积小步而至千里,微视眼而见数海

(整期优先)网络出版时间:2021-12-06
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积小步而至千里,微视眼而见数海

——核心素养指导下例谈微教学活动设置的指向性研究

李强

浙江富阳实验中学



摘要:新一轮课改数学教育的核心是通过数学活动,提升学生的数学核心素养,落实立德树人的根本目标。微教学是当下较为流行的一种教学手段,微教学常作为教师在教学活动中的一种补充。本文根据新课标的的指导精神,通过活动中微教学活动的实例,浅谈如何通过合理设置微教学活动,更大发挥微教学在数学教育中的作用。

关键词:核心素养 教学活动 微教学 合理探究

随着科技进入互联网时代,教育也相对应的借助于科技和应用于互联网,随之相对应的是近年网络上比较流行的微课,成为了传统学校课堂教育的很好补充。相对应于微课,在实际的教学过程中,微教学也成为了传统课题的合理补充。这里,微教学指的是时间较少,内容较短,关联性较少,突出某个知识点或技能点,精致设计的经典性的教学片段。以下,在核心素养的指导下,结合实际教学活动,谈谈如何利用微教学,提高课堂教学的时效性和落实核心素养的育人价值。

一、重而入微,剖析要领。

如:向量是连接数与形的纽带和桥梁,是高考的常考内容之一,研究历年高考真题,应用投影的解决向量问题是命题者的喜好之一,方法巧妙,往往起到事半功倍的效果。

(2015年浙江高考填空题15题)已知61ada0ffbcd5c_html_2f818788e7a0578e.gif 是空间单位向量,61ada0ffbcd5c_html_50be0340ad04e676.gif ,若空间向量

61ada0ffbcd5c_html_df34208637e5631e.gif 满足61ada0ffbcd5c_html_a53cfebbff69e8d0.gif61ada0ffbcd5c_html_2d4c9b918758481e.gif ,且对于任意61ada0ffbcd5c_html_54fb192304c672d6.gif61ada0ffbcd5c_html_a7d3a959447a0006.gif61ada0ffbcd5c_html_4276d19492ce8377.gif61ada0ffbcd5c_html_50af92e7cf245976.gif =1

(61ada0ffbcd5c_html_ee8521015e949b07.gif ),则61ada0ffbcd5c_html_55355fb48a311edd.gif 61ada0ffbcd5c_html_4598f6d4040340e.gif 61ada0ffbcd5c_html_5633e7cdb01d08af.gif

中间有个条件:61ada0ffbcd5c_html_a53cfebbff69e8d0.gif61ada0ffbcd5c_html_2d4c9b918758481e.gif ,似在告诉我们61ada0ffbcd5c_html_c67c99e136cb585b.gif61ada0ffbcd5c_html_e3cc54a99c65d85d.gif 的投影分别为61ada0ffbcd5c_html_7b25b1a18ead50e0.gif ,告知投影可能是一条较好的解题路径。学生对投影知识理解不透,此路径也便不通。翻阅人教A版必修4,投影在教材中只间接出现了寥寥十多个概念性的文字,省厅编写的作业本中作为一种巧解的方法存在,对比高考试题中作为重要的技巧方法,这里就需通过微教学加深学生对投影概念的理解,从而提高学生投影应用的意识与能力。

案例1:投影的应用举例。

1.教材解读:61ada0ffbcd5c_html_170984582f83ea44.gif61ada0ffbcd5c_html_3e3ae87147664c83.gif 方向上的投影为:61ada0ffbcd5c_html_ad243941d0339837.gif =61ada0ffbcd5c_html_2ea903f58fac6a04.gif

2.图形认识投影:如图1设61ada0ffbcd5c_html_88329edab5a91c9d.gif 在是两个非零向量,61ada0ffbcd5c_html_5cf3d99b3fcbb410.gif ,61ada0ffbcd5c_html_106b78cc29b19a3b.gif 过C作CC1⊥AB,

垂足为C1,过61ada0ffbcd5c_html_aa66a4f2d8954939.gif 作DD1⊥AB,垂足为D1,则61ada0ffbcd5c_html_d283efb41979aa27.gif61ada0ffbcd5c_html_ad9528549af084b5.gif 同向,61ada0ffbcd5c_html_170984582f83ea44.gif61ada0ffbcd5c_html_3e3ae87147664c83.gif 方向上的投影为正;异向为负;61ada0ffbcd5c_html_3226f9cf04a44807.gif ,投影为0. 61ada0ffbcd5c_html_170984582f83ea44.gif61ada0ffbcd5c_html_3e3ae87147664c83.gif 方向上的投影的绝对值等于61ada0ffbcd5c_html_425710db734ac3a4.gif ,特别的,当61ada0ffbcd5c_html_88329edab5a91c9d.gif 共起点时:(如图2)

