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1、关于情景导入的案例与认识现实生活里既有数学的原型、又有数学的应用,在数学教学中联系学生的生活经验创设现实情境,一方面表达了生活的教育意义,另方面又给予教育以生活意义,使生活世界、数学世界、教学世界得以融通,实在能从诸多方面提供教学开展的时机。比方,情景导人让学生有时机本质感想数学:看到数学起源于现实,看到数学应用于生活,感知数学是对现实世界进行空间形式和数量关系方面的抽象化、形式化刻画。进而,能从观念层面认识到,数学里有聪慧的符号但别以为数学只是聪慧人的符号游戏,数学里有智力的想象但别以为数学只是想象者的智力玩具,数学是认识世界、改造世界的有力工具。又如,创设情境的学习方法基于学生的“数学现实
2、,开展学生的“数学现实,符合学生的认知规律(从直观到严谨、从具体到抽象、从特别到一般等),既便于建立新旧知识之间非人为的实质性联系,又有利于感受数学知识的形成过程、感受数学发觉的拟真过程,经历:“数学化,学会“数学地思维。此外,创设数学情境可以弥补直接传授结论的局限,为数学的学术形态转变为教育形态提供自然的通道,为数学的呈现方法转变为数学的生成方法提供具体的环境,使学生的学习过程有时机成为在教师引导下的“再制造过程。值得重视的是,理论上的好处与实践中的落实有一段很长的距离,现实原型与数学模式之间也有许多关系需要明确。我们想通过案例来作具体的说明。1关于情景的案例1. 1钟面上的时针与分针是否组
3、成角案例1下面是一位教师在上人教版七年级上册“角的度量第一课时的教学片断。教师首先出示了时钟、棱锥、树叶等几幅图片。教师:请同学们找出以上图片所含的角。学生:钟面上的时针与分针,棱锥相交的两条棱,树叶上交错的叶脉等都是角。教师:这些角有什么共同的特征你能否依据这些特征给角下一个定义学生:有公共端点的两条射线组成的图形叫做角。教师:由线段OA,OB组成的图形是角吗学生:不是角。教师:答复正确。因为0A,OB是线段而不是射线,所以由线段0A,OB组成的图形不是角。学生:老师,如果依据角的定义,钟面上的时针与分针,棱锥相交的两条棱,树叶上交错的叶脉那也不是角了教师无言以对。(参见文1)在另一个场合,
4、我们还见到有的学生以为,他所拿的小三角板60176;比老师所拿的大三角板60176;小一些。2. 2汽车在高速路上行驶是平移吗案例2下面是“生活中的平移公开课的教学片断。(2023年10月20日)(1)教师用投影片出示生活中平移的例子:游乐场的滑梯,天空中的飞机,大海里的轮船,行走的玩具狗等。启发学生从三个方面:几何图形,运动方向,移动距离,去思考以上几种运动现象有什么共同特点。(2)学生发表看法,教师归纳它们的共同特点,引导学生说出平移的定义。接下来,教师用更加标准的言语描述平移:定义:在平面内,将一个图形沿着肯定的方向移动肯定的距离,这样的图形运动称作平移。(3)接下来教师请同学们再来看两
5、个生活中平移的例子:传送带上的电视机,手扶电梯上的人,由这两个例子的共同特点得出平移的特征:平移不改变图形的形状和大小。(4)教师请学生举出生活中平移的现象。同学们顺利举出很多例子。突然,出现一个争论:一个男学生说,汽车在高速路上行驶是平移。一个女学生不同意,汽车在高速路上行驶不是平移。教师问:为什么不是平移女学生答,因为汽车跑起来方向不固定,还会拐弯。教师说,对,平移的物体要沿着肯定的方向移动肯定的距离,现在汽车的方向不固定,所以不是平移。(5)课后议论:飞机在空中飞行、轮船在水面行使,也会拐弯,还有颠簸,为什么飞机、轮船是平移,汽车在高速路上行驶不是平移1.3什么是直线案例3在“线段、射线
