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一、重视概念的引出过程
数学概念都是从现实生活中抽象而来的。恰当的创设问题情景引出概念,学生既容易接受,也能调动学生积极参与激活课堂教学氛围。
1.联系生活中具有相反意义的量。如用收入与支出,前进与后退,盈利与亏损,上升与下降等引出正负数的概念。
2.从实物抽象出概念。如利用杆秤引出数轴的概念。用杆秤称量物体时,移动秤砣保持秤杆平衡,秤杆上星点表示的数就是物重,秤砣左右移动表示物体的重量增减变化,从这一过程中抽象出本质属性:称量要有起点,称量要定单位,有表示增减变化的方向。由此启发学生思考如何用一个比较简单形象的方法来表示?学生容易联想到用直线上的点表示数,从而引出“数轴”的概念。
3.通过复习旧概念提出新概念。如复习一元一次方程类比得出二元一次方程。
4.让学生动手操作,发现新问题,提出新概念。新课程理念倡导让学生自主,合作探究的学习方式。因此在概念教学时,可让学生亲自动手试一试,在实验中发现问题,提出新概念。学习镶嵌时,让学生剪一些多边形(包括正多边形)纸片,动手拼图观察探究,发现镶嵌的条件。即体现了学生的主体地位,也活跃了课堂的学习气氛。
在概念引入时要鼓励学生大胆猜想,让学生依据已有的知识做出推测。经历概念形成的最初阶段,培养学生数学发现的基本素质。
二、重视概念的形成过程
一般来说概念的形成过程为:创设情景,归纳特征――建立模型,抽象概念――理解定义,巩固应用。注重概念的形成过程,可以完整地揭示概念的本质属性,使学生理解概念具有思想基础,培养学生的思维能力。例如在学习“有序数对”这一概念时,问:“同学们,你怎样向家长说明你的座位位置?”学生:“我在第五排第三行。”“很好,那么单独用排数或者行数能确定你的位置吗?”“不能。”再让第五排学生站一下,第三行学生也站一下。通过这样的过程让学生体验利用一对数来确定一点位置的正确性,加深了对概念的理解。
三、重视概念的理解过程
数学概念是用精炼的语言表达出来的。在教学中,抽象出概念后,还要注意深入分析概念的定义,帮助学生进一步理解概念的含义。
1.分析概念的定义。例如,学习“单项式”这一概念抓住“只含有数字和字母乘积运算”这一特征进行分析。如果还有其他运算如:加、减、除,这样的式子都不是单项式,只有理解这个定义,学生在判断时才不会出现失误。
2.剖析概念中关键词语。例如:同类项就是“含相同字母,并且相同字母的指数也相同”的项。抓住“相同”做分析,明确“相同”是指字母和它的指数都相同。
3.揭示概念的内在联系。对于有内在联系的概念要做好比较。例如“一元一次方程”的概念是以“元”“次”“方程”这三个概念为基础的。“元”表示未知数,“次”表示未知数的最高次数,次数是针对整式来说的,“一元一次方程”是最简单的整式方程,学生掌握“一元一次方程”为后面学习“二元一次方程、一元一次不等式”打下基础。类比内在联系的概念,学生用起来才会得心应手。
4.归纳对比,区分概念的异同。数学中的许多概念之间既有联系又有区别,学生容易混淆。教学应引导学生归纳比较。如“三角形的角平分线”“与角的平分线”
是密切联系的两个概念,相同点是它们都是能够平分角,不同点是前者是线段后者是射线。
四、重视概念的巩固过程
心理学认为概念形成后要及时巩固,否则就会被遗忘。巩固是概念课教学的重要环节,首先复习要及时。遗忘规律指出,识记后最初遗忘得较快,以后渐渐减慢,因此在概念初步形成后,趁热打铁,及早复习,引导学生正确叙述,把握概念的要点、特征、优点是既省时间,效果也好。其次,适当采用复习,通过单元,章节,周末,月考等多种方式进行复习,维持学生的学习兴趣,增强主动性,积极性,让学生看到成绩,增强信心,进而取得好的复习效果。还要善于利用最佳时间进行复习,早晨头脑清醒,干扰因素少,把概念温习一下,晚上临睡前把学习的概念回忆一遍,使获得的概念理解更准确,影响更深刻,巩固得更有效果。
