚的数学知识是必须要具备的。当前,国际课程改革的实施具有很强的选择性和多样性,而我国课改的进行是在选修课程和活动课程中体现的。在对高中数学新课程的研究中发现,高中数学课程具有选修和必修两个部分,其中,必修有五个模块组成,选修有四个系列组成,而这四个系列又分成了若干个专题模块。从一定意义上分析,这种模块式的高中数学课程结构,为不同需要和不同基础的学生提供了更大的选择性。在这一课改的实施中,高中数学教师在本体性知识的深厚性上是一个重要方面。课程的改革需要对学生在数学应用的意识上进行培养。根据教师这一知识结构特征,在高中课程教学的实施中,数学教师深厚的数学史、数学实验、数学建模、数学文化等方面的知识都能更好的融入到教学之中。
2.2条件性知识的宽厚性
高中数学教师的条件性知识所指的是教师在数学教学中所应用到的心理学知识和教育学知识,具体为教与学的知识、学生成绩评价的知识和学生身心发展上的知识[3]。条件性知识是教师本体性知识的延伸和链接,在《普通高中数学课程标准(实验)》中,其提出高中数学教学的实施不仅要体现出学科的基本理念,在教学活动的设计中还需要对数学学科的特点和高中生的心理特点、兴趣水平和学习需要进行分析,并根据自己所具备的宽厚性条件知识更好的实践到教学之中。此时,高中数学教师把丰富学生的学习方式作为自己教学的追寻目标,在一种自主探究、独立思考、阅读自学、合作实践的模式上实施教学活动,把握住教学的重心和学生的心理,这样才能使学生在一个愉快的环境下更好的学习数学知识。
2.3专业知识的广博性
高中数学不同于小学和初中的数学知识结构,从高中数学知识体系的复杂性可以看出,高中数学教师的专业知识是非常强的,而在现代的数学教育体系中,数学课程内容与信息技术的整合,更需要高中数学教师将自己广博的专业知识进行发挥。其次,在社会不断的发展中,学生在学习的过程中不仅需要掌握知识,还需要培养自己的自主探究能力,而这种探究性的学习不仅来源于课堂,也来自于现实生活。数学不仅是一种文化,同时也具备自己独特的人文思想,在当前多数学校都开展数学文化这一课程的过程中,学生数学文化价值的培养,能够让学生更好的掌握数学知识。而在高中数学教师所掌握的广博性知识体系中,数学教师各种文化的渗透与交织有着重要的教学价值。
2.4实践知识的丰富性
实践性知识所指的是教师在实施自己有目的行动过程中所具备的课堂情景知识和解难题知识,而这种知识也是教师在经验教学中的总结成果[4]。在那些教学经验比较丰富的高中数学教师中,经过多年教学的实施,教师的实践知识早已具备了文化传承、社会实践和价值导向的作用,并在每一次教学中都将自己的情感进行了融入。同时,教师丰富的实践知识,在探究性教学方式的进行中,可以使课堂的灵活度与自由加大,促进学生学习的积极性。因此,教师在不断教学经验中所积累的丰富的实践知识,在一定程度上能够有效的提高教学的水平,并增强高中数学教学行为的有效性。
3. 结语
综上所述,在高中数学教学改革的实施中,高中数学教师应该从教学体系和学科体系出发,针对高中学生在数学学习上的不同需求实施不同的教学方法,并根据自己的教学经验将自己的知识结构进行完善和补充,这样才能更好的实施教学,发挥专业技能,促使学生对高中数学知识的有效掌握。
参考文献:
[1]傅敏,丁亥福赛.数学教师教学知识研究:进展、问题及走向[J].宁波大学学报(教育科学版).2009,(06):67-68.
高中数学是培养高中升思维能力的重要的学科,也是高考考试中占重要地位的一门学科。纵观高中数学的内容,我们发现高中数学的难度比较大,单单依靠学生自学是无法完全掌握这门学科的,还需要教师对于知识的归纳和总结,提供给学生一种解题的思维和技巧。因此在提高高中数学课堂的有效性显得尤为重要。实现高中课堂学习的有效性,可以提高学生学习的效率。高中课程的学习不同于初中课程,高中每门课程的难度都比较大,要全面兼顾好每门课程的学习,因此学习效率对于高中生而言尤为重要,只有提高了学生的学习效率,学生才有更多的时间用于身体锻炼和学习更多的内容,这样才能培养全面的人才,贯彻新课改的要求。
二、如何实现高中数学有效的教学模式
1.高中数学教师要创新教学模式,改变沉闷的教学氛围。在传统的高中数学教学模式之中,教师往往忽视教学氛围对于学生学习的重要作用,在枯燥的教学环境中,学生往往对课程的学习也不感兴趣。因此为了使高中数学课堂更加高效率,教师在教学模式上也要创新和改革,改变以往不符合学生学习规律的教学方法,建立起新的教学模式,活跃课堂气氛,提高学生学习的积极性。
高中数学这门学科虽然是一门对逻辑性思维具有较高要求的一门学科,但是在整个的教学过程中,笔者认为教师还应该积极地根据教学的不同内容和知识特点采取不一样的教学方法,从而更好地促进学生的能力发展和实现有效教学这一目标.所谓采取恰当的教学方法具体而言就是要根据函数和三角函数这一类的知识点采取数形结合、讲练结合的方式来开展教学;要根据立体几何的立体空间特点引导学生通过观察立体图形的方式开展教学;要根据集合、命题、概率等内容采取透析概念、侧重语言文字转化为数学语言的方式来开展教学;等等。
通过这样一系列的各种各样的方式,将有效地提升学生的认识,引导学生分别从不同的方面找出不同的思考方式,从而更好地开展高中数学教学,有效地提升学生对知识的理解。例如,在讲“集合”时,教师要注意加强对集合、元素、子集、集合的特征等概念的学习,加强学生对集合的基本运算(交集、补集、并集)的概念区分。特别是要引导学生对集合内元素的互异性这一具体运用以及具体的教学例子的讲解,帮助学生获得提升和发展。通过这样一种细化不同知识点的方式,将更好地提升整个教学效率,实现高中数学有效教学。
