孫西洋
【關鍵詞】數學邏輯;教學反思;解題方法
【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】
筆者在指導學生復習“函數的零點”時曾經與學生共同評析一道例題。在處理此題時,筆者堅持學生自主探究、合作交流的教學模式,充分挖掘學生的潛能,有力地促進了學生個性的發(fā)展。
巧合的是,在隨后南京市舉行的期中考試中,有一道題的設置與筆者所說的例題非常相似。但從考試的結果來看,超出一半的學生的解題過程不完整。例題如下:
已知函數f(x)=+k,k為實數,是否存在實數a,b(a
回顧上課片段,我留了5分鐘時間讓學生思考、討論、交流、嘗試解答。在此期間,我認真巡視課堂,聆聽學生的想法,了解學生對相關知識的掌握和運用情況。我找到并展示一種通性解法的學生的解答過程,又通過投影展示了另一個學生的解法,以便歸納總結。
生1:假設存在實數a,b(a
師:在解決函數問題時,應該充分考慮函數的哪些性質?
生1:函數f(x)在定義域[-2,+∞]上是增函數。
所以
生1:看到(*)式中有3個陌生的字母,心里發(fā)怵,不知道該怎么做下去。
生:是呀,(*)式到底是關于哪個量的方程?
師:解決問題的終極目標是什么?
生:目標是求出參數k的取值范圍。方程+k=x,[-2,+∞)(**)應有兩個不相等的實根。
生:方程左邊是無理式,右邊是有理式。
生1:(在師生共同努力下,生1的思路開朗)令=t≥0,則x=t2-2,于是方程t2-t-2-k=0在[0,+∞]上有兩個不等的實根,即函數g(t)=t2-t-2-k在[0,+∞)上有兩個零點。
作出函數圖象可知,函數圖像的對稱軸是t=。
f(0)=-2-k≥0△=(-1)2+4(2+k)>0
解得
師:順利解決(*)式的關鍵是什么?
生:要根據條件與結論的關系,時刻明確目標,才會明確解題方向。
然后教師通過投影展示學生2的解法,其解法如下:
因為函數f(x)在定義域[-2,+∞)上是增函數。所以
方程
應該有兩個不等的根,即函數g(x)=-x與y=-k在[-2,+∞)上有兩個不同的交點。
令g′(x)=0得x=-,當x∈(-2,-)時,g′(x)>0。
當x>-時,g′(x)<0。所以函數g(x)在[-2,-)上是增函數,在(-,+∞)上是減函數。
所以函數的最大值是g(-)=,而g(-2)=2,作出函數y=-x圖像,可知:當2≤-k<即k∈(-,-2]時,直線y=-k與函數y=-x有兩個交點。
大家普遍反映學生1的解法簡單,但需要運用的知識比較多,計算比較復雜,計算量也比較大。學生2的解法簡單、明快,但是技巧性比較強。
為什么在課堂上很順利,到了考試卷上學生會犯糊涂呢?為了探明這個問題的根源,筆者對做錯的學生進行了問卷調查。
一、原因分析
1.源于教師的因素。
學生普遍反映,在課堂上他們還沒有形成解題思路,老師就講評了。上課時,學生只是通過自己的努力做出來的,沒有認真聽講。教師只注重講解將(*)式轉化為方程+k=x在給定區(qū)間上有兩個不同的解,(**)式化歸為有理方程t2-t-2-k=0在[0,+∞)上有兩個不等的實根,在與兩個函數圖象有兩個交點等關鍵步驟的處理上跨度較大,加上教師給學生思考與動手演算的時間較少,所以很難掌握。另外教師課后沒有運用配套練習讓學生及時進行強化,隨著時間的推移,學生逐漸淡忘。
2.源于學生的因素。
學生因素分為兩方面。一方面是學生的習慣,課堂上聽得很好,由于沒有課堂筆記,沒有及時反思、歸納,導致“懂而不會”。僅僅局限于一聽就懂、一看就會,重技能、輕過程,缺乏計算的嚴謹性、完整性。另一方面,學生缺乏信心,認為自己基礎比較薄弱。簡單解法容易想到,但是計算過程比較復雜;復雜的方法技巧太強,于是產生畏難情緒。因此兩種方法很難掌握。
