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课堂对话,为学生播撒思考种子【完整版】

时间:2022-07-07 16:50:02 来源:网友投稿

下面是小编为大家整理的课堂对话,为学生播撒思考种子【完整版】,供大家参考。

课堂对话,为学生播撒思考种子【完整版】

 

 课堂对话,为学生播撒思考的种子 ————基于《数学归纳法》教学案例分析 作

 者:

 颜福进

 作者简介:

 颜福进,江苏省张家港市沙洲中学(215600).

 原发信息:

 《数学之友》(南京)2017 年第 20174 期 第 30-33 页

 内容提要:

 实施新课程以来,课堂对话得到大力倡导,一线教师纷纷响应、积极尝试.研究者在《数学归纳法》一课中,设计了创设情境,开启对话;建构概念,深入对话;理解概念,反思对话;巩固练习,升华对话等教学环节,提升了学生的数学素养.

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 键

 词:

 对话/数学归纳法/案例分析

 期刊名称:

 《高中数学教与学》 复印期号:

 2017 年 07 期

 《中国教育报》在 2015 年 4 月 1 日第 7 版刊登了华东师范大学课程与教学研究所钟启泉教授的文章《核心素养的“核心”在哪里》.钟教授认为“课堂上对话与合作是基础.分享对话与知识,共同交流意义.通过对话,使课堂成为播撒思考的种子、展开交流的场所.”课堂教学从本质上来说是一种“沟通”的活动,是一种通过“提问”的方式进行对话的活动.

 《普通高中数学课程标准(实验)》明确要求提高学生“数学表达和交流的能力”,这就是在践行数学核心素养之逻辑推理与交流.

  实施新课程以来,课堂对话得到大力倡导,一线教师纷纷响应、积极尝试.课堂对话让学生在“对话”中经历概念的形成过程,体验与思维的交流,展现了学生思维与表达、交流与反思的数学能力.为了给学生播撒思考的种子,提升学生作为现代公民所具备的数学素养.笔者坚持实践,下面结合苏教版选修 2-2《数学归纳法》的课堂教学案例,谈谈对数学课堂对话教学的认识与体会.

  一、创设情境,开启对话

  情境(课件):法国数学家费马观察到:

 ,都是质数.于是他用归纳推理提出猜想:任何形如 的数都是质数(费马猜想).半个世纪之后,善于计算的欧拉发现,第 5 个费马数 =4294967297=641×6700417 不是质数,从而推翻了费马的猜想.

  师:就此情境,同学们有什么看法?相互之间可以交流一下.

  (同学之间相互交流,展开生生对话.)

  生 1:怎么要半个世纪才有人推翻?

  师:费马当时是法国的大数学家,敢质疑他的猜想,也是一种挑战.

  生 2:这仅仅是猜想,猜想不一定正确,需要证明.

  师:很好!归纳推理是一种具有创造性的推理.由归纳推理得到的猜想是否正确,需要给出严密的数学证明.

 师:同学们能结合前面熟悉的数列知识,也试试给出几个猜想吗?

  (引导学生自我对话)

 (学生预习了课本,这是课本上数学归纳法一节内容的第一段给出的一个结论)

  师:非常好!反应很快!这是等差数列的通项公式,由前几项可以验证,如何证明呢?

  (生沉静,思考)

  【教学体会】通过数学史引入,激发了学生的学习热情,又教育了学生敢于质疑的探索精神.从对话教学的角度看,发问“同学们有什么看法?”,体现了教学的开放性、生成性,培育了学生的问题意识,开启了师生、生生的对话.引导学生举例,可以激活学生已有的概念体系,推动学生自我对话,在此基础上引出本课核心问题“如何证明 的常见问题”.此时最能引发学生的思考,最能激发学生探索的热情.把以前学过的数列和即将要学的数学归纳法连接起来,这就是从学生以前熟悉的区域向周围散发,在最近发展区得到刺激,新的发展区即将出现.

  二、建构概念,深入对话

  师:我们不可能把数列所有的项列出来,那么就要寻找一种科学可行的办法来证明.

  (生点头默许.学生在教师的启发性的提示语的引导下,借助文本与自我对话)

 师:大家玩过“多米诺骨牌”游戏吗?(展示视频)把多米诺骨牌排成一排,相邻的距离不大,前一块骨牌倒下能碰到后一块骨牌,如果你推倒第一块骨牌,后面会发生什么事情呢?