2.高中数学教师要以学生作为教学的主体,给予学生更多的关注和鼓励。众所周知,学生对于这个老师的好感与学好这门课程是密切相关的,因此,教师要和学生建立良好的师生关系。高中数学的知识点比较难,考验学生较强的思维能力,但是很多学生在面对高中数学时常常有挫败感和恐惧感,这些挫败感和恐惧感极大的阻碍了学生学习高中数学。因此高中数学老师在教学中应该这样做,例如,在为学生讲述数列这一个知识点的时候,要求学生做相应的基础知识的练习,刚开始对学生要求做的练习的难度不应该太大,慢慢培养学生的成就感和对于高中数学的喜爱。除此之外,教师在教授课程的速度也不应该太快,要考虑到学生的接受能力,对于那些数学基础比较差的学生,教师要有足够的耐心去教,不要随意放弃任何一位学生,对于基础差的,跟不上全班学习进度的学生,高中数学教师可以为这些学生在课前找一些基础的练习题,让这些学生提前练习,学会笨鸟先飞,逐步跟上全班的数学水平。
高中数学这门学科因为具有很强的逻辑性所以对学生的思维发展是一个挑战,也是一个重要的契机。所以,在整个的教学实施过程中,笔者认为教师还应该积极地引导学生在教学实施的过程中注重教学的启发性,从而更好地发散学生的思维,促进学生的创新行思维和经纬网式的综合性思维的发展。在教学过程中,教师要注意通过一些具有启发性的题目和内容来锻炼学生的思维,鼓励学生去探究有关的知识点和激励学生去思考,激发学生的潜力。这样一改,学生能够在第一眼就发现这个题目解答的最便捷方法就是属性结合,可以将已知内容看作一个圆,而需要求解的内容则是一条直线,然后就是求解该直线与圆之间相交的范围.随后,教师再引导学生切入到之前的题目中,从而更好地激发学生的思维,有效地启发了学生思考。
3.高中数学教师要创新自我的课堂教学设计,善于使用肢体语言让学生得到肯定。在新课改的背景下,高中数学教师不仅仅作为一名传授课堂知识的工作者,还要学会如何有效地将课堂知识传授到学生的身上,让学生真正的掌握知识。课堂知识的传授不在于教师讲授了多少,而在于学生吸收了多少。在创新课堂教学设计中,例如高中教师在讲授函数的单调性的时候,可以采用设问的方法,让学生主动思考,例如,教师可以让学生回答一次函数的单调性,然后再想想我们所学的函数方程,他们的单调性又存在什么特点,通过问题教学法,层层的问题的设置,让学生在思考问题中自己发现函数单调性的内在规律,除此之外,教师在教学的过程中,要常常对学生微笑,运用肢体语言给予学生更多的鼓励和肯定,让学生在学习中逐渐找到自我的学习方法和成就感。
参考文献:
审题是解题的基础,只有认真审题,正确理解题意,才能正确解题. 审题是一种能力,是阅读理解、识文断字等综合能力的反映. 学生经常抱怨自己因为“粗心看错”而丢分,并且深感惋惜,其实这种看似偶然的失误也是审题能力不足的一种体现. 教师在解题教学中,应该尝试通过提问、启发、引导等多种方法,训练学生学会审题,提高阅读理解能力.
1632年捷克大教育家夸美纽斯在其代表作《大教学论》一书中开宗明义地指出,该书研究的是“把一切知识传授给一切人的艺术。”把教学当作艺术,是一个古老的命题,同时,也是一个常新的命题。体育教学是高中教学工作的一个重要组成部分,高中体育教学艺术也是教学艺术的重要组成部分。高中体育教学艺术对于更好的促进体育教学具有非常重要的意义。
一、体育教学艺术概念的界定
什么是体育教学艺术?从目前一些研究资料分析表明,其看法尚不统一。有的强调体育的“三基”,认为体育教学艺术就是教师具备丰富的体育知识、技术和技能,体育素养高;有的注重组织教法,指出体育教学艺术就是教学方法的熟练运用;有的更直言不讳,认为体育教学艺术就是讲解与示范的艺术。这都从不同的方面阐明了构成体育教学艺术的因素或实践表现,但都未能给体育教学艺术以全面而科学界定。
笔者认为:体育教学艺术,是指教师在体育教学活动中,在遵循教学原则的基础上,熟练掌握、创造性地灵活运用教学方式方法的艺术。它是教师以自己独特的方式方法,创造性地组织教学,使学生在愉悦中高效率地进行乐学乐练的教学技能技巧;它也是教师学识与智慧的结晶,是教师创造性地运用教学方式、方法的升华,同时也是教师独特教学风格的再现。因此,体育教学艺术本质或真谛就在教学符合规律性与教学具有独创性的完美结合。
二、高中体育教学艺术的特点
(一)审美性
高中体育教学艺术要遵循美的规律、贯彻美的原则,教学与审美有机地结合在一起。苏联著名美学家斯托洛维奇曾经指出:“在每个领域中出现的凡是值得称为艺术性的活动,都必定具有审美意义。”高中体育教学艺术是高中体育教师发挥自身的魅力,综合运用体育教学技术和技能,按照美的规律进行的教学实践活动,所以,审美性是高中体育教学艺术最根本的特点。高中体育教学艺术的美是内在美与外在美的有机统一。
(二)创造性
富有创造性是高中体育教学艺术的又一特点。艺术的生命在于创造,高中体育教学艺术同样具有创造性,照抄照搬会使高中体育教学艺术走上末路。高中体育教学工作是非常复杂的,体育教师在教学内容的选择、教学方案的设计、教学过程的组织都要灵活安排、不断创新。同时,新世纪高中要培养富有进取精神、创新意识和能力的高级专门人材,同样需要依靠创造性的教学艺术的培养。
(三)实践性
高中体育教学艺术具有实践性的特点。高中体育教学的基本环节包括备课、上课、课后辅导、学生学业成绩的考核与评定等,具有动态的特点,决定了高中体育教学艺术具有实践性的特点。高中体育教师教学艺术的水平也是在教学实践中不断改进提高的。离开了实践,高中体育教学艺术就成了无源之水、无本之木。每个高中体育教师都应该注意在体育教学实践中追求自己教学艺术的提高。
(四)表演性
高中体育教师在体育教学中的行为,如同演员在舞台上的表演,包括体育教师的表情态度、体育动作、语言等。高中体育教师生动形象的表演,可以丰富学生的表象,提高学生对体育教师所授内容的理解,提高参与体育活动的兴趣。高中体育教师不仅应当自己去当演员,还应当作导演,引导学生参与到体育教学艺术创造活动中来,与学生一起在体育教学舞台中表演。
三、高中体育教学艺术的功能
(一)陶冶功能
高中体育教学艺术是内在美与外在美的和谐统一,具有很强的感染力,形成鲜明的情境性和非理性因素,进而对学生产生潜移默化的教育影响。高中体育教学艺术的陶冶功能在于有效地淡化了教育痕迹,高中体育教师优美而规范的示范动作、生动活跃的课堂教学气氛、与学生频繁的人际交往等,使高中生在不知不觉中受到深刻的教育,有效地激起和维持学习的动机、兴趣、情感等动力系统,提高体育教学质量,使学生“亲其师,信其道”,向学、乐学,使体育教学取得理想的效果。
