在高三复习中开展数学探究的实践与思考(2)

2019-02-14 23:20

法9 (构造均值不等式) 结论中等号成立的条件是 由

两式相加得:法10 (构造二项式)

得:

解得

因为 = +

所以

法11(构造数列) 由

成等差数列,不妨设

,公差

,即

法12(构造向量) 令

再令得 ∴

法13(构造立方体) 构造4个边长为

和4个边长为的立方体.不妨设 ,将这8个立方体按下图拼接成边长为p+q的

6

立方体,拼接过程中,将多余部分(图1中阴影)挖去,显然有

法14(构造曲线) 在直角坐标系中作出直线、圆

++++++++++65

,并借助几何画板或图形计算器作出三次曲线

的图象.

如图2 ,

图2

法15(构造分布列) 由于

,设离散型随机变量的分布列为:

P , ,由

7

得 , ,所以 ,即

在探索解法过程中,你有哪些启示,你还能变换条件或结论得出其它问题吗?你能类比或联想得一些不等式吗?你能证明或否定它们吗?把你的所思所想记录下来,让我们共同分享吧!下面是学生的所得的一些变式题. 变式1:(改变结论)若变式2:(改变条件)若 变式3:(弱化条件)若变式4:(推广)若变式5:(引申)若

变式6:(条件、结论互换)若变式7:(再引申)若变式8:(再推广)若

波利亚说“好问题同某种蘑菇有类似的结论,大都成堆的生长,找到一个以后,你应当在周围找找,很可能在附近就有几个”.本案例通过一题多解,一题多变的探究,既复习了不等式的证明方法,又加强不同章节知识间的联系,优化了学生数学的思维结构,享受到了成功的快乐. 4.4 利用信息技术开展数学探究

现代信息技术的发展为学生开展数学探究开辟了新的局面,网络资源、数学软件为数学探究提供了新的平台和新的手段.其中几何画板、TI图形计算器便是大家公认的优秀数学软件,它们具有强大的数据处理功能、函数功能、图形功能、交互式动态几何功能,利用它们可以进行一些数理实验,绘制各种图形并进行动态演示、跟踪轨迹,为探索数学奥秘构建了一个理想的实验室,给学生的发展提供了巨大的探索与实验空间.

在高三复习过程中,经常遇到一些创新性的、难度较大的问题或者较抽象的问题,对于这类问题,学生一般无从下手,这时就可以利用信息技术的优势进行验算、数据分析、作出图形、追踪轨迹,由特殊到一般,由直观到抽象,发现规律,然后进行理性研究.

案例4 (2003年全国高中联赛15题)一张纸上画有半径为R的圆O和圆内一定点A,且OA=a,折叠纸片,使圆周上某一点A/刚好与A点重合,这样的每一种折法,都留下一条直线折痕,当A/取遍圆周上所有点时,求所有折痕所在直线上点的集合.

则 ,则

,则

,则

8

这道题对学生来说有一定的困难,难就难在画图.但利用几何画板或图形计算器便很容易显示这些折痕的所在轨迹,是以O、A为焦点的椭圆的外部(如图3),而且还可以进一步探索当点A在圆O的外部时,则折痕所在直线上点的集合是一双曲线的外部,最后利用圆锥曲线的定义去证明.

借助信息技术,学生利用各种软件,可以亲手处理数据或绘制图形,对问题进行主动试验、猜想、推断、发现探索,验证新知识,对学习对象进行多维表征以及多样化的应用,从而完成对知识意义的构建,达到对知识的全面理解,这样通过多维表征所建构的知识,能较好地迁移到其他领域,也能使学生有更多的机会动手动脑、思考与探索,学到科学的研究方法,获得丰富且多方面的体验,在真正意义上尊重学生的创造性,充分挖掘学生的潜力,有力促进学生创新精神和实践能力的发展. 5 开展数学探究应注意的问题 5.1 选择合适的探究性问题

任何一个探究性问题都需要有一定的“知识附着点”,即对学习新知识、解决新问题起支撑作用的原有知识,或者说将其固定于原有认知结构中的那些知识.潜在距离是指“知识附着点”与新的认知目标之间的距离,亦即新旧知识(问题)的接近程度.探究性问题的设计应注意潜在距离的分析,因为“知识附着点”与所探问题的潜在距离的大小,直接影响探究活动的难易稳度和教学水平,一般来说,当两者的潜在距离较小时,容易为学生所理解和掌握,没有探究的价值.当两者的潜在距离过大时,虽能增加探究问题的挑战性,激发学生的探索欲望,但容易使探究活动难以展开,老师也难以调控.因而在实施探究教学时,必须选取难易适度的学习材料,所探究的问题应在学生思维的最近发展区. 5.2 老师给与适当的指导

由于探究学习并不是把知识从外界搬运到记忆之中,而是以已有的经验为基础,通过与外界的相互作用来建构新的理解,因此相应的教学过程就应呈现动态性和生成性,即不仅要求学生积极主动、自主探究,更要求教师给出必要的、科学的、有效的指导,这也就是说,教师在学生探究活动中不应是旁观者的角色,而就主动地“介入”.但要注意三点:(1)选择适当的介入时机,介入过早,就可能打破学生已形成的探究氛围;介入过晚,就可能使得探究活动因无序而无法进行;(2)选择恰当的脚手架,对“潜在距离”较大,即探究路径由较多认知节点构成(或某些节点的间距过大)的探究问题而言,教师的重要任务就是搭建合适的“脚手架”,使学生能“跳一跳,够得到”;(3)选择恰当的介入方式,教师既是外部监控者,又是参与者和支持者,从而相应的指导方式也应多元化,除去上述的搭建“脚手架”外,还有对话式(民主平等的对话交流),暴露式(暴露教师自己的思路)等.

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