二、深度反思,追溯“缺失”
1.學生主體性的缺失。
課堂,是學生的課堂。作為教師,首先要認識到,每名學生的潛力都是無窮的,應讓學生大膽地參與,且留出更多的時間給學生真正參與解題。教師的主導作用秒殺了學生的思想源頭,掐斷了學生思維的生長點,致使大多數學生停留在欣賞的思維層面。如果在學生1的解題過程中,教師能鼓勵更多學生大膽地展示自己的想法,讓他們在討論中受到啟發(fā),并談談在形成的多種解法中遇到的挫折,以及在思維的碰撞中理性思維的回歸過程,那么便能充分調動學生學習的積極性、創(chuàng)造性,發(fā)揮他們的主體性。
2.解題方法的缺失。
教學不是教師的一言堂。學生獲取知識本來就應該在不斷探索和交流中進行。在解題活動中匯總,難免會有學生給出錯誤解答或提供連教師都沒有預先想到的“通解”“妙法”。教師要善于抓住教育資源和學生的解題需求,不能一味地把學生往自己預設好的解題思路上拽。
3.解題步驟的“缺失”。
注重思路、方法的評析,忽視運算的準確性、完整性和書寫的邏輯性、研究性,是造成本題講解一個“缺失”。如在問卷調查中有學生指出:老師只注重講解(*)(**)式的處理,但是對解題過程中的幾個關鍵步驟幾乎沒有提及,特別是學生1的解法省略的中間步驟正是學生最期望看到的。
數學家羅素說:“數學是符號及邏輯?!崩}的評析應重視算理的選擇和運算過程的準確性,注重表述的邏輯性和條理性,解題過程應簡潔而不失嚴謹。
三、完善理念,修正“缺失”
1.樹立以學定教的教學理念。
作為教學的設計者必須考慮學生的學情與需要。
然而在本例的教學設計中,筆者只是根據主導性需求設計教學目標,幾乎沒有顧及學生的需要。這樣的教學設計,沒有真正體現以學生為本,表面上很熱鬧,其實給學生課后留下了更多的疑問。
2.解題過程要順應學生的思維。
蘇教版高中《數學》編寫組成員張乃達曾說:“明明知道結論(思路),就是要忍住不講;另一方面,有些教師也讓學生思考、板演。但由于對學生的思路不理解,或者學生沒有按照教師所講的規(guī)范去思考,就將學生的思維成果一帶而過,繼而批評學生沒有掌握學習的內容?!?/p>
在問卷調查中有學生指出:(*)(**)式的處理很巧妙,當時給我們的印象很深刻,老師又急忙講解下一題了。后來,通過與學生交流得知,他們熱衷于用以下方法解決問題。
方程+k=x在[-2,+∞)上有兩個不同的解等價于函數y=與函數y=x-k的圖象有兩個交點。
當直線y=x-k經過點(-2,0)時,兩曲線有兩個交點。
當直線y=x-k與曲線y=相切時,切點為A(m,n),則=1,解得m=-,此時切點為A(-,)。在直線y=x-k上,解得k=-,畫出函數圖象,可知k∈(-,-2]。
如果在解題過程中,堅持“基于學生的理解”的原則,多了解學生的解法和錯誤,并與他們一起討論、辨析、尋求解法,考試的效果可能會好得多。
3.解題過程要關注學生的多維感受。
教師在授課過程中,不僅要用巧妙的思維來吸引學生的眼球,更要關注對學情的掌握,關注學生對知識的感知所達到的程度,關注學生理解的難點在何處,關注學生在理解和化解難點上需要教師怎樣的幫助,而不是脫離學生的感受,一成不變地實施教學。
教育家布魯姆說:“我們無法預料教學所產生的全部范圍,如果沒有預料不到的成果,教學也就不成為一種藝術了。”教師在追溯缺失的多元目標的教學設計的同時,要化遺憾為精彩、化缺失為藝術,讓學生的思維自然流淌的同時,也能提升教師自身的教學業(yè)務能力。