(二)转化功能
高中体育教学的根本任务是把人类积累起来的体育文化转化为高中生的体育知识和技能,并进而形成学生的体育实践能力,促进高中生身心和谐发展。高中体育教师精湛的教学艺术在这种转化过程中起着重要的作用。高中体育教学艺术的转化功能并非神秘的、不可捉摸的,而是高中体育教师根据高中生的身心特点,通过自身高尚的品德、渊博的体育知识、富有节奏的语言、独特的个性等,准确地把握转化的最佳时机,使体育教学艺术的转化功能释放出最大的能量,促进学生更好地发展。
(三)快乐功能
我国古代教育家孔子曾经说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”高中体育教学艺术的快乐功能从多方面影响着高中生的体育学习,如可以消除由单调的身体练习带来的身心疲劳;降低体育学习中的紧张焦虑情绪等,以轻松快乐的方式激发高中生体育学习的兴趣,有利于体育动作的掌握,并进而丰富高中生的情感和精神生活。高中体育教学虽是严肃的事业,如果体育教师创造轻松愉快的教学情境,可以使高中生在劳逸结合中获得寓教于乐的功效。
四、结语
具有审美性、创造性、实践性、表演性、独特性特点的高中体育教学艺术对于提高体育教学质量,培养新时期的高素质的创新人材具有重要的意义。高中体育教师只有与时俱进,不断提高自身的水平,掌握体育教学艺术,才能高质量地完成体育教学任务。
参考文献:
[1]苏华.体育教学中艺术交流过程的特点及其规律[J].教学与管理,2008,(9).
“类比”一词来自古希腊词汇“analogia”,原意是“比例”,古希腊数学家用它来表示2组数间的相似关系,后来在更广泛的意义上被使用。一般说来,类比是在2个不同事物之间进行对比,找出若干相同或相似点之后,推测在其他方面也可能存在相同或相似之处的一种逻辑思维方法,逻辑学上又叫类比推理[1]。化学史上,从宏观轨道类推到微观轨道,从原子轨道类推到分子轨道,从原子的外层轨道类推到分子的前线轨道,从原子轨道的对称性类推到分子轨道的对称性,这一分子轨道理论的建立,正是采用了一系列的相似和类推的类比方法。我们学习新知识时,若选取熟悉的知识或经验作为类比对象,这称为类比的源域,简称类比物,欲学习的新知识称为类比的目标域,简称目标物。类比物和目标物通过共同或相似的属性连接在一起,Duit(1991)把这种类比描述为共同属性的映射过程[2]。类比具有相似性、猜测性、或然性和创造性等基本特点。
普通高中化学课程标准在教科书编写建议中提出“教科书的编写要充分利用学生已有的知识和经验,引导他们理解和体会知识的产生过程,自主构建知识体系,增强进一步学习化学的兴趣。”[3]我们认为,教科书中类比的编写是实现上述建议的科学方法之一,因为类比是以相似性为基础,建立新旧知识、经验之间相关联的一座桥梁。本文对高中化学教科书中类比的编写特征进行初步分析,并提出若干编写建议。
1 高中化学教科书中类比特征的分析
研读新课程高中化学3套教科书(人教版,苏教版,鲁科版,2009年版)24册,发现化学与生活、化学与技术和实验化学3个课程模块的教科书中几乎没有出现类比的编写,其他课程模块的教科书15册,确认清晰的类比为73个,平均每册4.9个。参考国外教科书类比的分析框架[4],结合分析类目的可操作性和化学学科特点,对高中化学教科书中类比编写的主要特征进行统计与分析,统计结果如表1所示。
1.1 类比的内容
类比的内容指目标物和类比物内容。目标物内容、出现的次数及占总数的百分比为(参见表1):物质结构(包括原子结构、分子结构、晶体结构及相关概念和理论等方面的内容,33,45.2%);物质性质(主要为无机、有机元素化合物性质,16,21.9%);化学反应原理(包括溶液平衡理论、化学键、化学反应能量、化学反应速率等内容,20,27.3%);化学计量(4,5.4%)。目标物主要集中于与原子结构相关的电子层、能级、核外电子排布、以及化学键和能量、晶体结构、手性分子、平衡常数等概念,即主要是较为抽象和难度较大的化学微观概念,采用了类比的编写方式。类比物内容、出现的次数及占总数的百分比为(参见表1):社会生活经验及自然现象(44,60.3%);化学知识(21,28.8%);物理知识(8,10.9%)。类比物内容,主要为学生所熟悉的社会生活经验、自然现象,多数是与学生生活经验相关的,能直接感知、具体的,所对应的目标物以物质结构内容为主;已学过的化学和其他学科知识的类比物较少,所对应的目标物以物质性质为主。
1.2 类比的呈现方式
类比的呈现方式主要有文字、图像的方式。分析结果显示(参见表1),教科书中仅用文字描述的类比有47个(64.4%),图像类比(包括图文)有26个(35.6%),多数集中于“物质结构”的内容中,主要功能是促进概念的理解。这可能因为该内容过于抽象和较难理解,是学生产生迷思概念的重要来源。文字类比的呈现数目高于图像类比。图像类比多是以图文并茂的形式呈现,有的图像类比内部结构简单而良好。例如,教科书中将“登山与盖斯定律”进行了类比,麦裕华等分析了“山的高度与上山的路径无关”图像类比(《化学反应原理》,人教版,图1-9),认为设计恰当,效果良好[5]。Shapiro(1985)指出视觉化过程对概念的学习非常重要,而类比的一个优势是提供学习者对抽象、复杂概念的具体视觉想象,图像的应用有助于视觉想象的形成[6]。按照Paivio(1986)的双重编码理论分析[7],图像类比充分利用人的非语言信息处理系统,以表象形式促使学习者进行类比推理,增加了理解科学概念的可能性。
但是,从整体上看,教科书中图像类比的使用率较低和使用范围较狭窄,尤其是体现化学学科特征的宏观、微观和符号三重表征的图像类比较少。
1.3 类比的相似关系