6、、直线的公开课上(听课教师数百人),执教老师期望学生了解“线段、射线、直线的定义,并结合实际“理解直线公理(经过两点有且只有一条直线)。(2023年10月23日)(1)局部教学片断片断1让学生直观感受直线。回忆小学时的相关概念,出示了一组图片,如图1的做播送操队列:(还有玉米地,高速路,铁轨)等,让学生感受生活中的直线。片断2让学生进行“队列活动(站起来),体验:两点确定一条直线。活动1:教师让一个学生(甲)先站起来,然后请同学们自己确定,但凡能与甲同学共线的就站起来。一开始,你看看我、我看看你,没有人站起来,不一会四面八方有人站起来,最后全班学生都站起来。教师总结:过一点的直线是不唯的,所以
7、每个同学都可以与甲同学共线。(经过一点有无数条直线)。活动2:教师让两个学生先站起来,然后请同学们自己确定,但凡能与这两个同学共线的就站起来。学生很快作出反响,站起来了一斜排同学。教师总结:两点确定一条直线,所以有且只有一斜排学生与这两个同学共线。(经过两点有且只有一条直线)活动3:教师让三个学生先站起来,然后请同学们自己确定,但凡能与这三个同学共线的就站起来。当三个学生共线时,站起来了一斜排同学;当三个学生不共线时,有个别学生站起来(与其中两个同学共线),后来又坐下了,最终没有一个人站起来。教师总结:经过三点可能有一条直线,也可能没有直线。整堂课,学生活动或答复下列问题不下四、五十人次,有的
8、学生站起来等活动不下六、七次,课堂气氛很热烈。(2)对“直线的反响调查课后了解,学生很欢迎这堂课,都很快乐。片断1(调查学生)询问学生“今天这节课你学到了什么学生答复:学到了线段、射线、直线。询问学生所理解的直线是什么学生不能答复。经追问“说说直线是什么样的图形学生还是答不上来。片断2(调查听课教师)把询问学生的情况向听课教师汇报,特别提出,学生学习了一节课直线但说不出直线是什么,各位老师,你们也听课了,可能还上过这个课题,你们说说直线是什么全场肃静,没有一个教师答复。片断3(调查执教老师)转而询问执教老师:你认为直线是什么教师没有正面答复,更多的是介绍教学设计的意图。(3)反思情况说明,有三
9、点特别值得反思。(1)知识的封闭性。首先一个表现是,不了解直线没有定义!其次一个表现是,不明确直线的一些属性,教学中不能自觉渗透这些属性。如,无穷个点组成的一个连续图形,两端可以无穷延伸,很直很直,等等。但是,“连续、”无穷、”很直等又是需要定义的,因而,这些词语都只是粗糙的解释。从公元前三世纪欧几里得(几何原本)以来,数学家曾作过直线定义的许多努力,但都没有成功,因为点、直线,平面是原始概念,不能严格定义。描述它们的根本方法是用公理来刻画,本节课中的“直线公理:经过两点有且只有一条直线,正是直线的本质特征。试想,如果“直线不是很直很直的,那经过两点就可以连出很多很多曲线;同样,如果“直线不是
10、两端可以无穷延伸的,那经过两点的线段就可以延伸出长短不一的很多很多直线。教学上也有一些处理技术,比方,本节课中先描述“线段,然后,用线段来描述直线,把直线理解为线段两端无限延伸所形成的图形。情景的局限性。现实原型与数学模式之间既有联系更有区别,比方图1中的做播送操队列与直线之间可以找到很多不同,列表表示如下:表1内容工程一个数学家的女儿由幼儿园放学回到了家中,父亲问她今天学到了什么女儿快乐地答复道:“我们今天学了,集合1数学家想道:“对于这样一个高度抽象的概念来说,女儿的年龄实在太小了。因此,他关切地问道:“你懂吗女儿肯定地答复:“懂!一点也不难。这样抽象的概念难道会这样简单吗听了女儿的答复,
11、作为数学家的父亲还是放心不下,因此,他又追问道:“你们的教师是怎样教的女儿说:“女教师先让班上全部的男孩子站起来,然后告诉大家这就是男孩子的集合;其次,她又让全部的女孩子站起来,并说这就是女孩子的集合;接下来,又是白人孩子的集合,黑人孩子的集合,等等。最后,教师问大家:是否都懂了,她得到了肯定的答复。这样的教学法似乎也没有什么问题,因此,父亲就以如下的问题作为最后的检验:“那么,我们能否以世界上全部的匙子或土豆组成一个集合呢迟疑了一会,女儿最终答复道:“不行!除非它们都能站起来。(参见文2)1. 5四边形外角和定理的微型调查案例5几年前(1999年6月280),我们在(教学法)课的期末考试中,
