如何在数学教学中运用启发式_启发式数学教学案例

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如何在数学教学中运用启发式

作者：冯岩

地址：海城高中数学组 邮编：114200

如何在数学教学中运用启发式

姓名：冯岩

地址：辽宁省海城市高级中学数学组 邮编：114200

[摘 要] 启发式是一个古老而新鲜的教学理念。随着科技发展，时代进步，人们又赋予启发式以新的内涵。即启发式：有利于开发学生的智力潜能，充分发挥学生的聪明才智；有利于促进知识，能力的协调发展；有利于培养学生的创新意识，创新能力；有利于增进学生分析问题解决问题的能力等等。我们通过实验和研究，认为启发式教学不仅是教学方法，更是一种教学思想，是教学原则和教学观。当代世界各国教学改革无一不是围绕着启发式或和启发式相联系。[关键词] 启发式；课堂；教学

启发式教学是一个古老的概念。从著名教育家孔丘至今，历时二千多年，启发式不但没有在教学中有丝毫的淡化，而且越来越成为人们关注和研究的重点，这说明启发式有着强大生命力。

那么，什么叫“启发式”？孔子说“不愤不启，不悱不发；举一隅不以三隅反，则不复也。”孔子的所谓“愤”、“悱”，正是学生求知的冲动和兴趣，也就是学生学习的潜能。在孔子看来，教师如果不能把学生的学习潜能挖掘出来，那么他（或他们）的教学就不可能达到“举一反三，闻一知十”的效果。孔子关于启发式的论述，同时也使我们认识到：启发式不只是一种教学方法，更是一种教育思想和教学原则。只有这样，才能使教学摆脱老师问学生答的浅层次的教学状态，而渐臻于从本质上讨论教学知识和能力，达到师生互动、教学相长的教学境界。

为了更好地在数学教学中贯彻启发式的教学思想、原则和方法，我从以下四个方面进行分析和阐述。

一、创设问题情境 从心理学上讲：“思维活跃于疑路的交叉点。”当已有的知识或经验与教材课题发生矛盾时，教师创设问题情境，学生的思维便活跃在新的有趣的问题等待解决之时。表现在惊讶万分，急于探究，思维高度集中，高度振奋。

例如，在讲述等比数列的前n项和时，我引入了这样一个故事：传说古代印度有一个国王喜爱象棋，中国智者云游到此，国王得知智者棋艺高超，于是派人请来智者与其对弈，并傲慢地说：“如果你赢了，我将答应你的任何要求。”智者心想：我应该治一治国王的傲慢。当国王输棋后，智者说：陛下只须派人用麦粒填满象棋盘上的所有空格，第一格一粒，第二格二粒，第三格四粒 „„以后每格是前一格粒数的二倍。国王说这太简单了，吩咐手下马上去办。过了好多天，手下惊慌地报告国王，不好了，你猜怎样？原来经计算，印度近几十年生产的所有麦子加起来还不够。问：你知道这些麦子有多少呢？新课开始，通过创设问题情境，提出一个真实的问题造成学生认知上的冲突，形成学生欲证不能，欲罢不能的悱愤状态，很快使学生对教学内容产生浓厚的兴趣，并且能够积极去探索和发现。同学们跃跃欲试，纷纷想办法去求。少数同学想一格一格地加起来，但又太麻烦，数据很大，马上放弃自己的想法，再探索其他途径。这是老师启发学生，每格麦粒的个数之间有什么特点？学生发现：成等比数列。这个问题实际上是等比数列前n项和，从而引出课题。通过创设问题情境，让学生体会到数学概念的提出过程，知识的形成和发展过程，使学生在这些过程中欣赏大形式化概念的“美丽”而不是枯燥无味的。

二、启发式提问 根据教材的重点和难点，提出问题，促使学生积极思考，提高学习兴趣。例如，在圆柱、圆锥、圆台、和球的教学中，要讲述球面的定义及球截面的性质。可以直接给出定义证明性质，但这样一来，学生会感到乏味，教学效果不好。因此我结合多媒体课件演示，设计了一系列问题：（1）在用旋转的方法定义了圆柱、圆锥、圆台之后，思考球面是如何形成的？（2）回忆初中圆的定义，把它类比推广到空间得到什么结论？从而解决了本节的一个教学目标——用旋转和和集合的方法定义球面。（3）球和球面一样吗？若不一样有什么区别？（4）用一个平面去截球会得到什么图形，若改为用一个平面去截球面会得到什么图形？（5）在球面上有两个点，如何连接才能使他们在球面上的距离最短？从而明确球的相关概念和球截面性质。这样处理既复习了旧知识，又学习了新知识，同时又启发了学生的思维。

三、启发式的探索试验 运用启发式探索试验，可以使学生通过实验产生惊奇，从而产生浓厚的学习兴趣，于是便积极思维，最终获取知识。

例如，我在讲椭圆的定义时，在课前让学生准备教具：一块纸板，一根定长的细绳和两枚图钉。先将两个图钉固定在同一点，显然画出的是圆；然后通过不断移动两个图钉(改变两个定点间的距离)画出扁平程度不同的椭圆；最后当两图钉将绳子拉直时，画出的是线段。通过这样的实践，让学生理解2a>2c这一条件，这样安排也有利于学生用运动、变化的观点去分析问题。

四、讨论或议论

适当地让学生参与讨论或议论，不仅可以活跃课堂气氛，而且还能启发学生的思维，使学生积极地参与到教学中去。

例如：在讲圆方程时，有这样一道题：

已知O为坐标原点，圆x2+y2+x-6y+C=0，与直线x+2y-3=0的两个交点为P，Q，当C取何值时，OPOQ？

上课时，有80%的学生认为此题是直线与二次曲线的相交问题，所以选择了常规解法（即联立直线方程与圆方程组成方程组，再用韦达定理求出x1x2和y1y2），此解法略。

然后我和同学们一起分析题中条件和结论，启发他们和以前的知识联系起来，利用知识的迁移，让他们进行小组讨论，以探求其它的解法。讨论的结果还有以下三种解法。

解法一 设M点是弦PQ的中点，由O1MPQ，O1（-得O1M：y-3=2(x+1212，3），)1y-32(x)再由2 得M(-1,2)x2y-30所以以PQ为直径的圆且过原点O的圆M为

x2+y2+2x-4y=0 ① 将①式与圆O1：x2+y2+x-6y+C=0相减 得公共弦PQ方程：x+2y-C=0 又PQ：x+2y-3=0 C=3 解法二 设过P，Q的圆系方程为

（x2+y2+x-6y+C）+ λ（x+2y-3）=0 ①

 过原点，C-3λ=0 C=3λ

代入①式整理得

x2+（1+λ）x+y2+(2λ-6)y=0 所以圆心M（-12，3-λ）

M在直线x+2y-3=0上，(-12)x+2(3-λ)-3=0 λ=1 C=3 解法三 根据圆的性质，利用几何知识求。圆x2+y2+x-6y+C=0的半径R=由解法一已求出M(-1,2)，由PQO为直角三角形，得

|PM|=|MO|=(1)222=5

又由点O1到直线PQ的距离，即

|12233|374C

|O1M|=

=

552

再由RtPQO,得|O1M|2+|PM|2= |O1P|2 由此可求得C=3 通过此题的解法，可知，同样一道题，通过学生的讨论，能够从多角度分析，就能得到不同的解法，从而活跃了学生的思维，有力地体现了“以学生为主体，以教师为主导”的教学指导思想。

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