类比的相似关系是指类比物与目标物之间相似属性的关系,主要分3种:(1)结构的相似性。即类比物外观上或内部的形状、大小、结构等与目标物相似,如“我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称作电子层,有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构”(《化学2》,人教版,图1-7)。这个类比以结构的相似性呈现,为学生提供了一个形象化的电子层模型。(2)性质的相似性。即类比物与目标物具有相似的性质(包括功能属性),如“第一个稀有气体化合物的发现”(《物质结构与性质》,苏教版,第21页)中描述了巴特列在合成O2PtF6时,联想到氧分子的第一电离能(O2O+2+e-)为1 175.5 kJ/mol,与氙(Xe)的第一电离能1 170 kJ/mol非常接近,通过元素性质类比,首次合成第一个稀有气体的化合物,体现了类比的创造性特点。(3)结构和性质的相似性兼有。如“水能与化学能变化的对比示意图”(《化学2》,人教版,图2-1),水能和化学能的变化都以图示形式(结构)描述,而其共同属性是能量的变化。将2者进行类比,能够有效的达到“化无形为有形”的作用。
统计显示,教科书中类比的相似关系为(参见表1):结构的相似性有36个(49.3%),性质的相似性有24个(32.9%),结构和性质相似性兼有的为13个(17.8%)。教科书中多数类比关系是结构的相似性,其次为性质的相似性,兼有结构和性质相似的类比较少。
1.4 类比的映射程度
类比是一个映射过程。当我们机敏地发现类比物与目标物之间具有关联的相似时,就倾向于把类比物的相似属性特征映射到目标物上,并由此完成推断或论证[8]。教科书中类比的相似属性表现为结构、性质或2者兼有,其映射程度指类比物投射到目标物的相似属性的清晰度,Curtis&Reigeluth(1984)将其程度分为简单、丰富和延伸3级水平[9]。简单的类比只陈述目标物像类比物,而没有进一步的解释;丰富的类比是指描述了相似属性的某种属性,并进行了对应说明或解释;延伸的类比是指多重类比或陈述一个类比的几种属性。我们将丰富和延伸合并成一级,称之为复杂的类比。例如,教科书中“元素周期系的周期发展像螺壳的螺旋”(《物质的结构与性质》,人教版,图1-15),未对其相似属性加以比较和说明,属于简单的类比。一般是类比的目标物不是特别抽象,教科书作者认为没必要作相似属性的比较和说明,学生应知道类比的属性。而下例类比:“如果把溶质(不限于固体)在溶液中形成饱和溶液时的状态,称为溶解平衡状态,对于化学反应体系来说,就应当称作化学平衡状态。溶解平衡所具有的许多特点,在化学平衡体系中都可以找到。例如,在反应体系中同时存在着正、逆反应2个过程,当这2个过程的速率不相等时,常常只能观察到某个方向的变化。”(《化学反应原理》,人教版,第26页)有对应属性的映射说明,称为复杂类比。统计显示,教科书中类比的映射程度较高(参见表1):复杂类比有45个(61.6%),有28个(38.4%)类比为简单类比。
此外,类比物和目标物之间具有相似属性,必然存在不同的属性,即相异属性。教科书中提示了相异属性的有(参见表1)3个(4.1%),例如,“氯气是一种黄绿色气体,其化学性质与氧气有相似之处。它是一种非常活泼的非金属单质,能与铁、铜和钠等金属以及氢气、红磷、硫等非金属发生反应。除了上述与氧气类似的性质外,氯气还具有什么特征呢?”(《化学1》,鲁科版,第13页)表明了类比的相似之处,同时也暗示了类比存在不同属性。然而,95.9%的类比编写没有指出类比的相异属性,更没有提醒类比的局限性。
2 高中化学教科书中类比编写的建议
2.1 类比物与目标物的选择
2.1.1 适当增加类比的数目
我国高中化学教科书中类比数约为每册4.9个,大大低于国外教科书类比数目。例如,Thiele和Treagust(1994)分析了10册澳大利亚化学教科书中的93个类比,平均每册9.3个[4]。也就是说,教科书中目标物的数目较少,究竟选择多少目标物合适,目前没有这方面的实证研究。我们认为,教科书新增加的与大学化学有关的化学选修内容,诸如原子轨道、4个量子数、泡利原理、洪特规则、杂化轨道、熵变、焓变等内容特别抽象,学生难以理解,建议教科书作者适当增加类比的数目,用通俗易懂的事实类比说明这类新增的抽象概念。例如,量子和量子化的描述可用:flash影片是由许多时间帧构成的,每隔百分之几秒,就换一张图片,而不是连续不断的(从百分之几秒前的情景直接跳跃到百分之几秒后的情景)。每张图片,就是构成一段录像的“量子”,是不可分割的。物理量的上升、下降或者转换,就像一段flash影片,以一张张图片、断断续续地进行着,这其实就是一种量子化。这样的编写可以降低概念学习的难度,促进概念的理解。
2.1.2 扩展类比物的范围
高中化学教科书中类比物若选取学生熟悉的社会生活经验,例如,气球类比原子杂化轨道的类型;学校舞蹈类比为化学平衡;太阳系类比为原子结构;隧道类比为催化作用;稻谷类比为阿佛伽德罗常数;角色扮演类比为化学反应;风扇转动类比为电子云等,可以激发学习兴趣,化抽象为具体,促进知识的理解,实现“知识与经验”的整合。我们认为设计这样的类比,应尽可能联系学生已有的生活经验,选择典型、清晰的具有丰富内涵、生动有趣的“生活原型”作为类比物。当然,其不足之处是,未必能形成学科知识的结构化。
我们注意到,布鲁纳在《教育过程》一书中强调:不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构……与其说单纯的掌握事实和技巧,不如说是教授和学习结构[10]。因此,以学生已有的学科知识(包括化学、物理、生物等)作为类比物,进行学科知识的纵向和横向类比组织,那么,学习所获得的知识就不再只是片段、分散的,而是有系统有组织的结构化知识。
例如,金刚石的空间结构可以看成是:甲烷分子中的4个氢原子分别被4个碳原子取代,得到一个中心碳原子与相连4个碳原子相结合的正四面体结构。在此基础上,周围相连的每个碳原子又与其他碳原子形成4个共价键,无限下去。在此过程中会形成金刚石结构中的最小碳环六元碳环。这样类比推理得到了金刚石的空间结构。同样地,以金刚石为类比物,晶体硅、碳化硅晶体、二氧化硅晶体可以依次采用一连串的类比进行描述。又如不同学科知识的类比,勒沙特列原理可用楞次定律进行类比。像这样通过对新旧知识相似的类比,根据认知心理学同化理论的综合贯通原则,认知结构中已有的观念可以重新组成彼此关联的观念,这样不但获得了新知识,而且认知结构中原有的因素经过新的组合又获得了新的意义。同样,选择学科知识为类比物也有其劣势,即较难促进学生学习心向。
