嚴(yán)云霞
通過(guò)8道數(shù)學(xué)例題來(lái)論證中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生觀察能力培養(yǎng)的重要性,在激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí),教師需要通過(guò)多種觀察問(wèn)題的方法,選擇適當(dāng)?shù)挠^察角度,有助于能提高學(xué)生的觀察能力。
中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)生觀察能力興趣培養(yǎng)著名數(shù)學(xué)教育家玻利亞認(rèn)為:最好的學(xué)習(xí)方法是通過(guò)自己的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)知識(shí)。而發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)即是觀察。要解決一個(gè)問(wèn)題,首先要認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題,所以,解決問(wèn)題的第一步就是要善于觀察。只有細(xì)致的觀察,才可能發(fā)現(xiàn)事物細(xì)微而重要的特征差異,捕捉到對(duì)解決問(wèn)題有用的信息,從而找到解決問(wèn)題的突破口。所以在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,著力培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。下面談?wù)勛约旱囊恍┛捶ê腕w會(huì)。
一、培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題的興趣
并不是每一個(gè)學(xué)生都對(duì)觀察問(wèn)題有興趣,要觀察一個(gè)問(wèn)題,必須對(duì)這個(gè)問(wèn)題有好奇心,有“想看一看”的念頭,不然,即使面對(duì)一個(gè)現(xiàn)成的數(shù)學(xué)規(guī)律也會(huì)覺(jué)得平淡無(wú)奇而對(duì)它熟視無(wú)睹。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中筆者曾采用下述例1、例2的方法,來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的興趣。
例1:在初一新教材第一章《生活中的平面圖形中》中,某教師給出一棵“畢達(dá)哥拉斯樹(shù)”(圖1),提問(wèn)學(xué)生:這是一棵不斷生長(zhǎng)的“畢達(dá)哥拉斯樹(shù)”,請(qǐng)同學(xué)們觀察,它是由一些什么圖形構(gòu)成的?學(xué)生回答:是由正方形和直角三角形構(gòu)成的。教師再問(wèn):“那么它們是怎樣構(gòu)成圖形的?有什么規(guī)律嗎?”
接下來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生作進(jìn)一步的觀察并且互相交流。學(xué)生回答:以正方形的邊長(zhǎng)作為直角三角形的最長(zhǎng)邊,在正方形外作直角三角形,再分別以直角三角形的其他兩邊為邊長(zhǎng)在直角三角形外作正方形,如此循環(huán)往復(fù)得到的。
二、培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題的方法
只有興趣,是不能很好觀察問(wèn)題的。如果沒(méi)有恰當(dāng)?shù)挠^察問(wèn)題的方法,往往事倍而功半。觀察一般同比較方法相結(jié)合,應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
1.觀察問(wèn)題的相同之處
一個(gè)問(wèn)題總是由幾個(gè)部分組成的,各部分之間會(huì)有相同之處,甚至幾個(gè)問(wèn)題之間也有相同之處,他們或者具有相同的形式,或者屬于同類(lèi)知識(shí),或者解題時(shí)要用到相同的方法。這些相同之處就是問(wèn)題的特點(diǎn)。根據(jù)這些特點(diǎn),就可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)規(guī)律,找到解決問(wèn)題的突破口。
例2:在初二幾何中,結(jié)論“三角形的中線將三角形分成等積的兩部分”。
由這個(gè)結(jié)論出發(fā),讓學(xué)生觀察可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于△ABM和△ACM分別以BM、CM為底邊時(shí),它們等高,則面積的大小關(guān)系取決于BM、CM的大小關(guān)系。這時(shí),教師又向?qū)W生提出這樣的問(wèn)題,如何由頂點(diǎn)A出發(fā)引出一線段AK將原來(lái)的△ABC的面積分成具有指定的比例值(如3:2)兩個(gè)三角形?那么任何比例呢?
如果學(xué)生理解了上述的結(jié)論,這時(shí)自然也就容易找出以下的做法。由此,一道學(xué)生們認(rèn)為比較復(fù)雜的問(wèn)題就被解決了,使學(xué)生享受到成功的喜悅。
例3:已知,PA是圓O的一條割線,與圓O相交于點(diǎn)B,圓的半徑是r,PO=d,用r、d的代數(shù)式來(lái)表示PA·PB·
拿到這道題,很多同學(xué)都陷入沉思。這時(shí)我在黑板上進(jìn)行演示,我把AB繞P點(diǎn)旋轉(zhuǎn),且分別在CD處、EF處停留一會(huì)兒,讓學(xué)生慢慢地領(lǐng)悟到AB轉(zhuǎn)到CD或EF,PA·PB或PC·PD或PE·PF的值不變。
此時(shí),學(xué)生充分聯(lián)想到PA·PB是一個(gè)定值,那么如何把PA·PB轉(zhuǎn)化為r與d的關(guān)系式?由AB的位置變化而PA·PB的值不變這一特征聯(lián)想到:將AB旋轉(zhuǎn)到過(guò)圓心O,就可得到r與d的關(guān)系。
學(xué)生:將AB旋轉(zhuǎn)到特殊位置上:經(jīng)過(guò)圓心OPA·PB=PC·PD=(d+r)(d-r)= d2-r2
變式:如果AB是圓O的一條弦,上述結(jié)論有何變化?