  生齐:骨牌全部都倒下了!

  师:好!那么骨牌全部都倒下的条件是什么呢?

  生 4:我们要推一下.

  生 5:第一块骨牌必须先倒下.

  师:讲的好!思考到点子上了,第一块骨牌必须要倒下!只要第一块骨牌倒下,就能保证全部都倒下了吗?

  (学生思考片刻)

  生 6:骨牌之间的间距不能太大.

  师:发现的好!这也就是说骨牌相互之间的距离要保证.展示图 1 和图2.如果前一块倒下,一定要导致后一块倒下.那么它到底起到什么作用呢?

  生 7:能够传递下去,一个接一个.

  师:就是假设第 k 块骨牌倒下,保证第 k+1 块倒下.那我们能不能把骨牌推倒的这个实验类比到我们证明中来?

  (在教师的引导下,学生思考讨论,口答,多媒体投影类比结果.)

 师:从以上过程,我们总结一下证明的步骤.

 生 8:第一步:n 取第一个值 n=1 时成立.

  生 9:第一个值不一定是 n=1 吧?如果证明对 n≥2 成立呢?

  师:有道理,所以我们说第一步应该去 n 的起始值 时命题成立.

  生 10:第二步是假设当 n=k 时成立,证明当 n=k+1 时成立.

  师:好!那么在第二步中,难点是在证明,那么证明的目标是什么呢?

  生 11:在 n=k+1 时,原来的等式是什么?

  师:非常好!看来我们已经基本知道了数学归纳法的两大步骤缺一不可了!请哪位同学来归纳一下.

  生 12:有以下两个步骤:第一步,证明 n= 时命题成立;

  第二步,证明:如果 n=k 时命题成立,那么 n=k+1 时命题也成立.

  根据以上两步可以断定,命题对任何正整数都成立.

  师:总结得很好!我们把在数学中这种证明问题的方法称为数学归纳法.

  (教师板书,得到课题,师生合作呈现出完整的数学归纳法公理.)

  【教学体会】问题是思维的源泉,是对话的焦点,是对话教学的核心.课堂上教师具有亲和力的提醒、点问、追问,营造了沉静、和谐的课堂教学氛围,引导学生深入思考,层层推进,挤出学生的想法,充分体现了教师对学生主体的尊重.概念教学不是灌溉,而是认知主体与自我原有的认知机构进行对话,让新的概念从脑海中自然生长出来.在潜移默化中,让学生体验到思维的交流.

 本节课从常用的多米诺骨牌游戏出发,克服了学生对数学的恐惧,有骨牌倒下类比证明命题成立,学生容易接受.在这表面简单的情境下,其中抽象的思维正在慢慢形成.学生的思维培养就是在通过师生思维“对话”中走向深入.对话紧扣数学归纳法的递推思想,每个问题都有针对性.严谨地思考整个过程,思维活动也是活跃的.

  三、理解概念,反思对话

  师:我们刚才学了一个新的公理,即数学归纳法公理.知道了可以用它在证明一些有关自然数的命题.下面请同学们思考练习 1:用数学归纳法证明:

  时,第一步应验证的式子是________.

  生 13:n=1,这样就是 1<1,好像不对.(其他学生插话 n>1)啊哦,n=2,再想想.

  (教师给学生自我对话的机会,促进学生思维的形成)

  师:确定第一步验证 n=2,大家觉得没问题了,理由是条件为,n>1.那么要填的式子是什么呢?

  生 14:当 n=2 时,左边是 ,应写成 .

  师:说得好!一定要把代进去,方能知道要证什么,形式上不需要写成 .这道题给我们有什么启发?

  (引导学生自我对话)

 生 15:证明第一步时,不能就考虑 n=1 这样的错误认识,要认真审题,看好条件.

  师:很好!数学归纳法第一步是归纳的基础,希望同学们注意.

  请看练习 2:用数学归纳法证明“(n+1)+(n+2)+…+(n+n)= ”的第二步中,当 n=k+1 时,等式的左边与 n=k 时等式的左边的差等于________.

  生 16:假设 n=k 时, 成立.