五、重视概念的应用过程
【关键词】 数学概念课 教学模式 课堂教学 实践 认识
1.问题的提出
《数学课程标准》明确指出:“教师应……帮助他们(学生)在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识和技能,数学思想和方法,获得广泛的数学活动的经验。”这就清楚地表明,探究应是数学教学的重要方式。在数学概念课教学中进行探究活动,是数学概念教学的一个重要过程。学生是认识的主体,又是创造与发展的主体,充分尊重学生的主体地位,正确发挥教师的主导作用,是“数学概念课”课堂教学模式这一教学模式的指导思想。上学期,我们课题组对“数学概念课”课堂教学模式进行了初步的探索,并总结出“启导探究式”的教学模式,其流程大致分为六个步骤:情景导入自主探索课上交流归纳小结反馈评价升华提高。本学期,我们对六个步骤的教学过程和教学设计进行了探讨,并对上述模式进行了修改和调整。
2.“启导探究式”课堂教学模式教学过程及认识
课型1、形成性概念教学模式
1.1 模式结构图
1.2 操作实践及认识。学生学习数学概念的心理过程主要有两种方式,一种是概念的形成,一种是概念的同化。概念的形成是在大量的感性认识下,以归纳的方法概括出一类事物的本质属性。高中数学教学中,有不少的概念学习仍可采用概念形成的方式来进行。
1.2.1 情境导入环节。数学概念是抽象的,但都有其客观的物质基础。创设情境,呈现刺激模式,就是为概念的形成提供“物质基础”。呈现的刺激模式或者是经验事实,或者是典型事例,或者是直观演示。这些刺激模式应该是出自于学生熟悉的生产和生活背景,而且是正面的肯定例证,数量和刺激强度要适当,要有一定的变化性且新颖有趣,并宜采用同时呈现的方式,以利于学生分析比较。
例1 椭圆概念课的引入
教学时可先出示准备好的油罐车图片和演示截面图,再引导学生联想鸡蛋的外形,并演示截面图,最后展示嫦娥1号的奔月轨道视频画面。从而引出学习椭圆概念这个课题。
1.2.2 启导探索环节。老师引导学生进行自主探索,对呈现的刺激模式进行观察分析、对比、发现、归纳,以分化出概念的不同属性。
例2 直线与平面垂直的定义
如图:直线l代表旗杆,平面α代表地面。
(1)学生探究:观察直线l与平面α内的直线l1的关系、与l2的关系、与l3的关系、……与
ln的关系
(2)操作:尝试用三角板来度量。
(3)分析:这里直线与直线的互相垂直在大多数情况下是看不出来的,也是度量不出来的,而是用心“想”出来的。
(4)发现:反过来,如果旗杆l与地面α上的直线都垂直,那么l与α是什么关系?从而顺利得到直线与平面垂直的定义。
1.2.3 交流概括环节。在分化各种属性的基础上,抽象出概念的本质属性,概括形成概念。这一过程,就是明确概念的内涵和外延的过程,这是探究性活动的重要环节。抓住了概念的本质属性,要用准确的文字语言给出定义,给出概念的符号表示,有的还需给出描述概念本质属性的图形,使学生有意识地在文字、符号、图形间建立起联系,形成彼此间的高速信息通道。
1.2.4 反馈变式环节。概念形成后,应及时把新概念纳入到已有的概念体系中,使之与学生已有的认知结构中的有关概念建立联系,同化新概念,并立刻巩固新概念。巩固概念是一个不可缺少的环节,巩固的主要手段是应用,在应用中求得对概念更深层次的理解。在应用练习中,根据概念特点适当让学生辨析正例和反例,是帮助他们理解概念的有效措施。另外,应注重对概念的“反馈理解”,也就是在学生初步学习某一概念之后,通过对后续知识的学习,让学生再返回头来对概念进行再分析,以加深理解,正所谓“循环往复,螺旋上升”。