如前所述,现行高中化学教科书中类比物主要是学生熟悉的社会、生活经验,学科知识比重较少。根据这一事实,我们建议:教科书作者可考虑扩展类比物范围,选择学习者先前熟悉和理解的化学知识、技能、思维方法或相关学科中合适的类比物,映射到目标物上,将后继学习建立在原有知识的基础上,使知识的逐层建构得以实现,促进知识的意义理解。
2.2 类比物与目标物的相似性
国外研究表明[9],教科书中仅仅是结构相似的类比关系,其效果较差,因其只具备表面的相似性,而其他相异的属性可能较多,类比的使用自然受到较多限制;结构和性质的相似性兼有的类比,因其所具有的相似性较多,类比的限制自然较少。显然,兼有结构和性质相似的类比较难编写,这也是本研究所得此类比较少的主要原因。Iding(1997)指出从兼有结构和性质相似属性的类比物到目标物的映射,采用图像表征的类比较好[11]。鉴于高中化学教科书中图像类比使用率较低和使用范围较狭窄的事实,我们认为教科书中采用宏观、微观和符合三重表征的图像类比设计,可以体现化学学科特征的思维方式,能增进学生对化学知识的理解[12]。宏观表征是指对物质所进行的外在可观察的现象在学习者头脑中的反映。微观表征是指不能通过直接观察得到的,物质的结构、组成、反应机理等微观领域的属性在学习者头脑中的反映。符号表征是指由拉丁文和英文字母组成的符号和图形符号在学习者头脑中的反映,主要指化学式、方程式等。
高中化学教科书中的许多图像类比内容,往往直截了当地展示出微观结构模型类比物,和物质化学性质结合不够紧密。我们认为,物质结构与性质的表述,尤其是采用通过揭示各类元素化合物之间或有机化合物官能团,从结构到性质的相似性进行三重表征的类比,可使整个知识内容在不断地前后联系对比中向前推进,有利于增强学习效果。例如,氯气与水是否发生了化学反应?教材编写时,可以用氯气通入到水中,氯分子、水分子的球棍模型及对应产物的模型图,相应的化学方程式,组合成三重表征,从化学键的不同断裂处与不同键的生成的角度考虑,设计多种假设,再用实验进行探究,能对学生产生认知促进作用。
2.3 类比物与目标物的相异性
纵观教科书中类比设计,很少对类比的相异属性给予说明,类比的局限性被忽略。由于类比所得出的结论都具有一定的或然性,从2个对象在某些特征相似,并不一定得出它们在其他属性方面也必然相似的结论。正如内格尔说:“当不加分析地把熟悉的概念扩展到新的题材时,很容易犯严重的错误。”[13]例如,前文所述的“登山”图像类比,并未说明2者有何相异之处,化学反应热可以是正值或负值,而山的高度是正值,这可能会让人得出“反应热只能是正值”的结论。Glynn(1988)形容类比是“双刃剑”[14],其用意在于提醒教科书的编写应慎用类比。
然而,类比本身就是重视相似属性的类推,相异属性的解释会增加教科书编写的篇幅和难度。由于缺乏有关高中生运用类比学习化学产生“迷思概念”的实证研究,那么,教科书中哪些类比的局限性应该指出,目前难以确定。所以,我们建议在教科书类比编写的时候,不要选入容易产生歧义或有争议的类比。像电子“自旋”像地球那样绕轴“自转”,这一类比有很大争议,电子自旋运动的实质仍在探索之中,故不宜选入教科书中,但可以适时增加一些类比方法指导的栏目,让学生明确使用类比的策略。
参考文献
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[11] Iding M K. Instructional Science,1997,(5):233-253
物理模型有两个特点,即代表性、方法性。首先来说下代表性,物理模型是从许多的物理对象中经过有针对性地删减外部因素后保留下来的,它抓住了研究对象的本质,因此每个物理模型都具有非常典型的代表性;其次是方法性,每一个物理模型的确立都不是凭空想象就可以得出来的,而是由众多的物理研究人员经过反复思考才最终形成的,物理模型反映了物理学科的研究方法。
从物理学的发展历史来看,物理建模在整个物理学发展过程中都起着非常重要的作用。从托勒密的“地心说”到哥白尼的“日心说”,从汤姆逊关于电子的“枣糕模型”到卢瑟福核式结构模型,这些物理发展历史中著名模型建立无一不对当时的物理研究起到了重大的推进作用。
考虑到高中物理教学的实际情况,内容抽象、逻辑性强是大家对高中物理课的共同评价,如果单纯地进行知识灌输,学生很难理解,而物理模型的建立就是解决这个问题的最佳途径。
高中物理中的物理建模,如质点、点电荷的提出。将解题过程化繁为简,将复杂的问题直观、形象地呈现在学生面前,降低了物理解题的困难程度,增强了学生对这门学科的学习自信,同时正确建立物理模型的过程本身也是不断提高学生自身思维品质的过程。通过物理建模,能够有效提高学生的创新能力。
每一个物理模型从设想到建立,中间都要经过无数次的反复实验、改进,通过建立模型,可以让学生充分体验到物理探索过程中的困难和障碍,磨炼学生的学习品质。同时建立模型的过程也是学生掌握物理研究方法的一种手段,有利于培养学生运用科学抽象的思维方法来处理实际问题的能力。
在物理建模的探索过程中,是没有任何规律可言的,完全是面对全新的学习环境进行模型创设,越是这种不加束缚的思维探索越有利于学生思维的全面展开,有利于培养学生的创新能力。同时在教师的合理指导下,能够让学生充分体验到模型建立的成功感,增强学生的高中物理学习信心,激发学生的学习兴趣。
前言在高中的数学的实际教学中,通过高中数学合作学习模式应用,可以使学生的主体作用在教学课堂中得到有效的发挥.在新课改的影响下,高中数学教学改革更加注重对学生创新能力、思维能力、创造能力的提高.在高中数学教学的过程中全面的提升学生学习数学的兴趣及能力,最终达到高中数学教学质量全面提高的教学目的非常重要.高中数学教师在教学的过程中,应更加重视高中数学合作学习模式应用,进而使数学教学的效率得到有效的提高.