當(dāng)點(diǎn)P在圓內(nèi)時(shí),PA·PB=PC·PD=(d+r)(d-r)= d2-r2
這一深入研究,學(xué)生通過(guò)觀察,把一般情形轉(zhuǎn)化為特殊問(wèn)題、化動(dòng)為靜的思想方法,用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)去探索圖形變化過(guò)程中的內(nèi)在規(guī)律。
2.觀察問(wèn)題的不同之處
正如“世界上沒(méi)有完全相同的兩片樹(shù)葉”,任何一個(gè)問(wèn)題都有不同之處,如果是本質(zhì)上的不同即使很微小,都可能由此產(chǎn)生不同的效果。
例4:為了及時(shí)鞏固學(xué)生對(duì)等腰三角形性質(zhì)的理解,我設(shè)計(jì)了這樣一組練習(xí)題:
A.如果等腰三角形一個(gè)底角是75°,那么它的頂角是多少度?
B.如果等腰三角形一個(gè)頂角是75°,那么它的底角是多少度?
C.如果等腰三角形一個(gè)內(nèi)角是75°,那么其余兩個(gè)角是多少度?
D.如果等腰三角形一個(gè)內(nèi)角是110°,那么其余的角是多少度?
要求學(xué)生仔細(xì)觀察,找出問(wèn)題中的“底角”“頂角”“內(nèi)角”的不同,從而找出正確的答案。由淺入深,加強(qiáng)學(xué)生的理解和運(yùn)用。
對(duì)類(lèi)似的問(wèn)題如果不能看到它們的不同之處,就會(huì)盲目套用相同的方法求解而出現(xiàn)失誤。
例5:當(dāng)m為何值時(shí),下列方程有兩個(gè)實(shí)根。
(1)x2+(2m+1)x+2=0 (2)(m-1)x2+(2m+1)x-(m-1)=0
解:(1)b2-4ac=(2m+1)2-4(m-2)=4m-7≧0
解得:m≥4/7
(2)b-4ab=(2m+1)2-4(m-1)(m+1)=4m+5≧0
解得:m≥-5/4
同一類(lèi)問(wèn)題,同學(xué)用判別式求解(1)的解法正確。(2)的解答錯(cuò)誤,兩個(gè)問(wèn)題的不同之處在于二次項(xiàng)系數(shù),在(2)中還應(yīng)考慮二次項(xiàng)的系數(shù)不為0。
同樣在教學(xué)中,對(duì)于一道習(xí)題不就題論題,而進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊旰妥兓鸩窖永m(xù)伸展,讓學(xué)生隨問(wèn)題變化而變化,觀察隨著條件或結(jié)論的變化而引起整體問(wèn)題的變化。在培養(yǎng)學(xué)生思維的變通性的同時(shí),讓學(xué)生的思維變得深刻流暢。
三、選擇恰當(dāng)?shù)挠^察角度
對(duì)某個(gè)問(wèn)題,當(dāng)我們從某個(gè)角度看不能發(fā)現(xiàn)它的特點(diǎn)時(shí),換一個(gè)角度,從它的側(cè)面或反面去觀察就容易發(fā)現(xiàn)它的本質(zhì)特點(diǎn),所以觀察問(wèn)題必須選擇恰當(dāng)?shù)慕嵌取?/p>
例6:比較1111111與111111111的大小分析:作減法直接通分比較是相當(dāng)困難的,“正難則反”,換一個(gè)角度去觀察,取倒數(shù),則比較容易。
解:∵ 1111111 =10 1111 111111111=10 11111
顯然101111>10 11111,即1111111﹥111111111
∴1111111﹤111111111
另外,對(duì)于某些問(wèn)題,我們通過(guò)數(shù)或形的特征分析,知道這個(gè)問(wèn)題屬于什么類(lèi)型,我們就可以用以前儲(chǔ)備的經(jīng)驗(yàn)去解決它。
例7:已知a-b= -2, a-c= -1
求(c-b)[(a-b)2+(a-b)(a-c)+(a-c)2]的值
仔細(xì)觀察題目,我們可以發(fā)現(xiàn)中括號(hào)內(nèi)的代數(shù)式形如x2+xy+y2的形式,這很容易聯(lián)想到公式(x-y)(x2+xy+y2)=x3-y3。于是憑直覺(jué)也能感到,這是一個(gè)用立方差公式化簡(jiǎn)求值的問(wèn)題,剩下的問(wèn)題就是由已知條件去得到x-y=c-b,顯然(a-b)-(a-c)=c-b。
通過(guò)以上例題的分析,說(shuō)明在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,尤其是課堂教學(xué)過(guò)程中,需要注重培養(yǎng)學(xué)生觀察能力。當(dāng)然,良好的觀察能力不是一朝一夕所能成功的,必須通過(guò)教師堅(jiān)持不懈的努力,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)揮主觀能動(dòng)性,并持之以恒必然能取得好的教學(xué)效果。endprint