例3 学习空间向量的数量积的概念后,通过对向量数量积运算律的学习,让学生在弄清空间向量的数量积不满足消去律、结合律的原因时进一步加深对空间向量的数量积的本质是一个实数的理解。
课型2、结构性概念教学模式
概念课教学,有的也可以采用概念同化方式进行,即直接揭示概念的本质属性,给出定义,然后把新概念纳入到已有的概念体系中,同化新概念。
2.1 模式结构图
2.2 操作实践及认识
2.2.1 揭示概念环节。对于那些具有逻辑意义概念,可采用新旧知识类比导入、设疑式导入等。
例4 在引入双曲线概念时,可以采用新旧知识类比引入:(1)复习提问椭圆的第一定义是什么?(2)如果把上述椭圆定义中的“距离的和”改为“距离的差”,那么点的轨迹会发生什么变化?(3)引导学生作出双曲线的图像,并利用实物、课件进行双曲线的模拟实验;(4)设问|MF1|与|MF2|哪个大?点M到F1与F2两点的距离的差怎样表示? |MF1|-|MF2|与| F1 F2|有何关系?(5)引导学生概括出双曲线的定义。
2.2.2 启导探索环节。将获得的概念通过联系、对比等方式来加深理解,如新旧概念的对比(如对数与对数函数);易混概念的对比(如异面直线所成的角与向量的夹角、截距与距离);类似概念的对比(如线线角、线面角、二面角)等。
2.2.3 辨析分化环节。在这个环节用肯定与否定例证让学生辨析,使新概念与已有认知中的相关概念分化,纠正学生在理解上的误区。
例5 在上述例4中给出双曲线的定义之后,可继续引导学生分析定义中常数的各种情况,当常数等于|F1 F2|时轨迹是什么,当常数大于|F1 F2|时轨迹又是什么,从而让学生分化出双曲线的定义中的常数有一个特指的范围,就是要大于0而小于|F1 F2|。进一步就加“绝对值”和不加“绝对值”进行讨论,明确没有“绝对值”就表示双曲线的一支。
2.2.4 反馈变式环节。在这个环节中要把新概念纳入到相应的概念体系中,使相关概念融为一体,形成网络;同时在解题中运用概念不断深化、不断提高。
例6 在学完椭圆、双曲线和抛物线之后,就要将这三种概念纳入圆锥曲线的知识体系,首先从方程的形式上进行比较,找出共性,接着从定义的统一性上进行比较,最后从三种曲线都是圆锥被平面截得的曲线上比较来获得进一步的理解。通过解法对比,让学生明确灵活运用概念及定义解题,是运用概念水平的较高表现。
例7 已知线段AB的长为4,点P到两端点的距离之和是6,求点P到AB中点M的距离的最大值。
分析:若从距离入手用余弦定理可以解得,但运算较繁。按椭圆定义,即知点P在以为A、B焦点,M为中心,长轴长为6的椭圆上,以AB所在直线为x轴,M为原点建立直角坐标系,则点P的轨迹方程为x29+y25=1,|PM|max=长半轴之长=3
3.数学概念课课堂教学模式的实践反思
3.1 注重教学落实,不要追求形式。在教学模式的运用上,要因材施教,有的放矢,注重实效,不要追求形式。教学模式不是框框,在运用过程中,要针对教学实际进行变通和再创造。但无论采用哪种方式教学,都要注重落实每一个教学环节,使课堂教学充满激情,体现学生的主体地位。给学生充分的活动空间和时间,让学生真正地去想、去看、去做,去说,使每个环节真正落实下来,而不要为了追求教学模式的完整,使学生的参与活动走过场。
随着新世纪基础教育课程改革的全面启动,初中综合科学课程改革也在全国范围内展开。然而改革实验并不顺利,可谓“步履维艰,困难重重”。其中,教科书的缺陷是造成这种局面的因素之一。
一
我国传统初中分科科学课程主要是面向少数升学者,内容以“多、难、偏”著称,是造成初中生学业负担过重的主要原因之一。综合科学课程是为克服这些弊端而生,是对分科科学课程的超越,它面向广大的未来社会公民,注重科学的社会相关性和学习者个人的适合性。然而,教科书是否体现出这些优势呢?