61ada0ffbcd5c_html_3fdb072e948e94e6.png61ada0ffbcd5c_html_5cf07a37fc9e2dc7.png




3.应用举例

1).平面向量61ada0ffbcd5c_html_e4421e754dbfbeac.gif 是单位向量,61ada0ffbcd5c_html_50be0340ad04e676.gif ,平面向量61ada0ffbcd5c_html_df34208637e5631e.gif61ada0ffbcd5c_html_ef431060c93ad152.png 满足61ada0ffbcd5c_html_bdeb276ef3618e6d.gif61ada0ffbcd5c_html_2d4c9b918758481e.gif ,则61ada0ffbcd5c_html_3ba51c2d16412d35.gif =_________。(解法如图3结合坐标系可得61ada0ffbcd5c_html_bf4bb480a61166.gif 。)

61ada0ffbcd5c_html_c424ccb9f4e56497.png61ada0ffbcd5c_html_916fb3eae62e8e5a.png




2).2015年浙江高考15题见上。

分析:如图4,61ada0ffbcd5c_html_e8c2e79e5cfe9c7f.gif 在过61ada0ffbcd5c_html_591e7081167fb3be.gif 且垂直于61ada0ffbcd5c_html_1a07ed996219421b.gif 直线上,显然61ada0ffbcd5c_html_f541c051c6dfcb7.gif 可得61ada0ffbcd5c_html_af1922b2997c9882.gif

通过上例可知:知识上,要想理解透彻,根据教学实际补充教材中欠缺,做到内容丰满;方法上,要想掌握扎实,需理解原理过程,做到条理清晰;技巧上,要想悟透巧妙,需要对比分析,见证事半功倍。

二、难而入微,突破瓶颈。

如:放缩法是数列求和问题的方向之一,在高考和模拟试题中相对于基础一般的同学难度较大,难以寻得解题要点,因其结构多变,形式多样,解决问题主要依赖数学活动经验的积累。这里运用微教学,容易让基础薄弱的同学也能找出证明方向,为解决问题提供可能。

案例2:一类先放缩,后求和数列的不等证明。

(浙江2019年高考第20题) :设等差数列61ada0ffbcd5c_html_133a8339d8c4834a.gif 的前61ada0ffbcd5c_html_36a66585c3548deb.gif 项和为61ada0ffbcd5c_html_ff20f32ba42b4ee5.gif61ada0ffbcd5c_html_f44ffa4160c67fa1.gif ,数列61ada0ffbcd5c_html_b3e04c185987e274.gif 满足:对每61ada0ffbcd5c_html_e8da4d1969d412f0.gif 成等比数列.

(1)求数列61ada0ffbcd5c_html_12fd4514d7499157.gif 的通项公式; (61ada0ffbcd5c_html_22982121cfb40704.gif61ada0ffbcd5c_html_c0d6b87dbc7a52ee.gif 过程略)

(2)记61ada0ffbcd5c_html_13e8a5526f154b3c.gif 证明:61ada0ffbcd5c_html_8932c75240b31204.gif

问题1:当61ada0ffbcd5c_html_669471531407f49.gif 时,61ada0ffbcd5c_html_c1e5de06770f9e0b.gif 成立吗?

问题2:61ada0ffbcd5c_html_b754eee96f1b6f11.gif ,在问1的基础上,你只需要证明:61ada0ffbcd5c_html_1678b844b2a26e59.gif;

同理:61ada0ffbcd5c_html_de8433c9aa92b020.gif ,只需要证明:61ada0ffbcd5c_html_69f111dce292a942.gif ;

问题3:现在你清楚了吗?要证明61ada0ffbcd5c_html_1337536d758dbdf2.gif ,只需要证明:

61ada0ffbcd5c_html_165e1a8350a75ab4.gif 。请说明原理:不等式同向可加性

问题4:那你知道这类的结构及一般性的证明方法了吗?

结构为:61ada0ffbcd5c_html_a5c56de4a6bab8d3.gif ,如若能证61ada0ffbcd5c_html_a1482f49e2e83918.gif 即可。

试题演练: (2021·镇海中学检测)

已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且满足2S-(n2+n)Sn-(n2+n+2)=0.

(1)求数列{an}的通项公式;(an=,过程略)

(2)设数列bn=,证明:b1+b2+…+bn≤2-1.

分析:由(1)知bn

当n≥2时,若bn=<2(-)成立即可。

因为bn==<=<=2(-)

所以b1+b2+…+bn≤1+2(-+-+…+-)=2-1.

