本节课设计为“研究性学习课题”,通过数学文化的主线串通,配以诗歌或故事的动态画面,巧妙设置“猜、证、用”三个环节,环环相扣,层层递进,实现了预期的教学目标,有效突破了本节课的重难点.数学文化和教学活动互为交融,相得益彰,多彩纷呈.
(一)演绎经典,启发想象“猜”公式
引入的设计充分体现了数学的文化价值,采用学生课前演绎历史短剧的方式,再现奖赏国际象棋的发明者问题(以下简称“引例”),注意以情节化和悬念式相结合的形式展现探究问题.大胆放手让学生自主对公式的猜想探索,培养学生的想象力,激发学生的求知欲,磨练学生勇于探索、敢于创新思维品质,在探究活动中感受数学思维的奇异美、严谨美,数学公式结构的对称美、形式的简洁美.
(二)回望历史,激活思维“证”公式
巧妙引导学生的思维活动和自主探究.在分组讨论“证”公式的过程中给学生想的时间、说的机会以及展示思维过程的舞台;引导学生在证明公式的过程中学生从多角度、多侧面、多方向去思考,培养学生的创新思维能力;在探究活动中鼓励学生主动参与学习,使课堂教学真正做到让学生“动起来”,让课堂“活起来”,有效地提高了课堂教学的效率和容量.
利用多样化的学习方式激活学生的思维.运用了多种活动形式,如独立思考,同桌交流,小组合作,成果展示等,活动形式的多样性使本节课变得生动有趣;设计了分层探究方式,采用类比、开放、合作等多种探究方式,探究方式的多样化使学生的思维一直处于活跃状态,使本节课成为思维活动的有效课堂.
(三)品味文化,建构新知“用”公式
充分尊重学生的认知规律,学以致用合理构建知识.一是呼应前面的麦粒数总和问题;二是改编高考题逆向用公式;通过题目背景融入数学文化的方式,体现求和公式应用的史料性和层次性.
公式推出后,又通过对公式特征的分析帮助学生弄清公式形式和本质,明确其内涵和外延,为灵活运用公式打下基础.采用变式教学设计问题,深化学生对公式的认识和理解,通过直接用公式、变式运用公式、研究公式特点这三个层次的问题解决,促进学生新的数学认知结构的形成.通过以上形式,让全体学生都参与教学,以此培养学生的参与意识.
总之,本节课采取了“情境——问题——猜想——论证”的教学模式,以实际问题作为背景创设教学情境,能深刻体会到数学是生动的、有趣的;在具体问题上,抽象出解决一般问题的方法,由“特殊到一般,再由一般到特殊”,大胆把课堂交给学生,带领学生经历知识的形成、发生、发展的研究过程,顺势构建知识,激发学生的探索精神,培养数学核心素养.