科学概念(包括定理、定律和定则)是科学课程的重要组成部分,内容的份量和难度往往是由它的数量和难度决定的。为了衡量概念的难度,我们根据皮亚杰的认知发展阶段理论将科学概念分为具体概念、一级抽象概念和二级抽象概念三个等级。具体概念是指处于运算阶段的学生所能理解的概念,主要包括宏观世界的事实性概念、物质的直观性质概念和直接的关系概念等;一级抽象概念主要包括理想模型概念、微观世界的事实性概念、物质非直观属性概念、简单的间接关系概念和定则;二级抽象概念包括复杂的关系概念、原理和定律。为了定量研究科学概念的难度,笔者分别赋予具体概念、一级抽象概念和二级抽象概念以不同的抽象值:0、1和2。
为衡量新世纪综合科学教科书在科学概念上的状况,笔者以我国传统分科科学课程教科书为“参照系”,选取两个具有代表性的样本:20世纪90年代人民教育出版社出版的初中科学教科书(简称分科教科书)和H出版社2001年版的《科学》。分科教科书和《科学》的概念数量和难度情况分别见表1和表2。
从表1和表2可以看出,《科学》比分科教科书减少41个具体概念、2个一级抽象概念,但增加了1个二级抽象概念,这就使《科学》的概念抽象值丝毫未变,难度并未减小。虽然数量上《科学》概念总数比分科教科书减少9%,减少的多为生物概念,部分为化学概念,物理概念几乎没有减少。对于初中生来说,生物和化学的具体概念相对容易掌握,困难不大,而最难学习的物理概念却没有减少。由此看来,《科学》在科学概念的数量和难度两方面都没有实质性的改变,基本与传统分科课程相当。
课时分配又如何呢?这次课程改革并未具体规定初中科学课程的课时数,只是给出它在总课时中所占的比例范围,而各地基本上是按照原来分科科学课程的440课时来执行的。分科用于学生探究活动的时间就是学生实验所需的69课时,而学习科学概念所占的课时约为371。这次科学课程改革非常强调科学探究,故《科学》安排了较多的探究活动,整套书有391个活动。科学探究活动注重科学学习的过程,非常强调“过程性”,要求有“延续相当长时间的调查研究”,必须给每个活动留出足够时间。要完成全套书所有的科学探究活动至少需要142课时,那么留给学习科学概念的课时降为298课时,比分科的371课时减少了20%。
二
上面的数据已经清楚地表明,在课时减少的前提下综合科学教科书中的概念明显地过多、过难。这种现象所造成的严重后果主要有以下三方面。
第一,严重地影响学生对科学概念的理解。科学概念是从大量的科学事实中概括或抽象出来的,是科学理论体系的基石,可以提供组织和概括大量资料的智力节省办法。组成概念的知识比孤立分散的知识能更好地迁移到新的情境中去,因而学生掌握科学概念后,可以使他们所学知识的适用性范围更广,由此学生对科学概念的理解与掌握是科学学习中非常重要的环节。可是,由于我国传统分科科学课程的科学概念历来是量大、难度深,学生只能偏于对概念的记忆,而轻视理解,片面地把解习题当作是概念的应用。在科学概念的处理上,《科学》仍然承继分科课程的概念过多过难的传统,这就使初中生为了要应付大量的概念,只能采用囫囵吞枣、死记硬背的做法。结果使在科学概念理解问题上本应有实质性突破的综合科学课程却没有多大进展。
“2061计划”所提出的科学课程在内容选择上要“少而精”的基本指导思想,已经得到了世界各国的普遍认同。这是因为科学概念的理解早已成为各国基础教育的普遍性难题,而“少而精”是解决这个问题的唯一选择,只有精选一些基础性强、概括性强的概念,舍弃许多非基础性的、包容性较弱的概念,才能给学生留出充足的时间和精力来理解与消化,同时又不会降低科学学习的质量。