一、高中数学合作学习模式的概念性分析及特征
在实际的教学活动中,合作学习的模式主要是指学生在小组或者团体中为了完成共同的任务,在明确责任分工的基础上,进行互助式的学习.高中数学合作学习模式,能够通过学生之间的互动学习方式,增强学生学习的机会,降低学生学习数学的焦虑和压力.其次,合作学习的模式,也会促使学生在讨论问题进行学习的过程中,通过相互的交流,共同分享成功的快乐,从而真正体会到学习数学的乐趣以及自身作为学习主体的作用.对高中数学合作学习模式的概念性进行深入的分析,以便可以有效的避免学习过程中出现严重的问题.
具体说来,合作学习有以下几个特征:第一,主体性特征.合作学习的教学过程中,教师的作用仅仅在于帮助学生建立一种和谐的学习情境和气氛,激发学生的探究欲望和兴趣,进而积极地参与到教学过程中去.在合作学习过程中,学生才是学习的主体,所有的知识体验、探索、理解和总结,都需要学生积极思考、动手、动口、试验才能实现.第二,互动性特征.合作教学的基本形式是教师与学生,学生与学生之间的交流与互动.在教学中,教师发挥了激励学生去探索问题的作用,学生就会在与教师和学生的交流和互动中发现问题解决问题,进而获取一定的能力和知识.第三,合作性特征.合作学习教学过程中,学生发现问题和理解问题并不是靠一个人的力量去完成的,需要在小组内部和外部的共同互动中得以实现.
二、高中数学合作学习模式的应用分析
(一)精心分组
在高中数学合作学习模式的应用基础上,数学教师应对学习小组的规定进行准确的确认,以便可以使学生方便的进行讨论.在进行学生分组的时候,应遵循一定的分组原则,按照“组内异质,组间同质”兼顾“自愿原则”,形成良好的合作团队.其次,还应明确各个学习小组的学习目标及个体责任,明确指导学生在参与讨论学习的过程中,遵守制定好的规则,配合小组组长在规定的时间内完成学习任务.只有精心进行分组,才能让学生自愿的参与到学习的过程中.
(二)明确合作目标
在高中数学学习中,为了更好的发挥合作学习模式的作用,明确合作目标,需要教师合理的设计教学目标,并将创设合理的教学情境,使合作学习的模式可以真正促进学生学习的进步.数学教师可以在课前将教学目标合理地进行分解,并引导学生在课前预习的时候,认真的进行思考,使学生对下一节的课堂学习做好心理准备.数学教师在为学生创造特定情境后,将学习目标合理的引入,促使学生可以主动的参与到讨论学习的活动中.
(三)优选合作方法
在高中数学合作学习模式的应用中,优选合作学习方法,对于提高学生的数学学习能力具有积极的促进作用.在此环节中,数学教师应结合学生日常学习的特点以及教学目标,合理的制定学习方法.重视与学生之间的交流活动,加深对学生的了解,最终选出最适合学生学习的方法,达到优选合作方法的目的.
(四)有效及时的管理和评价
为了更好的发挥高中数学合作学习模式的作用,数学教师进行有效及时的管理和评价,是非常重要的一个环节,也是不可获取的一个问题.在合作学习模式的应用过程中,确定合作学习的多元化评价及评价理念,对每个学习小组的合作情况和总体发展目标进行合理的评估,并针对小组成员在讨论学习中的表现作出科学的评价.通过数学教师的评价和指导,学生就会明确的了解到自己在整个学习的过程中都存在哪些问题及这些问题是怎么产生的,有利学生积极的面对自身学习中存在的问题,并及时的改正.因此,在整个合作学习的过程中,数学教师的引导者角色非常重要,其必须时刻观察学生的学习状况,以便可以及时的发现问题、解决问题.
结语
综上所述,总而言之,在高中数学教学过程中,老师一定要加强数学教学活动展开,坚持“授人以鱼,不如授人以渔”的教学原则.在高中数学课堂教学过程中,合作学习模式应用是一种非常有效的教学方式.高中数学合作学习模式应用,在一定程度上可以体现以人为本的教学观念,对于促进学生的全面成长,使学生形成正确的世界观、价值观、人生观,进一步调动学生学习的积极性,促进教学效率的提高具有一定的积极意义.因此,在高中数学合作学习模式应用,一定要对高中数学课堂教学的合作理念进行深入的分析与研究,探索适合的合作模式,并将合作学习的模式落实相应的教学方法,进而促进学生的全面发展.
