86323 (612720), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Структурное представление технологии формирования обобщенного подхода к решению математических задач.
Этапы | Задачи | Средства | Результаты | Диагностирование | |
1 | Выявление исходного уровня сформированности обобщенного подхода к решению задач по математике | Разработать системы задач и заданий, ориентированных на формирование у учащихся обобщенного подхода к решению задач по математике. Развитие мыслительных операций классификаций, сравнения, систематизации, обобщения | Технологические (учебные) карты, раскрывающие структуру деятельности учащихся по поиску решения задач. | Умение отыскивать ход мыслительных операций при выборе способа решения математических задач. | Математические диктанты, устные и письменные ответы, тестирование. |
2 | Формирование методологических умений (общеучебных) | Разработать модель управления формированием у учащихся обобщенного подхода к решению задач по математике | Комплекс учебно-исследовательских заданий, структурно-логические схемы, диагностические материалы и критерии для определения уровня сформированности обобщенного подхода к решению задач по математике. | Выделить главное, не оставляя без внимания второстепенное, владеть общим подходом к решению учебных задач. | Диагностические работы, уроки-семинары по конструированию поиска решения задач. |
3 | Решение задач на производственном уровне | Использовать модель управления формированием у учащихся обобщенного подхода к решению задач по математике на продвинутом уровне | Система задач для развития умений и навыков решать задачи на продвинутом уровне | Использовать альтернативные способы решения задач, адаптировать теоретические знания к конкретным практическим ситуациям | Педагогический эксперимент по апробации эффективности исследуемых технологий формирования у учащихся обобщенного подхода к решению задач по математике. |
4 | Проведение практикумов по решению задач и эксперименту | Раскрытие значимости технологии формирования обобщенного подхода к решению задач по математике | Структурно-логические схемы, учебные карты, методические рекомендации | Умения: осуществлять анализ при решении задач, пользоваться логическими операциями: синтез, сравнение, обобщение, определять последовательность действий в каждом конкретном случае | Письменные диагностические работы. Научно-практическая конференция учащихся по теме исследования. |
ОБОБЩЕНИЕ КАК ЭВРИСТИЧЕСКИЙ ПРИЕМ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ
Решение многих некоторых задач предполагает использование эвристических приемов группы парадигмы. Под парадигмой понимается система приемов формоизменения текста условия задачи, с помощью которых учащийся по существу заменяет текст условия задачи в определенном смысле эквивалентным ему, но позволяющим в то же время быстрее обнаружить решение. Такая замена может осуществляться по преимуществу тремя путями.
1. Посредством соблюдения правил построения составных знаков математического языка из более простых выражений (синтаксическая парадигма). К данному типу относятся следующие приемы: выражение одной переменной через другую, введение вспомогательной неизвестной, идентификация того или иного геометрического объекта в различных конфигурациях, реконструкция целого по частям, разбиение целого на части, инверсия – расположение рассматриваемых объектов в особом порядке, облегчающем решение.
2. Через переформулирование условия задачи на основе учета связей между знаками исходного языка описания заданной ситуации и их значениями (семантическая парадигма). Сущность приемов, относящихся к данному типу, состоит в переходе от исходной к равносильной задаче путем перевода текста исходной задачи на другой язык, например, с естественного на символический при решении текстовых задач, или нахождение новой интерпретации заданных условий в рамках того же языка.
3. На основе использования логических законов контрапозиции и исключенного третьего (логическая парадигма). Здесь в основном используется метод доказательства от противного, а также приведение контрпримера или подтверждающего примера.
Можно выделить вторую группу эвристических приемов, используемых при решении нестандартных задач, - группу эксперимента. Если в предыдущем случае поиск решения задачи осуществлялся в основном за счет внешней модификации ее условия, без изменения самой задачной ситуации, то эвристические приемы второй группы предполагают активное вмешательство реципиента в ситуацию, описанную в задаче, которое осуществляется посредством анализа и экспериментального исследования взаимоотношений между данными и искомыми этой задачи. В данную группу входят следующие эвристические приемы: рассмотрение частных случаев (неполная индукция), использование предельного перехода, метод математической индукции, групповой анализ, различные дополнительные построения в геометрических задачах, метод малых изменений, использование соображений симметрии, применение свойств монотонности или непрерывности функций и другие.