通过上例可知:对于难题,教师主导,提前分析学生困惑,依据学生学情设置问题,层层剥离,有梯度,有导向,通过理清基本知识,方法,技巧,以免学生误入混淆点,辨明方向,突破瓶颈,从而解决难点,让基础薄弱的同学解决问题成为可能。

三、惑而入微,理清疑虑。

如:期望和方差是浙江省每年必考的考点之一,对于给定确定的分布列求期望与方差,大部分同学都不成问题,但常见有一类题目,是考查变量对方差和期望产生的影响,需要通过方差和期望的计算公式化简得出影响结果的函数,从而判定变量对方差的影响。如何帮助学生提高运算效率,既快又准呢?

案例3:方差的第二公式及其应用

61ada0ffbcd5c_html_fc9facb46bfc46a2.gif

61ada0ffbcd5c_html_6fecc8eccc46e73f.gif

61ada0ffbcd5c_html_293ee6ce4b8fb6a7.gif

61ada0ffbcd5c_html_4d0ce053fc0addcf.gif

61ada0ffbcd5c_html_e4349a64a67ce96c.gif

61ada0ffbcd5c_html_a100e8e922224ef6.gif

61ada0ffbcd5c_html_5761e72b56e94a02.gif

61ada0ffbcd5c_html_4d05cee3d7cc186c.gif

高考真题:(浙江2018年高考第7题)设61ada0ffbcd5c_html_c51672529f2aae03.gif ,随机变量61ada0ffbcd5c_html_fc9facb46bfc46a2.gif61ada0ffbcd5c_html_35139214e0412bfc.gif 分布列如图,则当61ada0ffbcd5c_html_172c73889c4cbd52.gif61ada0ffbcd5c_html_5edcde98869d4433.gif 内增大时,

A. 61ada0ffbcd5c_html_81f9c9aa3bc48ba3.gif 减小 B. 61ada0ffbcd5c_html_81f9c9aa3bc48ba3.gif 增大

C. 61ada0ffbcd5c_html_81f9c9aa3bc48ba3.gif 先减小后增大 D. 61ada0ffbcd5c_html_81f9c9aa3bc48ba3.gif 先增大后减小

分析:人教本教材中对于方差的要求较低,局限于方差公式1的运算,本题处于选择题第7题,属于中等题,如按公式1,考查已转变为学生的计算化简能力,会有很多同学出错。对于方差的计算,实际上还有公式2,如果理解公式2,计算要求降低,时效性将大为提高。

问题1:你能得到61ada0ffbcd5c_html_c56e25cc3c07cf78.gif 的表达式了吗?(学生利用公式1能得出答案,但容易出错)

问题2:计算一下公式61ada0ffbcd5c_html_9c0c2f4af66d4433.gif ,你会发现什么?(相等。)

问题3:是否具有普遍性?你能说明为什么相等吗?可以的话,请试着推导。

公式2: 61ada0ffbcd5c_html_9d5b765ebf03ca66.gif

61ada0ffbcd5c_html_14951014b75ae6a0.gif61ada0ffbcd5c_html_1b19c7e9f165c865.gif

问题4:分析比较,你觉得在配到此类问题的时候,哪个公式比较好用呢?(公式2,既快又准。)

问题5:再接再厉,现在你学会公式2的应用了吗?

即时演练:(2021·杭州市高级中学仿考)已知随机变量ξ的分布列如下:

ξ

0

1

2

P

ba

b

a

则当a61ada0ffbcd5c_html_f00021f22b6128ac.gif 内增大时(  )

A.D(ξ)增大 B.D(ξ)减小

C.D(ξ)先增大后减 D.D(ξ)先减小后增大

解析:由分布列得baba=1,得b=,则E(ξ)=0×61ada0ffbcd5c_html_ed9b25ecb8f51d74.gif +1×+2a=2a+,E(ξ2)=0×61ada0ffbcd5c_html_ed9b25ecb8f51d74.gif +1×+4a=4a+,则D(ξ)=E(ξ2)-[E(ξ)]2=4a+-61ada0ffbcd5c_html_ee43271a1b2d4aa8.gif =-461ada0ffbcd5c_html_ecc17e42cf0f0bb6.gif +,则当a61ada0ffbcd5c_html_f00021f22b6128ac.gif 内增大时,D(ξ)先增大后减小,故选C.

通过上例可知对于教材上没有的公式,学生会存在着疑惑,这个公式是否正确,是否是特例还是普遍存在的?再者,从学生的求知欲角度出发,学生也很想知道来龙去脉。为了满足学生的需求,应该在学生的基础之上适时推导,消除疑惑,让学生知道公式的科学性及高效性。

四、热而入微,熟悉原理。

如:“同构函数”是近年风靡全国的热点问题之一,教材或有的教辅上没有给出“同构

函数”定义,许多学生无法准确给出其考点名称,影响解题的效率,可能会走不少弯路。这里如果学生能理解什么是“同构函数”,如何解决同构不等式,“同构函数”如何应用?应用的是其何性质?