【参考文献】
在教学过程中生成性课堂的应用旨在对教学环境复杂性以及生命活动性特征的有效把握,突出师生以及文本之间的互动价值。在此过程中,学生基于原有的知识,借助与文本、教师之间的有效对话,拓展、深化了原有的知识范围和水平。为此,生成性课堂教学理念应广泛应用于教学中,其具有一定的多样性和动态性,能够使教学效果得到显著提升。而正因为生成性课堂教学理念的提出,使现代高中数学教学设计迈向了一个更高层次的领域。
一、生成性课堂的主要特征
1.具有生成性的特征
教学过程是生成性课堂教学开展的基础,能够实现科学的生成性课堂实施目的。同时,生成性课堂的教学过程主要是通过师生间的有效交流、沟通、相互启发以及相互补充来实现,从而使教学场所利于知识、能力的生成。
2.具有动态性的特征
在高中数学课堂教学过程中,往往会存在许多教师无法预知的教学因素和情景。由于个体差异所致,遇到不同的问题,不同学生的教学感悟和问题处理方式也存在较大的差别。为此,生成性课堂的构建体现了一种动态性的特征,其教学资源生成过程即为创造和师生个体体现的全过程。
3.具有互动性的特征
师生互相交流的活动以及学生的个体活动是生成性课堂生成的重要原因。在教学过程中,师生之间互动关系的建立,旨在分享彼此的经验和知识,能够实现观念以及情感交流的全过程,促进教学相长。同时,生成性课堂互动性的体现,也是一种创新思维与传统的习惯思维碰撞的火花,经过科学的整合,形成一种促进教学效果的生动而鲜活的一种教学模式。
4.具有开放性的特征
生成性课堂实践活动具有较强的目的性和开放性,开放的生成性课堂重点突出了课堂构建的“流”与“变”。在特定的高中数学教学过程中,教师生成了实践经验和认知经验,是创造和重新认识教学文化和自我的过程。由此可见,开放性创造课堂不仅仅意味着结果,更意味着自我构建和拓展的过程。
二、高中数学生成性课堂构建的主要策略
1.凸显学生的主体地位,优化生成性课堂的构建
高中数学生成性课堂构建的过程中,应突出学生的主体权与学习权,即学生能够平等地参与到高中数学课堂中。与此同时,引导学生进行独立的理解和思考,彰显学生在生成性高中数学课堂中的权利。由此可见,高中数学生成性课堂的构建是以对学生学习权利的充分尊重为基础,当学生出现错误时,教师要给予科学的鼓励和正确的指导,这样才能促进高中数学生成性课堂的科学构建。
2.充分发挥教师引导者、组织者的功能,引领课堂生成
角色的科学转换是高中数学生成性课堂构建的主要策略之一,有助于对教学课堂生成的有效引领。转变角色主要是充分发挥教师自身的课堂组织者和引导者的功能。那么如何有效发挥角色功能呢?首先,在高中数学课堂中,教师可以设置相关的材料或问题;其次,要求学生分析和解答;最后,在这个过程中,学生需要教师的帮助与支持,继而通过自主的研究和努力,来获得答案和有效信息,这是生成性课堂构建的重要路径。
另一方面,在整个学习活动中,教师是作为课堂的信息重组者和组织者存在的,生成性课堂的构建要求教师要科学地重组、判断以及捕捉课堂教学中的多种信息,从而将这些信息整理为教学中的亮点。针对一些价值不是很明显的信息和问题,高中数学教师要及时对其进行处理,使课堂教学尽快向预设轨道回归,以此充分发挥高中数学生成性课堂的教学功能,并进一步保证教学效率与方向。
3.对情景进行弹性预设,推动课堂的生成
高中数学课堂教学的生成性并不意味着对预设的否定,而是要求将学生作为课堂的构建预设中心。这种课堂教学生成性的预设要充分尊重学生的个体差异与发展情况,包括学生的认知规律与学习特点等,从而科学地将学生未知或已知的学习经历反映出来,这就是高中数学教学情境弹性预设的过程。在该过程中,预备了学生为主体的教学空间,并保留了动态生成的余地,从而彰显生成性课堂构建的灵活性,同时,预设弹性教学情境也是生成性课堂构建的主要导向。
综上所述,在高中数学教学中,生成性课堂发挥着非常重要的作用。为此,教师一定要从根本上认识到生成性课堂的重要性和特征,并遵循学生的实际情况,制订出具有针对性的生成性课堂构建策略,使多种生成性教学资源得到合理利用,最终实现全面提升高中数学课堂教学效率的目的。
参考文献:
近年来计算机技术和网络技术不断发展,在高中数学教学中不断深入,传统的教学方法已经无法满足当今教育的发展需求,高中数学教学当前需要现代化的教学理念和教学手段,提高学生的实践能力和动手能力,高中数学教学可以适当结合现代信息技术,使学生可以更好地学习高中数学。本文主要针对Mathematica在高中数学教学中的应用进行具体论述。
一、Mathematica软件的概述
Mathematica软件是美国一个公司研究的数学软件,在一个完全继承的环境下进行符号运算的系统,利用Mathematica可以获得问题的数值结果,也可以获得解析解,还可以利用Mathematica强大的图形表现功能。近些年,Mathematica软件在数学、物理等各个方面逐渐开始深入,在众多的学科中都扮演比较重要的角色。利用Mathematica可以以很快的速度进行数值的计算和符号的验算以及公式的推导等,还可以求解有关导数、积分、幂级数等。Mathematica可以提供丰富的内部函数,可以支持自定义函数的编程功能。利用其中丰富的图形表现可以为高中数学提供可视化素材,使学生把握函数的特征,因为这些特征从函数符号表达式中很难真正看清楚。
二、利用Mathematica软件使学生对数学知识深入理解
高中数学具有很强的抽象性,高中数学理论体系的基础就是人们对客观世界的把握,逐渐将概念进行抽象,最后形成具体的方法和理论,使其可以得到应用。其理论体系比较严谨,发现问题和解决问题的思维轨迹容易被掩盖。学生在学习的过程中,很多时候对具体的理论感到不理解。Mathematica可以将具体的教学现象重现,为学生创设良好的教学情境。