第二,科学探究活动大打折扣。这次科学课程改革的重大突破之一是非常强调科学探究活动,从过去的过于偏重静态的科学知识的传授转向关注动态的科学学习过程上,使学习者通过这一过程掌握科学方法、培养各种能力、养成良好的科学态度、加深对科学本质的理解。然而,《科学》却要求学生在课时总量减少了20%的情况下掌握与原先同样难度、几乎同样份量的科学概念,这就使教师处于“两难境地”之中,要么干脆放弃一些概念,要么为这些概念而与科学探究活动“抢”课时。一边是传统课程认为是至高无上的概念,另一边是作为“学科学的中心环节”的科学探究,两者都需要宝贵的课时资源。多数教师会从效果不是立竿见影的探究活动中拼命地“挤”课时来讲授科学概念。由于时间的严重不足,许多探究活动被放弃了,即使能够做上几个,其质量也没有保证。科学探究活动是非常强调过程性的,质和量两个方面都不可偏废,没有时间保证只能使之流于形式。
最近,由中国科协青少年部、中国科普研究所和上海市科普促进会联合发起的有关“上海市青少年科学探究学习活动”的调查,发现只有45.6%的青少年认为科学探究活动的时间得到保证。[1]
第三,学生的学习负担反而更重。由于《科学》增加了大量的科学探究活动,能够分配给概念学习的课时就比原来减少了20%,要求学生在这种情况下去掌握几乎同样份量的科学概念,学习负担可想而知。此外,《科学》还增加一些综合性的主题和大量科学知识在日常生活和社会实践中应用的事例,这就使学生的学业负担较之先前更为繁重。这次实行全国范围内的综合科学课程改革是为了更有效地提高未来公民的科学素养和从根本上解决学生在科学课程上的负担过重的问题,然而《科学》的这种“光加不减”的做法不仅很难达到“减负”的效果,反而使学生的学业负担更加沉重,也难以发挥出科学课程的普及教育功能,与改革的初衷相去甚远。
三
如果把科学课程看作是由“结果性知识”和“过程性知识”组成的话,那么学生就不仅要学习已有的科学知识,而且还要学会如何获取科学知识,即学会“过程性知识”。在过去的三、四十年中,国际科学课程改革最明显的变化是“从把科学作为已有研究成果的知识体系转向把科学看作产生和验证这些知识的过程方法的科学经验上。”[2]科学课程的发展趋势越来越强调“过程性知识”的重要性,因为对于学生未来的社会生活来说,“过程性知识”要比“结果性知识”更为重要,它是“带得走的知识和能力”,是学生应对知识爆炸的有力武器,是终身学习的基础。
《美国国家科学教育标准》对科学课程提出了“较高的期望”,认为“对学生的学习能力估计过低比期望过高更糟”,这与西方国家采用传统综合科学课程、过于关注学生的兴趣,导致科学课程的知识水平较低、使学生在智力发展上缺乏足够的挑战有密切关系。更何况他们的高标准主要体现在各种高级思维技能、综合性科学思维方式上,把科学知识等作为培养这些技能和方式方法的“积木”。而我国的科学课程历来是注重结果性知识,忽视“获知的过程”。所以,我们的改革在科学知识的处理上应该采取与西方国家课程改革相反的做法,以提高学生科学素养为目标的这次综合科学课程改革显然应该把重点放在“获知的过程”上,大幅度地删减深、专、难的科学概念,精讲一些真正具有基础性的科学概念。这样一来,教师和学生就有更多的时间可以投入到科学探究活动中,大大地提高学生“获知的能力”,获得终身受益的“点金术”。但从对《科学》的分析来看,综合科学课程设计者们显然对此缺乏清醒的认识。
由《科学》所显现的概念过多、过难的缺陷是20世纪90年代以来我国综合科学课程改革中普遍存在问题,它使综合科学课程不但基本上保留了分科科学课程概念“深、难、多”的弊端,反而缺乏后者概念间清晰的逻辑关系,可能传授给学生的是更为“惰性的”知识,也难以体现出在综合性思维方式、科学技能方法培养上的优势。
为什么教科书的编写者们要这么做呢?原因之一,是他们认为若不如此,反对者更多,不利于综合科学课程改革的推行。比如,当年浙江省改革倡导者们就曾将学习综合科学课程的学生参加以科学知识为主的考试,其成绩高于分科学生作为综合科学课程的优点来宣传,以此来换取社会各界人士的支持。[3]如果综合科学课程改革所能做的仅仅是使知识水平的不下降,那么进行这一改革的意义何在?
