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培养学生数学探究能力的尝试
2007-5-13 11:34:07  福建省德化一中  徐高挺 
 
摘自:《福建省德化一中》
高考考纲明确指出:对数学能力的考查,以逻辑思维能力为核心,全面考查各种能力,强调考题必须具有探究性、综合性、应用性。因而数学探究能力的培养有着十分重要的意义。下面,我谈谈自己的一些做法。
一、应用生活实例培养探究能力
在探究能力的培养过程中,有一个十分棘手的问题,那就是面对与生活实际相关的数学问题时,因为缺乏生活经历和解决问题的经验,相当一部分学生觉得无从下手,如何打破这一僵局呢?我的做法是让学生深入生活,在生活中培养他们的探究能力。
有这样一道题:国际足联规定法国世界杯决赛阶段,比赛场地长 105米,宽68米,足球门宽7.32米,高2.24米,试确定边锋最佳射门位置(精确到1米)。
面对陌生的问题情境,大多数学生都束手无策。我为他们设计了以下几个探究方向:
1、到球场实地去观察一下,边锋在球场上如何运动,一般在何处起脚射门?
2、向踢球经验丰富的同学请教足球的有关知识;
3、到图书馆查阅有关材料;
4、认真思考本题所谓的最佳射门位置在数学上的具体含义;
5、在此基础上考虑如何利用数学方法来解决这一问题。
让学生到实际生活中去,在生活中发现数学,学会解决生活中的数学是提高学生探究兴趣、培养学生探究能力的有效途径,生活是探究的不竭源泉。
二、应用课堂教学培养探究能力
探究能力是各种能力中的较高层次,它要求学生会对问题或资料进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括,并能准确、清晰、有条理地进行表述。因而探究能力的培养不是一朝一夕可以完成的,所以应该把探究能力的培养贯穿于数学教学的全过程。如何培养呢,我认为应该在课堂教学中充分暴露思维过程,充分调动学生的探究欲望。下面以一道例题的教学为例,说说我在教学中的做法。
这是一道有相当难度的应用题:用总长 14.8m的钢条制作一个长方体容器的框架,如果所制作容器的底面一边比另一边长0.5m,那么高为多少的时候,容器的容积最大?并求它的最大容积。
1、问题初探
大多数学生对问题作如下解答:
设底面较短的一边长为 x米,容器的容积为V,则有
V=x(x+0.5)(3.2-2x),x∈(0,1.6)。
而后利用均值不等式求其最值,却发现均值不等式的使用条件并不满足。
2、问题再探
师生共同分析,均值不等式在本题无法直接使用的原因 x≠x+0。5。那么能否避开这个问题呢?
甲学生(经过一番思考):
V=x(x+0。5)(3.2-2x)=x(2x+1)(8-5x)5=3x(2x+1)(8-5x)15。
从而当 3x=2x+1=8-5x,即x=1时V取得最大值。
此时,全班学生大为振奋,认为是一种很了不得的做法。
师:首先应该表扬这位同学,但是请你回答这个问题:
从 x(2x+1)(8-5x)5=3x(2x+1)(8-5x)15,你是怎样分析得知分子分母应同乘以3,请你向同学们传授传授。
甲同学(愣了一下,想不出解释这个问题的方法):,我承认自己只是灵机一动,纯属巧合。
师:他虽然只是灵机一动,但这种做法值得赞许,有没有同学能对这种做法给出合理的解释?
乙学生:这不是巧合,其实我们只需从 2x+1=8-5x求得x=1,而此时2x+1=8-5x=3,要让V取得最大值,当然只需对x乘以3。
以上的发现让学生们兴奋不已,但就在这时,丙同学提出疑问。
丙同学:若是如此,我们在求 V=x(x+0.5)(3.2-2x)的最值中直接仿照以上做法岂不更加简单?
3、问题三探
师:丙同学的想法很有自己的见解,但到底可不可行呢?请大家动手试一下。
探讨的结果如下:
由 x+0.5=3.2-2x。
得 x=0.9。
x+0.5=3。2-2x=1.4。
∴ V=[149x(x+0.5)(3.2-2x)]×914。
由此求得的结果与甲同学不一致。这样,更增加了本题的神秘色彩。
4、教师点拨
这时候,考虑到往下的探索已非学生可以独立完成。我给予以下点拨:

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