在高中数学教学过程中,无论是理论的产生还是概念的形成,都要借助数学软件,使形和数进行有效的结合,使学生可以通过运动变化的观念思考数学问题,通过对形象的认识产生对抽象概念的概括。通过Mathematica将比较抽象的数学概念直观化,将学生的思维和感受有效连接,对于一些不容易理解的内容进行有效澄清,使学生对高中数学理论不再产生困惑,提高其学习兴趣。
三、利用Mathematica提高学生的计算能力和分析能力
学生学习高中数学必须能准确计算,如果没有良好的计算能力,学生的学习效果就会大打折扣,计算能力如果得到有效提高,学生对高中数学的兴趣也会随之得到提高。在高中数学教学过程中,以社会的基本需求为基础,对学生的口算和心算等技巧不要过分要求,因为这些做法对培养创造性和实用性人才没有积极意义。
新课标要求学生要全面理解数学的背景意义、价值,这可以利用数学建模训练达到这个目标,数学建模主要就是针对现实中的问题,利用高中数学知识,将其转化为数学模型,对数学模型进行求解,在这个过程中可以有效结合Mathematica软件,达到更好的效果。在指导学生进行有关建模的活动中借助Mathematica软件,可以让学生认识一些比较复杂的计算,可以借助计算机技术提高学习效率,同时还会提高教学素养。
在高中数学教学中利用Mathematica软件,可以促进学生对高中数学知识的理解,提升其数学思维,刺激学生学习的热情,利用Mathematica还可以培养学生的数学思维能力,使其具备基本的推理能力和空间想象能力,因此,要加大力度推进Mathematica在高中数学中的重点应用。
参考文献:
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一、高中数学反思性教学的含义
“反思性实践”的教学叫做“反思性教学”,即教学主体在先进的教育理论指导下借助行动研究不断研究与解决教与学等方面的问题,将“学会学习”与“学会教学”统一起来,努力提升教学实践的合理性的教科研活动过程。
反思性教学有两个层面的含义:(1)反思性教学首先是指教师在实践教学过程中,对自身日常课堂教学的方式和方法进行反复思考,反思是否已经全面掌握课堂教学的相关知识及其教学知识的背景等,教学的手段和方式是否受到学生的欢迎,能否在有限的时间内为学生传递更多的知识点。(2)反思性教学第二个层面是指,高中数学教师要始终保持对课堂教学过程的批判态度,对课堂教学过程中存在的各种问题能够及时反思,训练自己形成一种独特的思维方式来帮助学生学习数学。
例如,在高中数学A版一年级第一章(上册)学习“集合”这部分内容时,包含的内容较多,比如真子集+全集=子集,全集就是全部拿走,空集就是什么都不要,集是任何一个集合的真子集和子集,由于涉及的内容和概念较多,学生容易搞混。高中数学老师应该反思教学的方法和途径,想一想怎样才能让学生掌握集合各概念之间的关系。
二、高中数学反思性教学的特征
高中数学反思性教学的特征主要包括三个方面:(1)合理性。“当人们努力追求合理性,并确证观念与行动,以形成对现象的新的理解和欣赏时,就要激励教师进行反思性教学”。反思性教学并不是单纯地完成计划中的教学任务,而是教学之后进行再次反思,追求更好的教学方式和途径,保证下次能更好地完成教学目标。(2)创新性。反思性教学中的创新性就是为高中数学教师提供创造性思考和创造性实践的机会。因为在高中数学教学实践中,老师通过反思性教学,不单单是简单地回顾教学的过程,而且是通过高中数学课堂教学中的实践情况,结合学生的各种反应,创造性地解决教学中出现的问题。(3)发展性。这主要是指高中数学教师在教学过程中,能够把教学的过程当作自己教学学习的实战演习,通过每次的课堂教学,不断地反思自己教学的实际情况,然后使自己的教学经验不断丰富,教学素质逐步提高。(4)危机性。在高中数学中进行反思性教学具有十分重要的作用,还体现在能增强教师的危机感和责任心方面。从目前的教学实际情况来看,一般的教师并不会进行反思性教学,所以如果我们提倡反思性教学,必然会增强高中数学教师的责任心。
例如:高中数学A版必修2“空间与图形“这部分内容,教学的主要内容是让学生认识空间图形,通过对空间图形的把握,培养学生思维的抽象能力,能够想象图形的立体结构。高中数学教师可以从球体、棱柱、棱锥、圆柱、圆锥等图形引出来,再讲解相关的表面积公式和体积公式。在高中数学教师讲完相关的内容后,可以通过课堂教学实际情况进行反思,看看是否有更好的教学方式能够有助于学生的理解和学习,比如引进多媒体教学的方式,播放相关图形的实物或是图片等,加强学生对数学知识的理解。
三、高中数学反思性教学的有效性
高中数学反思性教学的有效性主要体现在以下几个方面:(1)增强高中数学教师的创新意识,以此来培养学生的创新能力。在反思性教学中,引进反思性教学有利于高中数学教师巩固数学思想方法,加强自身的教学反思,增强高中数学教学的创新意识,帮助学生在引入数学思想方法和建立数学模型之后,不断地进行数学思想方法的巩固和渗透。经过教师个人独立的重复思考和对学生的反复指导与帮助,有利于学生积累获得数学经验,帮助其学习新的数学知识,找出新的解题思路,从而培养学生的创新能力,提高学生学习数学的兴趣。(2)使教师不断反思,增强教学技能。在高中数学反思性教学过程中,高中数学老师通过对自身教学的反思,从而获得更好的教学手段和方法。在教学过程中,也能帮助学生获得良好的学习技巧,促进学生进行自我反思,总结学习的方法。
综上所述,在素质教育新课标的引领下,高中数学教学的关键是教师要清楚地意识到教学方式和教学手段在高中数学课堂中的重要性,老师要通过反思课堂教学的得与失,不断地进行创新,变换授课过程的教学方法和情景假设,给予学生更多的思考空间,给予学生动手、动脑的机会,让他们自觉主动地参与到知识的形成过程中,进而提高学生学习数学的兴趣。
参考文献:
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