案例4:同构不等式及其简单应用。

  1. 同构思想:是指除了变量不同,其余地方均相同的表达式(同形同构不同量)。

1).方程同构:如方程61ada0ffbcd5c_html_a635a703ec856b84.gif61ada0ffbcd5c_html_f0790d446729438a.gif呈现同构特征,则可视为61ada0ffbcd5c_html_f378f2265561757.gif是方程

61ada0ffbcd5c_html_b43616d5412f5393.gif的两个根。

2).不等式同构:如函数61ada0ffbcd5c_html_b43616d5412f5393.gifR上递增,且61ada0ffbcd5c_html_b43616d5412f5393.gif可比较61ada0ffbcd5c_html_69db1fff77b3a19d.gif的大小或者得出不等关系:61ada0ffbcd5c_html_a109df2ff9701932.gif

  1. 简单的同构应用(函数到不等式)

1).设61ada0ffbcd5c_html_a191548f9c6a2cb0.gif ,则|“61ada0ffbcd5c_html_80af73ddf2017465.gif ”是“61ada0ffbcd5c_html_b4814f2fa7caa50b.gif ”的 充要条件 条件。

(考察函数61ada0ffbcd5c_html_79164929ca845e32.gif的单调性,即在R上递增即可.

变式:设61ada0ffbcd5c_html_a191548f9c6a2cb0.gif ,则|“61ada0ffbcd5c_html_114c8f23b0ee8840.gif ”是“61ada0ffbcd5c_html_3db109c0253eb9b7.gif ”的 充要条件 条件。

(考察知识同上,只需61ada0ffbcd5c_html_cca2ed3cbea0abed.gif 即可。)

  1. .(2020年全国2卷文科12题)若61ada0ffbcd5c_html_a4261fadfc496cad.gif ,则( )

A61ada0ffbcd5c_html_c1fb246ba24e1241.gifB61ada0ffbcd5c_html_6c0fc68913fa9c44.gifC61ada0ffbcd5c_html_e231a26f153a69d9.gifD61ada0ffbcd5c_html_760210268b908fde.gif61ada0ffbcd5c_html_dfdeae2c40e83d9a.png

(先将61ada0ffbcd5c_html_a4261fadfc496cad.gif转化为:61ada0ffbcd5c_html_baa39abc09c00f29.gif考察函数61ada0ffbcd5c_html_266a4b507022c160.gifR上递增,可得61ada0ffbcd5c_html_a62501c19b4d716a.gif

3.真题演练: (2020·新课标Ⅰ理数·12)若61ada0ffbcd5c_html_5fd5de7270cb4c49.gif ,则( )

A. 61ada0ffbcd5c_html_bec7d1426d8ffba6.gif B. 61ada0ffbcd5c_html_fe151837822fb6b3.gif C. 61ada0ffbcd5c_html_1d11eef3ffaf62b0.gif D. 61ada0ffbcd5c_html_e84e9d228073f583.gif

61ada0ffbcd5c_html_86f683f41b47e7ac.gif61ada0ffbcd5c_html_187e22f615c8fc79.gif ,考察函数61ada0ffbcd5c_html_26b0d2f5ef594041.gif 递增即可。)

通过上例分析得出同构不等式的基本原理本质上就是函数的单调性,知其时髦的名称,基本的原理,事半功倍。可知对于热点问题,知其名,通其理,在解题的时候容易把握解题方向,快速便捷。

五、研究的价值与思考

通过上述教学实例,合理设置微教学活动,其价值主要体现在:

  1. 普遍的实用性:微教学是教师精心设计,短而精炼的教学活动。可以补充教材、学

材中概念、内容、方法、思想、技巧的不足,为目标达成创造有利条件;能够反映教师的教学意图,目标明确,重难点突出,设计巧妙,利于目标达成;微教学主要解决的是教学中点的问题,通过科学的学科认知特点与内在认知规律,有利于学生轻负高质的完成学习目标。

  1. 广泛的深入性:微教学是教师全局思维,精心设计的教学活动。学习内容可以包含

课堂内外的概念实践、兴趣基础、方法技巧,具有研究性、综合性、挑战性;学习方式可具有自主性、合作性;教师的设计具有可深入的指导性、评价性。通过知识的浅显表象和深入的本质联系,深入知识内核,培养学生良好的学习内涵与品质。

3.合理的探究性:微教学是以学生为主体,教师为指导,问题为主线的探究活动,突出知识的发生、发展过程。教师全局思维,发现问题、提出问题、适时补充;学生理解数学,提出问题、假设猜想、探求理解、反复验证、寻求结论。通过数学活动经验的积累,更好的理解数学,达到思维品质的提升。

参考资料:

1. 教育部,《普通高中数学课程标准》,人民教育出版社,2017;

2.曲一线,《5年高考,3年模拟(浙江专版)》,首都师范大学出版社,2018.6;

3. 孙祥峰等,《三维设计》,光明日报出版社,2021.1;