[摘 要] 本文基于初中學(xué)生的心理特征與思維發(fā)展需求,從鼓勵(lì)猜想、引導(dǎo)探究與變式練習(xí)三個(gè)角度入手,深入探索,不斷思考,提出了初中階段學(xué)生數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)的三部曲.
[關(guān)鍵詞] 初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)思維;教學(xué)
如何讓數(shù)學(xué)教學(xué)面向全體學(xué)生,有效地優(yōu)化初中階段學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng),幫助學(xué)生形成屬于自己的數(shù)學(xué)思維方法論,正是擺在廣大初中數(shù)學(xué)教師面前的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn). 由此,筆者結(jié)合自身多年的初中數(shù)學(xué)從教經(jīng)驗(yàn),以“猜想·探究·變式練習(xí)”為主線,以學(xué)生的心理特征與思維發(fā)展需求為根據(jù),提出了初中階段學(xué)生數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)的三部曲.
■ 活用規(guī)律,合理猜想促解答
美國(guó)著名教育學(xué)者布魯巴克曾說(shuō)過(guò),最精湛的教學(xué)藝術(shù),遵循的最高準(zhǔn)則就是讓學(xué)生提出問(wèn)題. 在數(shù)學(xué)教學(xué)中,“疑”是啟迪思維的關(guān)鍵性鑰匙,“思”是學(xué)習(xí)的最佳途徑,因此,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)結(jié)合多媒體信息技術(shù)、教學(xué)用具與學(xué)具,以及有效的問(wèn)題情境,有意識(shí)地將抽象的數(shù)學(xué)規(guī)律、復(fù)雜的數(shù)學(xué)原理轉(zhuǎn)化為更加形象具體、生動(dòng)有趣且便于理解的教學(xué)形式,滿足學(xué)生的求知欲與好奇心,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力,大膽地進(jìn)行猜想、提出假設(shè),引導(dǎo)學(xué)生在猜想、思考的過(guò)程中理解數(shù)學(xué)規(guī)律與原理,促進(jìn)問(wèn)題的解答以及對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與體會(huì),培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、獨(dú)立思考問(wèn)題的良好數(shù)學(xué)思維品質(zhì).
例如,如圖1所示,在△ABC中,∠ACB=70°,∠1=∠2,求∠BPC的度數(shù). 很明顯,這是一道三角形的度數(shù)計(jì)算問(wèn)題,題目只給了學(xué)生兩個(gè)已知條件,要求的∠BPC的度數(shù)與這兩個(gè)已知條件并不存在明顯的關(guān)聯(lián),而且△ABC的各條件又是一個(gè)干擾學(xué)生解題的外在條件. 因此,要指引學(xué)生得出正確的答案,教師應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合新授知識(shí):三角形的內(nèi)角和為180°,適時(shí)給予學(xué)生強(qiáng)化和刺激,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這個(gè)潛在的重要條件產(chǎn)生關(guān)注,從而將思維聚焦在三角形PBC內(nèi),并進(jìn)行大膽的合理猜想:要求∠BPC的度數(shù),應(yīng)該要把所有已知條件放在三角形BPC中進(jìn)行考慮. 能夠利用已知知識(shí)對(duì)此進(jìn)行設(shè)想,已經(jīng)是解題成功的關(guān)鍵所在. 學(xué)生可利用已知條件∠ACB=70°,∠1=∠2,三角形BPC的內(nèi)角和為180°,將∠BCP看成是∠ACB-∠1,因此,∠BPC=180°-∠2-(∠ACB-∠1)=180°-∠2-(70°-∠2)=180°-∠2-70°+∠2=180°-70°=110°. 試想,如果學(xué)生不會(huì)利用三角形的內(nèi)角和等于180°這個(gè)規(guī)律,并在三角形BPC中進(jìn)行解答,求解此題將寸步難行.
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■ 創(chuàng)境探究,分組合作碰火花
學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)創(chuàng)作、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)生存已經(jīng)成為21世紀(jì)教育教學(xué)的主題. 我國(guó)新課程改革也明確指出,教師應(yīng)“積極倡導(dǎo)自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式,可見(jiàn)小組合作探究的學(xué)習(xí)方式已經(jīng)成為當(dāng)代教育教學(xué)改革對(duì)廣大教學(xué)工作者提出的一大挑戰(zhàn). 特別是對(duì)初中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)而言,由于學(xué)生正處于相對(duì)角色混亂的人格發(fā)展階段,在這個(gè)時(shí)期,他們的主要任務(wù)是重新塑造一個(gè)他人眼中的自己,非常重視同伴群體的評(píng)價(jià)與看法,渴望得到他們的尊重與認(rèn)可,因此,小組合作探究的學(xué)習(xí)模式能夠?qū)W(xué)生置身于一定的教學(xué)實(shí)踐情境中,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更加寬松、自由的探究氛圍,讓學(xué)生在團(tuán)體合作中找到屬于自己的位置,揚(yáng)長(zhǎng)避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)自己的不足,讓學(xué)生在合作的過(guò)程中,體驗(yàn)快樂(lè),收獲成功,共同進(jìn)步,以此培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的自我發(fā)展.
