王明安
摘 要:“提組教學(xué)法”的選題,要有利于鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識,有利于發(fā)展學(xué)生的思維能力和探究能力,有利于提高學(xué)生的甄別能力和認(rèn)知理解水平. 這樣做,能提高學(xué)生的解題能力,使學(xué)生形成科學(xué)的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
關(guān)鍵詞:題組;思維能力;探究能力;甄別能力;認(rèn)知理解水平
“題組教學(xué)法”是指在課堂教學(xué)中,為了達(dá)到某一教學(xué)目的,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,合理有效地選用一組數(shù)學(xué)問題組織教學(xué)的一種方法. 這種方法要求在解決過程中,除了解決單個數(shù)學(xué)問題外,通常還要連續(xù)解決幾個前后有聯(lián)系的問題,以達(dá)到對問題本質(zhì)的深刻理解,掌握解題規(guī)律,鞏固知識技能和鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維等. 其中,題組的選取是這種教學(xué)法的核心,它貫穿于整個數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的始終. 好的題組,能促進(jìn)學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,檢查和鞏固學(xué)習(xí)過的知識,同時又能促進(jìn)師生之間的交流,激勵學(xué)生的主動參與意識. 因此,為了更有效地體現(xiàn)題組在數(shù)學(xué)課堂中的功能,引導(dǎo)學(xué)生更加積極主動地參與課堂教學(xué),更好地培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和探究精神,筆者結(jié)合我校高三一輪復(fù)習(xí)中運(yùn)用的“題組教學(xué)法”,以“二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值 ”一課的題組選取為例,對題組的選取談一點(diǎn)膚淺的認(rèn)識.
[?] 對選題的幾點(diǎn)思考
恰當(dāng)選擇問題,是題組教學(xué)的基礎(chǔ).在長期的教學(xué)實(shí)踐中,筆者體會到,選擇問題要做到以下幾點(diǎn):
1. 有利于鞏固基礎(chǔ)知識
在一輪復(fù)習(xí)時,學(xué)生對已學(xué)過的知識有的已經(jīng)生疏,有的已經(jīng)模糊不清,有的已經(jīng)完全遺忘,為了喚醒學(xué)生的記憶,教師應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化和鞏固有關(guān)基礎(chǔ)知識和基本概念,使學(xué)生對基礎(chǔ)知識認(rèn)識得更清晰、更完整、更深刻,也為了一節(jié)課的較高要求內(nèi)容做準(zhǔn)備. 題組設(shè)計的開始,要立足于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的定義、定理、公理、公式、法則等基礎(chǔ)知識和基本技能,如題組一的設(shè)計,學(xué)生只要能掌握二次函數(shù)的基本知識和基本解題方法,就能解決問題. 它讓學(xué)習(xí)困難的學(xué)生感到?jīng)]有被遺忘,學(xué)有余力的學(xué)生可以進(jìn)一步總結(jié)規(guī)律和方法(如本題組用到的配方法、數(shù)形結(jié)合法,取得最大值和最小值的x值與對稱軸所在區(qū)間的位置之間的關(guān)系等,都是值得學(xué)生研究和總結(jié)的問題). 同時,學(xué)有余力的學(xué)生還可以做學(xué)有困難的學(xué)生的“小老師”,體現(xiàn)團(tuán)結(jié)、協(xié)作、共同探討、共同進(jìn)步的精神,也為題組二、體組三中帶參數(shù)問題的參數(shù)討論打下了基礎(chǔ).
2. 有利于提高學(xué)生的思維能力
高三一輪復(fù)習(xí)時,學(xué)生的知識面正處在一個待整合、待開拓、待提高的階段,除了打基礎(chǔ)外,題組的選取還要努力為學(xué)生提供所學(xué)的數(shù)學(xué)知識與已有的經(jīng)驗(yàn)建立內(nèi)部聯(lián)系的實(shí)踐機(jī)會. 根據(jù)相應(yīng)的邏輯順序,以及知識所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想、方法,為學(xué)生提供適量的、具有典型意義的問題,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)理論知識的導(dǎo)向下,對這些問題進(jìn)行充分的感知,并在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行抽象概括,使學(xué)生的數(shù)學(xué)知識建立起內(nèi)在的聯(lián)系,成為一個有機(jī)的知識整體,達(dá)到對數(shù)學(xué)理論的理性認(rèn)識,使數(shù)學(xué)思維能力得到深化,復(fù)習(xí)更有效率. 如題組二,它在題組一的基礎(chǔ)上引入了參數(shù),而且參數(shù)的位置分別在一次項(xiàng)、二次項(xiàng)、定義域等位置,這是這種函數(shù)最典型的問題,在學(xué)生充分感知的基礎(chǔ)上,抽象概括出處理這類問題的配方法、分類討論法、數(shù)形結(jié)合法等數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法. 再如題組三,將三角函數(shù)、分式函數(shù)與二次函數(shù)建立起了內(nèi)在的聯(lián)系,學(xué)生很容易想到別的類似問題,也能與二次函數(shù)建立起內(nèi)在的聯(lián)系,因此學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力得到了深化. 經(jīng)過這樣的思維引導(dǎo),學(xué)生原來閉塞的思路得以疏通,探究的欲望得以激發(fā),思想的火花得以點(diǎn)燃,問題解決的途徑得以尋覓.