任何一种课程设置方式都既有优势,又有不足,关键看如何取舍。如果我们重视系统知识学习的话,分科课程无疑是最合适的;如果我们重视学生获取知识的能力的话,综合科学课程就是必然的选择。我们当然希望学生既能够具有较高的知识水平,又能够掌握获取知识的能力。可是,当我们面对的是大量具有不同智能水平的学生时,就必须有所取舍。对于大多数的学生来说,大量的科学知识只能是“惰性知识”,对他们的现时生活和未来生活并没有多少用处,他们更需要掌握的是获取知识、解决问题的能力。有研究者对近期报刊统计发现,与科学素养有关的因素中科学知识只占7.53%,重要性位居第五,而科学能力(35.38%)则位居第一。[4]
科学课程难度过大、内容过多使多数学生“陷入”死记硬背大量的概念、公式、定律、和仅仅是训练套公式的练习题之中,已经没有时间来培养获取知识、解决问题的能力。通过一个例子就可以对我国科学课程内容的“多、难”特征和学生在知识学习上的沉重负担有一个清醒的认识。上海市二期课改引进的综合科学教科书《新综合科学》(牛津上海版)是由香港7-9年级的教科书改编而成,基本保留原书的概念和原理,难度没有改变,只是使一些例子和插图“本地化”了,减少了许多探究活动。上海市让6、7年级的学生(11-12岁)只用2年时间来学习这套需要香港学生(12-14岁)学习3年的教科书,而我们的教师和学生并未感到有什么困难,像其它课程一样地学了下来。同为中国人的上海和香港初中生平均智力水平不应该有多少差异,而且两地初中生的在学率基本接近。由此可以看出我国科学教科书的份量之重和难度之大。即便是这样,也没有证据表明我们的初中科学教育质量要高于香港。
1.知道任意角的概念,会判断角所在的象限。
2.知道“象限角”“终边相同的角”的含义,并会用集合表示终边相同的角。
教学重点任意角的概念;判断角所在的象限;“终边相同的角”的含义及表示方法。
教学难点任意角的概念;“终边相同的角”的含义。
内容设计
1.新课导入
角可以看做是一条射线绕着它的端点在平面内旋转而形成的,如图,一条射线由位置OA,绕着它的端点O,按逆时针方向旋转到另一位置OB,就形成∠a,射线旋转开始时的位置OA叫做∠a的始边,旋转终止时的位置OB叫做∠a的终边,射线的端点O叫做∠a的顶点,(强调角包括三个要素:始边、终边和顶点)
在初中我们研究了0°~360°之间的角,但是在实际生活中,常常会碰到大于360°的角和方向不同的角,比如,工人师傅在维修的时候,需要把出了故障的器件取下来。这往往需要用扳手拧松螺母(多媒体演示,应指出螺母相当于角的顶点,扳手柄旋转开始前的位置相当于角的始边,终边是旋转停止时的位置,强调是逆时针旋转,而且往往要旋转多周才能把螺母拧下来),维修好之后,又需要把器件装上去,这时要用扳手把螺母拧紧(多媒体演示,强调是顺时针旋转,也往往要旋转多周才能把螺母拧紧,让学生体会到角不仅有大小,还有方向),为了全面描述角的各种形态,我们把角的概念进行了推广,引入了正角、负角和零角的概念。
2.讲授内容
一条射线绕着它的端点按逆时针方向旋转所形成的角是正角;按顺时针方向旋转所形成的角是负角;当一条射线没有旋转时,所形成的角是零角,记作0°(强调正角、负角是由旋转方向定义的)。
为了更方便地研究角,我们把角放在直角坐标系内来讨论,怎样把角放在直角坐标系内呢?规定:把角的顶点与坐标原点重合,把角的始边与x轴的正半轴重合(强调所有角放在直角坐标系内时,顶点都在坐标原点,始边都和x轴的正半轴重合,提问:怎样区别不同的角呢?如果学生犹豫,提示角的三要素是什么,这时学生都能答出是终边的位置,再问:终边可以在哪些位置呢?学生回答可以在四个象限以及坐标轴上。顺势引出象限角和轴线角的概念),当角的终边落在四个象限时,这样的角称为象限角,并且规定:角的终边落在第几象限就称角为第几象限的角,接着设置练习巩固概念:
在直角坐标系内作出下列各角,并判断各角所在的象限:30°,120°,-60°,390°,-330°。
设置本题让学生体会正角、负角的概念;学会正角、负角以及大于360°或小于-360°角的作法,并学会判断角所在的象限。
多媒体演示作角的过程,注意强调角的顶点,始边的位置,正角、负角的旋转方向,作390°是先逆时针旋转一周得到360°,再继续逆时针旋转30°得到的,学生会注意到390°和30°终边相同。
教师:为什么30°,390°和-330°大小不同,终边相同?