例如,在學(xué)習(xí)蘇教版初中數(shù)學(xué)七年級(jí)下冊(cè)的“全等三角形”時(shí),本課的教學(xué)目標(biāo)主要是幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)全等三角形的性質(zhì),并能分別指出全等三角形的對(duì)應(yīng)角和對(duì)應(yīng)邊. 因此,教師深刻結(jié)合圖形變換思想,通過(guò)演繹變換的方式設(shè)計(jì)了一個(gè)小組合作實(shí)驗(yàn)探究,分別為三個(gè)環(huán)節(jié):一是將完全重合的兩個(gè)全等三角形中的一個(gè)的一邊所在的直線進(jìn)行移動(dòng),并觀察、記錄和反思它們之間的位置關(guān)系;二是將完全重合的兩個(gè)全等三角形中的一個(gè)的一邊所在直線為軸,進(jìn)行翻轉(zhuǎn),并觀察、記錄和反思它們之間的位置關(guān)系;三是以完全重合的兩個(gè)全等三角形中的一個(gè)的一個(gè)頂點(diǎn)為中心,進(jìn)行旋轉(zhuǎn),并觀察、記錄和反思它們之間的位置關(guān)系. 教師要求每一個(gè)學(xué)生都積極參與到實(shí)驗(yàn)中,每一個(gè)小組都要細(xì)心實(shí)驗(yàn)并記錄下自己實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果,這樣,每一個(gè)學(xué)生在初步接觸圖形全等知識(shí)后,會(huì)在積極參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中找到適合自己的角色,如材料準(zhǔn)備者、記錄員、計(jì)算員、匯報(bào)者或圖形擺弄者等,在深入自身角色中深刻領(lǐng)會(huì)和表露數(shù)學(xué)的思維品質(zhì). 最后,實(shí)驗(yàn)并不是目的,而是手段,教師還應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)與反思,得出全等三角形的基本性質(zhì):對(duì)應(yīng)邊相等,對(duì)應(yīng)角也相等.
■ 變式練習(xí),推理歸納巧轉(zhuǎn)化
在初中階段,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)難度明顯加大,無(wú)論是對(duì)數(shù)量關(guān)系還是空間形式的研究都得到了進(jìn)一步深化,其符號(hào)體系、公式結(jié)構(gòu)與圖象形式較之小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),有著顯著的提升,對(duì)于概念,也更加抽象. 而且,初中階段的學(xué)生處于抽象邏輯思維發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,數(shù)學(xué)高度抽象、邏輯緊密、要求推理的學(xué)科特性對(duì)于促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展與成熟有著積極的推進(jìn)作用. 因此,在教學(xué)過(guò)程中,一方面,教師應(yīng)立足于初中數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),將抽象的邏輯規(guī)律與數(shù)學(xué)原理轉(zhuǎn)化為實(shí)際的變式練習(xí),以練習(xí)為契機(jī),深化學(xué)生“以不變應(yīng)萬(wàn)變”的數(shù)學(xué)思維;另一方面,教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變變式練習(xí)的內(nèi)容與形式,提高學(xué)生的參與積極性,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的推理,幫助學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié),讓學(xué)生充分領(lǐng)悟“萬(wàn)變不離其宗”的變式規(guī)律,形成解決相似問(wèn)題的思維模式.
例如,在學(xué)習(xí)“解一元一次方程(二)”時(shí),先前學(xué)生所學(xué)的解方程一般是根據(jù)等式的基本性質(zhì)來(lái)進(jìn)行的,如解方程5x-7=8時(shí),學(xué)生會(huì)通過(guò)兩邊同時(shí)加上7后兩邊依然相等來(lái)解答第一步;第二步則會(huì)利用兩邊同時(shí)除以5后依然相等來(lái)得出答案3. 而本課所要教授的是利用“移項(xiàng)法則”解決利用等式基本性質(zhì)解方程所帶來(lái)的煩瑣計(jì)算和過(guò)程,因此,教師可以通過(guò)如下的變式練習(xí)來(lái)引入:
x-4=6+■x;2x=6x-40;3x+12=8x-13.
上述三道題如果運(yùn)用等式的基本性質(zhì)來(lái)計(jì)算,那將會(huì)把這種簡(jiǎn)單的計(jì)算題演變?yōu)閺?fù)雜、煩瑣的難題,學(xué)生在親身計(jì)算并體驗(yàn)到計(jì)算的復(fù)雜性后,教師再以“移項(xiàng)法則”引導(dǎo)學(xué)生再次進(jìn)行計(jì)算,從而深刻領(lǐng)悟移項(xiàng)的基本內(nèi)涵和功能,并歸納出移項(xiàng)的基本實(shí)施策略和注意點(diǎn). 之后,教師再以多種變式練習(xí),如圍繞移項(xiàng)法則所設(shè)計(jì)的具有代表性的計(jì)算題■z+■=■z-■等,結(jié)合學(xué)生生活實(shí)際所設(shè)計(jì)的應(yīng)用題(例:有一天,爸爸到市場(chǎng)買(mǎi)菜,共買(mǎi)了3條鯉魚(yú)和一捆4.5元的青菜,他給了老板100元,找回35.5元,求每一條鯉魚(yú)的價(jià)格)等來(lái)訓(xùn)練和提升學(xué)生解方程的能力,讓學(xué)生明白解方程緊緊圍繞“移項(xiàng)法則”這個(gè)中心點(diǎn)的規(guī)律所在.