  师追问:接下来的目标是什么?

  生 16:在 n=k 的基础上,证明 n=k+1 时,命题成立.

  师:思路清晰,解题目标明确.

  生 17:(举手要回答)证明

 (学生之间议论,或不是太明白,学生思维发展上在自我对话.)

  生齐:对的.(思考片刻)

  师:看来大家理解了.那么本题填什么答案呢?

  生 18:[(k+2)+(k+3)+…+(k+1+k+1)]-[(k+1)+(k+2)+…+(k+k)]=3k+2,就填 3k+2.

  师:再看练习 3:以下过程是用数学归纳法证明 ,正确吗?(多媒体投影)

  证明:①当 n=1 时,

 此时等式成立.

  ②假设 时原命题成立,

 那么当 n=k+1 时,

 所以当 n=k+1 时命题也成立.

  综上①②,对一切正整数 m,命题成立.

  生 19:正确的!满足了两个条件.

  师:满足吗?数学归纳法的第二步骤是在假设 时结论成立的基础上,证明 n=k+1 时结论也成立,也就意味着一定要用到假设,上面的证明用到假设吗?

  生 20:没有!

  师追问:那第二步应该怎么书写证明?请你到黑板书写.

  生 20:当 n=k+1 时,

 所以当 n=k+1 时命题也成立.

  师:表现得很棒!数学归纳法的第二步是整个证明过程的难点,左边增加哪些项也是其中的一个难点,必须要利用到归纳假设是其中的易错点.同学们要牢记!

 

 (教师在黑板上用彩笔标出,数学归纳法公理的重要步骤,完善刚才师生合作的书写内容.)

  【教学体会】教师在必要的讲授基础上,通过海问、点问、追问,启发学生,调控学生的思维,激发学生的元认知活动;学生在教师的启发性提示语的引导下,借助文本与自我对话.在学生自我对话的基础上,师生之间进行对话,一步步、一句句,促进思维碰撞交流,反思对话,完善知识.

  本节课结合 3 道练习,第 1 题强化数学归纳法第一步(证明的奠基),第 2 和第 3 题强化数学归纳法第二步(递推的依据).教师利用解题中的学生易错点,在练习设计中给学生犯错的机会,让学生自查、自省.使学生在练习中完善知识,完善思维,提升数学核心素养的形成.

  四、巩固练习,升华对话

 (生众举手抢着回答,师生合作完成.)

  师:请用数学归纳法证明:当 时,

 (学生思考片刻后,师生共同分析本例证明的关键是证明什么?)

  师:请你到黑板把证明过程写出来.

  生 21:到黑板完成(具体过程略).

  (其他学生在下面完成,教师巡视.)

  师:请你评价一下生 21 的表现,并总结一证明过程.

 生 22:某某同学书写的很规范,完全正确.总结:(1)两个步骤和一个结论缺一不可;(2)归纳假设一定要用到;(3)关键是看清 n=k 到n=k+1 的变化.

  (开展生生评价,促进思维的升华.)

  师:(1)本节课你学到了哪些内容?(2)从这节课的学习中你有何感想?你能否体会到数学归纳法的魅力?

  (生用自己的语言表达出自己的想法.)

  【教学体会】课堂对话教学强调的是差异、多元,整个过程应该是开放的,师生围绕话题各抒己见,达成共识.通过对话,让学生从概念层面谈理解,从方法层面谈提升,从思想层面谈认识.如此对话,概念的建构就越发丰满,领悟就越发深刻,教学就越发有效.

  本节课让学生完整地证明命题,由易到难,层层递进,既检查了当堂的掌握效果,也进一步加强了学生对数学归纳法的理解.合理的练习,是继续形成概念后的锦上添花.通过教师的小结性的提问,引导了学生对数学归纳法的理解再升华.

  五、结束语

  巴西著名学者弗莱雷曾说过:“没有了对话,就没有了交流;没有了交流,也就没有真正的教育.”在新一轮基础教育课程改革中,围绕培养学生作为现代社会公民所应具备的数学核心素养这一目标,以“对话教学”为手段,在宽松、民主的氛围中学生自由表达自己的思想,课堂成为对话与探究的舞台,分享彼此的思考,交流彼此的情感,实现教学相长.

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