3. 有利于提高學(xué)生的探究能力
普通高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)的主導(dǎo)文化是“動手實(shí)踐、自主探究、合作交流”,竭力倡導(dǎo)積極主動、勇于探究的學(xué)習(xí)方式. 在課堂教學(xué)中,教師要充分利用一切可利用的條件,創(chuàng)設(shè)合理完美的教學(xué)情境,適時地開展數(shù)學(xué)合作探究,通過討論、分析、辯論等方式進(jìn)行公開的交流和協(xié)作,在學(xué)生之間達(dá)成理解的共識和認(rèn)可,為個體行為的改變奠定基礎(chǔ). 問題的設(shè)計要結(jié)合所教班級的具體情況而制訂,問題容易了,不用探究,問題難了,學(xué)生探究不起來. 只有難易適中,讓學(xué)生能“跳一跳,摘桃子”,才能引起學(xué)生的探究興趣. 如本節(jié)課的題組二和題組三,課堂上曾經(jīng)一度出現(xiàn)了“討論聲、交流聲、指導(dǎo)聲不絕于耳,此起彼伏”的活躍氣氛,充分說明教師通過題組訓(xùn)練為學(xué)生提供了恰當(dāng)?shù)暮献魈骄康慕虒W(xué)情境(說明:使用本題組的班級是我校的普通班). 這種群組討論有助于增強(qiáng)個體行為的效果,個體的特點(diǎn)在群體的討論中才能真正得到展現(xiàn).
4. 有利于提高學(xué)生甄別題型的能力
在數(shù)學(xué)習(xí)題中常有“形相似而質(zhì)不同”或“質(zhì)相似而形不同”的現(xiàn)象,教師在選題時要有意識地將它們放在一起,以利于學(xué)生區(qū)別.
對于“形相似而質(zhì)不同”的問題,學(xué)生往往有一種“親近”感,易于產(chǎn)生松懈、麻痹的心態(tài),造成上當(dāng)受騙而解錯題目. 如題組二的(1)(2)兩小題,由于解析式都是含有參數(shù)a的二次函數(shù)的形式,定義域也相同,因此一樣討論. 其實(shí),這兩題中參數(shù)a所處的位置不同,分類的方法和標(biāo)準(zhǔn)都不相同. 第1小題的參數(shù)a在一次項(xiàng)的系數(shù)上,拋物線的開口方向一定,只要根據(jù)對稱軸所在的位置分四類討論就可以了. 第2小題的參數(shù)a在二次項(xiàng)的系數(shù)上,故函數(shù)未必是二次的,必須分a=0和a≠0討論. 當(dāng)a≠0時,若a>0,要以1為界分類討論;若a<0,還要以-1為界分類討論. 教師若能時常提醒學(xué)生注意以上現(xiàn)象,透過“外貌”頗似的表層,認(rèn)識題目不同的本質(zhì),則可深化知識,防止知識的負(fù)遷移,培養(yǎng)學(xué)生的鑒別能力,提高答題的正確率.
對于“質(zhì)相似而形不同”的問題,學(xué)生往往有一種“生疏”感,易于產(chǎn)生緊張、多慮的心態(tài),造成無從下手而解題受阻. 如題組二的(1)和題組三的(1)兩小題、題組二的(3)和(4)兩小題、題組三的(1)和(2)兩小題以及題組三的(3)和(4)兩小題都是這種題型,只要對它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡葍r變形或換元,都能轉(zhuǎn)化為同一種題型去解決(解法不再多述). 教師若能對這種現(xiàn)象及時地進(jìn)行歸類總結(jié),透過“外貌”不同的表層,認(rèn)識題目相同的本質(zhì),則可以防止學(xué)生出現(xiàn)解題時“只見樹木,不見森林”的現(xiàn)象,解決題目“由多變少”、參考書“由厚變薄”的問題,提高學(xué)生的解題能力.
5. 有利于提高學(xué)生的認(rèn)知理解水平
研究認(rèn)為,數(shù)學(xué)認(rèn)知理解水平可分為三個層次:(1)操作性理解;(2)關(guān)系性理解;(3)遷移性理解. 下面分別闡述它們對選題的要求.