12、有意测试大学生的数学直觉猜测能力,同时也检验该教学设计的有效性。情况说明,我们对学生真实的思维活动了解是很浅薄的。(1)调查的设计测试对象:师范院校的本科大学生77人。测真题目:有一个四边形ABCD(中学指凸四边形),某人从AB内一点出发,沿周界走一圈回到原处,中间作了4次拐弯,最后与出发的方向相同,请从这一想象中提炼出一数学定理,并给出证明。测试意图:这道题目的设计背景是四边形外角和定理,或者说,以此作为发觉四边形外角和定理的“认知根底主要提供了3条信息。信息1:如图2,某人沿四边形ABCD的周界走了一圈,回到原处。这条消息表达了一个事实,从而反映出四边形的结构特征。但这一反映是很粗浅的(图
13、形封闭,周长有界),下面继续对这一事实进行过程与结构的两种描述,其实质是对四边形结构性质进行更深刻的刻画。信息2:将走一圈的过程分解为在4个顶点处作了4次拐弯。提供这一信息的意图是把“走一圈的结果从数量关系上分解为4个外角之和N1+N2+N3+N4。信息3:将走一圈的结果表示为最后的方向与出发的方向相同。提供这一信息的意图是把“走一圈的结果从数量关系上表示为转了360176;o既然,信息2与信息3表示的是同一事实,其两种数量刻画就可以用符号联结起来,得出N1+/2+N3+N4=360176;。(2)测试结果对于不了解外角和定理的初中学生来说,这可能是一个“再发觉的过程,但对于大学生来说,定理已
14、学过,主要的工作是将问题情境提供的信息加以识别,然后从记忆储存中检索出相应的命题来,从识别到检索有一个直觉猜测的过程,由于大学生有较多的已知信息作参照,能力水平也较高,我们估计,绝大多数的同学都能按照我们的意图作出答复。但结果却很意外,只有19.48%的人答复为外角和定理。答复分为四类,列表如下。表2类别原则上讲,案例1中钟面上的时针与分针、棱锥相交的两条棱、树叶上交错的叶脉等都只是“角的具体原型,它们都不是数学概念“角,也不是数学,连图形都不是。数学家所描述的世界并不是客观实在的世界,没有面积的点、没有宽度的线、两端无穷延伸的直线等,生活世界中从来就没有,谁也没见过、什么时候都拿不出来。所以
15、,当教师“请同学们找出以上图片所含的角时,其对“情景与“数学的关系至少是简单化了,其对线段与射线的关系也简单化了。但是,具表达实情景具有抽象数学模式的必要因素和必要形式,是数学概念的原型、故土和源泉,在数学教学中,这些具表达实情景是学生认识抽象数学模式的“认知根底,它能生动显示相关概念的根本性质、具体呈现相关法则的根本结构。我们在数学教学中要积极创设抽象概念的现实情景,努力提供产生形式化概念的具体原型,尽可能贴近、再贴近学生的“数学现实。2. 2现实情景应具有数学对象的必要因素和必要形式戴维斯指出,一个好的“认知根底,应当具有这样的性质:它能自动地指明概念的根本性质或相关的运算法则。在“乘法交换率的教学中,有教师这样创设情境:用一个柄特别长的勺子喝水,勺子太长自己喝不到,怎么办学生经过商量找到“交换喝水的方法:你拿勺子喂我喝,我拿勺子喂你喝,喝水问题圆满解决。这个“活动当然有趣,方法也很好,但与“乘法没有关系,亦离开了“数量不变的交换率本身。交换率的本质是变化中的不变性,学生在这里学到的不是数学或不是“乘法交换率。(参见文4)数学并不只是一种有趣的活动,仅仅使数学变得有趣起来并不能保证数学学习肯定能够获得成功(数学上的成功还需要艰难的工作)。有效的情景应该起始于精细的数学认知分析,使情景具有数学对象的必要因素和必要形式(这是一