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(四)应关注证明的必要性、基本过程和基本方法
"证明"的教学所关注的是,对证明必要性的理解,对证明基本方法和证明过程的体验,而不是追求所证命题的数量、证明的技巧。具体来说,包括如下几个方面。
在命题教学中,应通过生活和数学中的实例来说明什么是命题;能够区分一个简单命题的真伪,能够用反例来判定一个命题是假命题;对几何中的一些基本命题,应该要求学生能够画出相应的图形,并逐步学会用符号来表示命题。
在证明的教学中,首先,应通过生活、代数和几何中的具体例子使学生认识到,有些命题可以通过观察和实验得到并获得大家的认可,但也有些命题仅仅通过观察和实验是不够的,从而使学生体会证明的必要性;其次,应该使学生理解证明的基本要求,有条理地阐述自己的想法,知道推理必须有依据,证明过程的表述必须条理清楚。
反证法也是一种重要的证明方法,教学中可以通过生活实例和简单的数学例子,使学生体会反证法的思想。但在义务教育阶段不必给出反证法的证明格式。
在教学中,应把证明作为探索活动的自然延续和必要发展,引导学生从问题出发,根据观察、实验的结果,运用归纳、类比的方法首先得出猜想,然后再进行证明,这十分有利于学生对证明的全面理解;使用较规范的数学语言表述论证的过程,有利于学生清晰而有条理地表达自己的观点并理解他人的思想;组织学生探索证明的不同思路,并进行适当的比较和讨论,这有利于开阔学生的视野;提供一些具有实际背景的命题,增加论证的趣味性,有助于激发学生对数学证明的兴趣和掌握综合证法的信心。
(五)注重数学知识之间的联系,提高解决问题的能力
教学中应当有意识、有计划地设计教学活动,引导学生体会数学之间的联系,感受数学的整体性,不断丰富解决问题的策略,提高解决问题的能力。
例5 准备多个长方形和正方形卡片(如下图):

①教师任意写出一个关于a和b的二次式,此二次式需能分解成两个一次因式的乘积,且各项系数都是正整数,如a2+2ab+b2,a2+4ab+4b2,2a2+5ab+2b2等;
②学生根据教师给出的二次式,选取相应种类和数量的卡片,尝试拼成一个矩形;
③讨论该矩形的代数意义;
④由学生随意选取适当种类和数量的卡片,拼接成不同尺寸的矩形,回答该矩形表达的代数公式。
学生在这一活动中,将体会代数与几何之间的联系。
本学段还可以通过课题学习的内容,使学生经历"问题情境-建立模型-解释、应用与拓展"的解决问题的过程,发展自己的思维能力,获得一些研究问题的经验和方法。
例6 调查本校学生的课外活动情况。
面对这个比较复杂的课题,一定要给学生以足够的时间和空间进行充分的探索和交流。
学生首先需要讨论的问题是用什么数据来刻画课外活动的情况,是采用课外活动的时间、课外活动的种类和参加各种活动的人数,还是选择其他标准。通过大家的讨论,可以选择一个或多个标准进行刻画。
然后,学生将讨论如何调查和收集数据。在讨论的过程中,学生可能有不同的意见:有的主张要调查全校所有学生;有的认为只要调查一部分学生,"用样本来推断总体"。如果有学生坚持调查全校学生,教师则可以举"要了解一批灯泡的寿命"这样的例子说明抽样的必要性,或者也可以让这些学生实际操作一下,体会收集全校学生的数据是一件比较困难的事情。
接着的问题是"可以调查哪些人呢?"对此,学生可能有很多想法,如调查本班的同学,调查在操场上打球的学生,在校门口随便找一些同学,每年级男生、女生按比例各抽几个人,按各班名册随便点几个人等等。对这些办法不要急于肯定或否定,应让学生通过实际操作和充分讨论,认识到不同的样本得到的结果可能不一样,进而可以组织学生深入讨论:从这些解释中能作出什么推断?能想办法证实或反驳由这些数据得来的结论吗?根据这个学段的特点,教学的重点应放在对样本代表性的感受,以及样本对结果的影响上,至于如何得到随机样本,如何确定适合的样本容量则不作为教学要求。
这是一个开放的课题,学生需要走出课堂进行调查,感兴趣的学生不但可以调查全校学生的情况,还可以通过查资料等多种途径获得全市学生、全国学生甚至其他国家学生课外活动的情况。学生还可以调查本校的其他情况,为学校制定决策提供依据。
(六)充分运用现代信息技术
教师应当在学生理解并能正确应用公式、法则等进行计算的基础上,指导学生用计算器完成较为繁杂的计算。在课堂教学、课外作业、实践活动以及考试中,应当允许学生使用计算器,还应鼓励学生用计算器进行探索规律等活动。
有条件的地区,教学中要尽可能地使用函数计算器、计算机以及有关软件,这种现代教育手段和技术将有效地改变教学方式,提高教学的效益。如利用计算机展示函数图象、几何图形及其变换过程并研究其性质;从数据库上获得数据,并绘制表示同一组数据的不同图表,使学生能选择适当的图象描述数据;计算机还可以产生足够的模拟结果,帮助学生更好地体会事件发生概率的意义。
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