(1)操作性理解,即學(xué)生懂得了數(shù)學(xué)的基本概念、原理和方法,能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決一些識記性與操作性步驟比較強(qiáng)的簡單問題.如題組一的求解,比較規(guī)范的操作性步驟是:第一步,配方,求出對稱軸方程和頂點(diǎn)坐標(biāo)(不拘泥于配方法);第二步,畫圖,即在坐標(biāo)系中畫出拋物線的對稱軸、頂點(diǎn)以及與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),進(jìn)而畫出整個拋物線;第三步,截段,即截取給定區(qū)間上的一段圖象.這樣,通過觀察便知函數(shù)的最大值和最小值. 只要學(xué)生懂得這些簡單的原理和方法,無需過多的訓(xùn)練,便能非常熟練地求解這類問題.
(2)關(guān)系性理解,即學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)有比較深刻的認(rèn)識,能夠把握數(shù)學(xué)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律,能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決一些綜合性問題. 如題組二的求解,它與題組一相比,主要是增加了一些不確定因素.第1和2兩小題是區(qū)間定,對稱軸動,開口方向也不固定;第3和4兩小題是對稱軸定,區(qū)間動,并且第3小題區(qū)間的一個端點(diǎn)動,第4小題區(qū)間的兩個端點(diǎn)都在動. 要解決此類問題,就需要學(xué)生達(dá)到關(guān)系性理解水平,即對此類涉及數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)問題有比較深刻的認(rèn)識,對單調(diào)性的判斷、不等式的求解、分段函數(shù)的表示等知識之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律有比較好的把握,光靠學(xué)生的操作性理解水平是不好解決的.
題組一的每一個小題的對稱軸和區(qū)間雖然都是固定的,但如果把它看成一個整體,對稱軸又是變化的,即它分別在區(qū)間外的左邊、區(qū)間內(nèi)的左半個區(qū)間、區(qū)間內(nèi)的右半個區(qū)間和區(qū)間外的右邊,題組二的第1小題雖然對稱軸是不固定的,但當(dāng)給a一個具體值時,對稱軸又是相對固定的,即題組一是題組二第1小題的特例,由題組一的解題過程可以發(fā)現(xiàn),求函數(shù)在某閉區(qū)間上的最值問題,主要是要“明朗”函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性問題.而對于二次函數(shù)來說,主要是要分清楚對稱軸與區(qū)間的相對位置,即比較區(qū)間端點(diǎn)、區(qū)間中點(diǎn)與對稱軸的位置. 這樣,學(xué)生在題組一的鋪墊下,就自然地產(chǎn)生了分類討論的思想和分類的標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生對問題的認(rèn)知水平就由操作性理解水平上升到了關(guān)系性理解水平.
(3)遷移性理解,即學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)知識,能夠?qū)?shù)學(xué)思想、方法以及所學(xué)數(shù)學(xué)知識遷移到別的數(shù)學(xué)情景,能夠靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題. 如題組三的求解,顯然它們都不是二次函數(shù)的形式,稍加思考就會發(fā)現(xiàn),只要在第1小題中令sinx=t,就可以變?yōu)轭}組二的第1小題,而第2小題利用三角公式可以變形為第1小題,但3、4兩小題如何變形為二次函數(shù)的形式呢?通過觀察就會發(fā)現(xiàn):x2+與
≤,這樣問題就迎刃而解了. 學(xué)生的認(rèn)知水平也就由關(guān)系性理解水平上升到了遷移性理解水平. 這一過程的達(dá)成,需要學(xué)生有很強(qiáng)的逆向思維能力,非常熟練的技能和牢固的基礎(chǔ)知識,需要教師有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和對“題組教學(xué)法”的深刻理解與體會.
在“題組教學(xué)法”的選題中,要求教師能根據(jù)學(xué)生認(rèn)知理解的三個層面去選題,以“題組”為媒介,讓操作性理解、關(guān)系性理解、遷移性理解之間進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,并且不斷轉(zhuǎn)化,交融相合,在操作性理解的基礎(chǔ)上,厘清知識的本質(zhì),達(dá)到關(guān)系性理解;在關(guān)系性理解的基礎(chǔ)上,豐富問題的應(yīng)用背景,躍升到遷移性理解. 如果選的“題組”能以操作性理解為基點(diǎn),以遷移性理解為目標(biāo),學(xué)生的認(rèn)知水平就會不斷得到提高.
總而言之,“題組教學(xué)法”選題的目的是幫助學(xué)生掌握基本知識和基本概念,啟迪學(xué)生的思維,發(fā)展學(xué)生的能力,提升學(xué)生的認(rèn)知水平. 因此,教師有必要對“題組”的價值作出判斷,對“題組”的功能充分開發(fā),對“題組”解決的過程充分展示,以達(dá)到能比較順利地解決數(shù)學(xué)問題,形成科學(xué)的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的.