Зачастую при решении нестандартной задачи используется не один эвристический прием, а сразу несколько, причем, может быть, из разных групп. Часто при решении задач наряду используются эвристические приемы группы парадигмы – метод от противного и идентификация геометрических объектов в рамках различных конфигураций. Каждый из затронутых выше эвристических приемов позволяет реализовать определенный набор мыслительных операций (анализ, синтез, обобщение, аналогию и т.п.). Для полноценного умственного развития учащихся при обучении математике целесообразно предусмотреть использование максимального количества различных эвристик.
Урок обобщения и систематизации знаний
Уроки обобщения и систематизации знаний проводятся по окончанию изучения темы или раздела учебного материала. Основное их назначение заключается в усвоении связей и отношений между понятиями, теоремами, в формировании целостного представления у учащихся об изученном материале. Наиболее сложным в подготовке такого урока является организация повторения, выбор средств систематизации и обобщения знаний и умений школьников. Следует иметь в виду, что логика обобщающего повторения содержательнее логики первоначального изучения учебного материала. Она предполагает выделение связей между основным и второстепенным, между блоками главного, а также во второстепенном материале. Среди средств систематизации и обобщения знаний и умений школьников особое место занимают упражнения, выполнение которых основано на актуализации всего комплекса знаний и умений, подлежащих систематизации, упражнения, ориентированные на углубление и расширение знаний, на применение обобщений в различных конкретных ситуациях. К упражнениям такого вида относят упражнения на составление таблиц, схем, на классификацию понятий, на выявление отношений между понятиями, на составление «родословных» понятий и теорем.
Следует иметь в виду, что обобщающие уроки могут заключать не только пройденную тему, но и изучение исходного материала из разных разделов.
В уроке обобщения и систематизации знаний выделяют следующие структурные элементы:
-
сообщение темы, цели, задачи урока и мотивации учебной деятельности школьников;
-
воспроизведение и коррекция опорных знаний;
-
повторение и анализ основных фактов, событий, явлений;
-
повторение, обобщение и систематизация понятий, усвоение соответствующей системы знаний, ведущих идей и основных теорий.
Рассмотрим конкретный пример урока обобщения и систематизации знаний.
Урок на тему «Иррациональные уравнения» (10 класс)
Цель: обобщить и систематизировать способы решения иррациональных уравнений и умения применять их в различных ситуациях.
Основными методами решения иррациональных уравнений являются:
-
метод возведения обеих частей уравнения в одну и ту же степень, т. е. замена уравнения
уравнением
;
-
метод введения новой переменной.
Однако зачастую иррациональные уравнения решаются с помощью рассуждений, основанных на анализе структуры уравнения, путем установления множества допустимых значений неизвестного, извлечения корня -ной степени из степени с показателем
, на основе теорем равносильности. Отметим и то, что иррациональные уравнения могут содержать один, два и больше корней, причем они могут быть одной степени или разных степеней. Проиллюстрируем сказанное конкретными примерами.
-
Решите уравнения:
-
;
-
;
-
.
Исследование структуры уравнения а) показывает, что оно не имеет корней, так как , и потому
; в случае б) имеем
при допустимых значениях
и
. Анализ структуры уравнения в) показывает, что его решением является каждое значение
, для которого одновременно
и
. Этому требованию удовлетворяет
.
-
Решите уравнения:
-
;
-
.
Подкоренные выражения просты, поэтому целесообразно, прежде всего, выявить множество допустимых значений неизвестного. Легко установить, что область определения уравнения а) – пустое множество, а потому уравнение не имеет решений. В случае б) уравнение может иметь решение при , т. е. при
. Учитывая, что левая часть уравнения имеет смысл при
, получаем, что уравнение имеет единственный корень:
.
-
Решите уравнения:
-
;
-
.
Уравнения а) и б) можно записать соответственно в виде:
-
;
-
,
которые, в свою очередь, равносильны уравнениям:
-
;
-
.
Решим уравнение б), для чего воспользуемся методом интервалов:
-
при
уравнение
равносильно уравнению
, корнем которого является
;
-
если
, то исходное уравнение равносильно уравнению
или
, которое не имеет решений;
-
при
уравнение
преобразуется в уравнение
, или
, откуда
.
Часто решение иррациональных уравнений основывается на возведении обеих частей уравнения в одну и ту же степень. Рассмотрим, например, решение уравнения . Запишем данное уравнение в виде
и возведем обе его части в квадрат. Получим