大多数学生可以理解原因,但是表达上不一定准确,提示学生是因为当旋转整数周时,始边和终边重合。
教师:与30°终边相同的角除了390°,-330°之外还有没有其他角?有的话,有多少个?如何描述出来?
这时可以让学生给出结论,教师总结。
与角30°终边相同的角有无穷多个,可以用一般形式k・360°+30°(k∈z)来表示,对于任意角a,与它终边相同的角也有无穷多个,它们彼此相差360°的整数倍,可以用一般形式k・360°+a(k∈z)来表示,用集合表示就是|β|β=k・360°+a,k∈z|。
要强调两点:(1)a为任意角;(2)k每取一个值,可得一个具体的角,k・360°+a(k∈z)表示了所有与角a终边相同的角。
例1 写出与下列各角终边相同的角的集合,并判断角所在的象限:
(1)45°;(2)-120°;(3)2200°。
通过讲授判断2200°=360°×6+40°所在象限的方法,强调对于绝对值较大的角,要先把它写成360°的整数倍加上一个绝对值较小的角的形式,该角所在的象限和绝对值较小的角所在象限相同。
练习1写出与下列各角终边相同的角的集合,并判断角所在的象限:
(1)610°;(2)-1700°
本题巩固判断绝对值大于360°的角所在象限的方法。
例2在360°到720°间,找出与下列各角终边相同的角的集合,并判断角所在的象限:
(1)-45°;(2)760°
让学生比较例1和例2的联系和区别,得出例1是写出所有与已知角终边相同的角,例2需要在所有与已知角终边相同的角中找出在-360。到720°间的角,还要注意讲清两点:①角因k的取值不同而不同,由于角的取值范围既有正角也有负角,因此k应在0的两边取值;②在每一个周角内都有一个与已知角终边相同的角,因此在-360°到720°间与已知角终边相同的角应有三个。
练习2在360°到360°间,找出与下列各角终边相同的角的集合,并判断角所在的象限:
(1)870°;(2)-75°
教师:前面我们把角放在坐标系内时,发现角的终边既可能在四个象限,也可能在坐标轴上,在四个象限时是我们已经讨论过的象限角,在坐标轴上时就是我们下面要讨论的轴线角,多媒体给出直角坐标系。
教师:请找出在0°到360°内的终边落在x轴的正半轴、y轴的正半轴、x轴的负半轴、y轴的负半轴上的角,
学生:在0°到360°内的终边落在x轴的正半轴上的角是0°,终边落在y轴的正半轴上的角是90°,终边落在x轴的负半轴上的角是180°,终边落在y轴的负半轴上的角是270°。
教师:落在x轴的正半轴、y轴的正半轴、x轴的负半轴、y轴的负半轴上的所有角怎么表达呢?
学生:只要在0°,90°,180°,270°上分别加上k・360°,k∈Z就行了。
教师:k・360°,(k∈z)与k・360°+180°,k∈z是否可以写成一个式子呢?
学生思考后发现可以写成k・180°,k∈z,当k取偶数时,终边落在x轴的正半轴,当k取奇数时,终边落在x轴的负半轴,因此,终边落在x轴上的角的集合为|β|β=k・180°,k∈z|,让学生课后推导终边落在y轴上的角的集合。
3.课后小结
高中化学新课程改革,打破了化学教学内容的传统体系,对课程内容体系进行了翻天覆地的调整,使不同的学生能学习不同的化学课程模块。各模块都非常注重激发学生的学习爱好,贴近社会生活,让学生在实践活动中,主动地学习知识、技能、方法,形成积极的情感态度和正确的价值观,提高科学素养和人文素养。这种变化也要求老师们长期形成的教学方式必须改变,将以往依靠系统讲授和强化练习的教学方式转变到重视开发和使用讲授、讨论、合作、探究性、网络等各种各样的适合于中学生心理发展特点的教学方式和手段,让学生在科学探究活动过程中获取、体验、应用化学科学知识。
一、构建更科学的化学教学策略
现代教学论的发展,更多地回归于人性的发展,强调学习者个体在教学活动中的主观能动性,强调教学的开放性、差异性和发展性。课堂教学始终是实现高中化学新课程理念的主渠道,也是提高学生科学素养的要害所在。课堂教学的有效实施,必须有科学的教学策略。
目前认为,教学策略主要有以下几种观点:一是教学策略是在教育理论指导下的教学模式;一是教学策略即是教学方法的有效选择运用;再一为教学策略是教学模式实施过程中方法的选择和优化等。这些观点分别从不同的角度来探讨和说明教学策略,都有其合理的一面。由于策略相对于方法而言,更注重的是一种控制操作,但又不是单纯的操作性、技术性的程序和手段,而是在一定教学理念支配下的操作。因此,我们认为教学策略是在一定教学理论指导下,为实现某种教学目标,系统合理地选择和使用各种方法,有效地组织内容,确立师生的的教与学的行为模式和程序等的综合操作。从本质上说,它是教学的一套规则系统,也是一种方法论体系,是教学活动中最灵活和富有创造性的内容。
新课程下的化学教学,由于关注学习活动过程,以提高学生素质,所以,以学生为主体的课堂教学,就是以学生的学习为基本视角,从自主、愉快、差异、有效等角度来组织和设计教学流程,使学生在课堂教学活动中,全面提高素质,成为主动建构的学习者,为其终身发展奠定基础。
新课程内容充分体现了课程的基础性、选择性和时代性,各课程模块的内容差别较大,故使用的教学策略也应有区别。根据各模块的特点,我们应在总的教学策略指导下,针对于各模块制订具体的教学策略。
二、指导学生自主学习
学生的自主学习,是课堂教学中教师充分相信学生、尊重学生、教会学生学会发展的一种教学策略。自主学习可以分为自主、主动、创造三个层面。自主的学习,可以是教师指导下的独立学习过程,教师可以从教学材料的给予,问题的设计,结果的讨论等角度组织学习过程,强调在教师引导下的主动参与过程;主动的学习,则是学习者主动建构学习材料与已有知识的关系,主动探求未知问题的解决,强调学习的亲历性。创造性地学习,则是学习者在自主、独立、主动基础上反映出来的更高形态的主观能动性。只有主动去感知、求疑、解疑,才能产生直觉和顿悟,产生具有独创性的见解。创造性的学习,不仅体现在行为上,也体现于结果中。在自主学习的教学活动中,应当非凡强调课堂的开放性,使多个个体参与到学习活动中,从中培养学生的自我调控能力、自我表现的注重力、承受挫折后的心理调适力,并能对学习的内容形成客观的评价。
在新课程实施过程中,教师可以从多个角度对学生进行自主性的培养。对选修模块中的“化学与生活”和“化学与技术”,要指导学生改变以听讲为主的学习方式,通过上网查资料、社会调查、参观、咨询、制定计划书、讨论与交流、角色扮演等方式,主动参与到各种教学活动中,通过学习方式的转变,提高学习的自主性和能动性,发展创新精神和实践意识。
三、重视学生的差异性
一个人的能力是其参与活动所取得的成绩与所用时间的比,而其风格是指人与人之间在认知、个性等方面经常采用的、受到偏爱和习惯化的方式。因此,不同学生在风格相同的情况下,有能力强弱之分;能力相同的情况下,又有风格的差异。教师既要了解学生能力上的差异,又要重视学生在风格上的不同。
差异学习即是在课堂教学中实现个体最优化学习。以往面对全体同学的教学,强调教学的共性,对个体的差异性强调不够。新课程从课程目标、结构、内容、实施和评价全过程,进一步突显差异性。实施差异教学,要尽量在模块教学中,按照课程标准的要求,强调学生原有认知结构对新内容的同化或顺应作用;按学生认知的逻辑顺序组织学习内容和背景材料;不同水平的学生可以明确不同的学习任务,在强化诊断、反馈和矫正环节注重个别指导,使教学能突显其个性化。具体可以采取练习自主选择,对学生进行个性化的学习指导,实行分类评价和学习矫正等。让每一个学生在学习过程中,体会到成功的快乐,在原有的基础上实现有差异的提高。
四、联系生产、生活实际,拓宽学生视野
化学科学与生产、生活以及科技的发展有着密切联系,对社会发展、科技进步和人类生活质量的提高有着广泛而深刻的影响。高中学生会接触到很多与化学有关的生活问题,教师在教学中要注重联系实际,帮助学生拓宽视野,开阔思路,综合运用化学及其他学科的知识分析解决有关问题。