蔡梅香
摘 要:解題教學中通過啟迪探索、反饋調(diào)整及歸納整理三步驟不斷引導、誘發(fā)學生的思維,使學生思維自主控制能力逐步得到提高. 這將有助于學生應用數(shù)學方法有效地發(fā)現(xiàn)問題和快速解決問題,也有助于學生應用能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng).
關鍵詞:自主控制;啟迪;反饋;總結
控制論認為:教學過程是一個由教師、學生、知識信息三要素構成的控制系統(tǒng).課堂教學過程是教師的外部控制和學生的自主控制共同活動的過程. 學生思維自主控制是指學生主體作為施控者充分發(fā)揮主觀能動性,在科學、系統(tǒng)的監(jiān)測和評價的基礎上,選擇恰當?shù)乃季S形式,使思維過程沿著預期的方向發(fā)展,是課堂教學活動的主體. 在解題過程中,學生思維自主控制能力一般表現(xiàn)為:對例題、習題能做出敏捷、有效的反應,并能自覺地調(diào)整自己的解題策略和思維方向,最后解決問題. 只有具備了這種能力,才能形成學生獨立學習的傾向;開拓學生智力,提高學習效率. 因此,在解題教學中,教師的外部控制就是:創(chuàng)造良好的教學情景,運用靈活的教學方法,不斷地引導誘發(fā)學生的思維自主控制能力的形成與加強. 本文以三角中的一堂習題課的教學過程為例,談談培養(yǎng)學生思維自主控制能力的一些粗淺的認識.
[?] 啟迪探索,在引導解題中培養(yǎng)
現(xiàn)代教學思想認為:數(shù)學教學應該是數(shù)學活動,即思維活動的教學. 數(shù)學教學的核心是過程而不是結論,真正的效果在于過程中. 在解題過程中,為了發(fā)揮學生的主觀能動性,教師的外部控制應體現(xiàn)在啟迪引導學生思維過程上.即通過教師提出問題,激起學生解決問題的欲望,從而啟迪學生對例題、習題的觀察、分析,使學生在不斷的探索思維中,逐步學會自主的思維獨立性,變教師的他控為學生的自控. 這是學生解題思維自控能力形成必不可少的一步.
在解題教學時,開始引入的問題不必太難,但一定要能啟迪學生思維,能體現(xiàn)學生自控形成的過程. 如三角中的一堂習題課上,筆者首先出示:
例題:已知sinθ+cosθ=,求sin2θ的值.
例題給出后,教師不急講思路,而應引導學生先觀察、審題,提出自己的看法:學生認為,此題是一道條件求值題,條件中有兩個變元sinθ與cosθ,而結論根據(jù)倍角公式,應是求2sinθ·cosθ,顯然,若求得sinθ與cosθ的值,此題就解決了.但條件中是兩個變元在一個方程中,按照基本量的思想,應構成一個二元方程組,關系式sin2θ+cos2θ=1可借用得:sinθ+cosθ
=,
sin2θ+cos2θ=1.
由學生演算,嘗試后發(fā)現(xiàn)過程較繁,因此他們憑直覺思維判定,此題有更為有效的解決方法(思維自主控制能力初步形成). 對此,教師可“延遲判斷”,而向學生提示:條件求值問題需注意條件與結論之間的內(nèi)在聯(lián)系,再讓學生討論、探求. 為了啟發(fā)學生思考,教師不妨將原方程組補成關系式:
sinθ+cosθ
=,
sin2θ+cos2θ=1,
2sinθ·cosθ=? 這樣,學生一下子就看出了它們具有平方關系. 該題解答如下:
由條件平方得:sin2θ+2sinθcosθ+cos2θ=,即1+sin2θ=,所以sin2θ= -.
很明顯,這個目標創(chuàng)設的解題過程,就是一個培養(yǎng)學生思維自主控制能力的簡單過程,它以教師為導引,學生思維為主體,通過教師的調(diào)控,學生探索、判定、求變,并最終解決了問題. 學生在這一過程中智力得到了開發(fā),思維自主控制能力也得到了鍛煉和培養(yǎng).
[?] 反饋調(diào)整,在調(diào)控練習中培養(yǎng)
課堂教學過程中,師生的思維任務是一致的,教師的外部控制和學生的自主控制必須同步. 而學生的思維往往是不嚴謹?shù)模蚨處煈槍W生的這一“癥狀”,有意識地設計課堂練習及時反饋學生的思維自主控制過程,以便有效調(diào)整、控制. 教師這一外部控制主要表現(xiàn)為兩個方面:學生思路與教師思路失調(diào),思維片面時,必須及時調(diào)控;學生思路由于對某個內(nèi)容沒有徹底了解而產(chǎn)生錯誤時,也要隨時調(diào)控. 這樣,學生在思維自主控制過程中就可以減少錯誤和偏差,思維能力進一步加強.
根據(jù)本節(jié)課的特點,我們可繼續(xù)設計如下練習題讓學生解答:
【練習1】 已知sinθ+cosθ=,θ∈(0,π),求sinθ-cosθ的值.
【練習2】 已知sinx+cosy=,求u=sinx-cos2y的最大值與最小值.
對于練習1,學生解答大多為:由條件平方得1+2sinθ·cosθ=,所以sin2θ=-.
又sinθ-cosθ=±= ±=±=±,學生做到此便覺大功告成了. 此時反饋給教師的是學生思維不夠嚴謹,應由教師指出來,但不應直接答復,而要探求他們的問題所在,再加以啟示,使他們最后仍通過自己的自主思維加以解決. 此時,教師可讓學生轉為解下列方程組:由sinθ+cosθ
=,
sinθ-cosθ
=-,得sinθ
=-,
cosθ
=.學生自然發(fā)現(xiàn)這一結果與已知條件θ∈(0,π)不相符. 這樣,學生思維的積極性一下子就被調(diào)動起來了. 通過思考,學生調(diào)整了思維策略和方向,悟出了:擴解是由于平方引起的. 實事上,由于sinθ+cosθ=,經(jīng)函數(shù)線可判定θ∈
,π
,故sinθ-cosθ>0,正確答案應是sinθ-cosθ=.
通過練習1的學習,學生品嘗了思維果子的甘甜,思維自主控制能力也在分析與調(diào)整中得到了鍛煉. 所以對于練習2,學生吸取了教訓,認真分析,發(fā)現(xiàn):該題若用平方法處理,不能達到消元的目的. 而應用代入消元法,再轉化為一元二次最值問題解決(解答略).
由上面兩個練習,我們高興地看到:教師有意識地創(chuàng)造機會讓學生思考,并及時反饋學生的思維過程,糾正學生的思維偏差,調(diào)整不合拍的思維,學生在思維過程中學會了調(diào)整自己的思維方式,克服了思維中的片面性和局限性. 這樣,學生思維自主控制能力也進一步提高了.
[?] 歸納整理,在總結深化中培養(yǎng)
法國數(shù)學家拉普拉斯說:“即使在教學里,發(fā)現(xiàn)真理的主要工具也是歸納和類化.” 歸納能使大腦的有關部分貯守的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化,并組成更有序的結構. 它能使學生更及時、有效地對思維活動進行調(diào)控,避免思維的麻木性和低效性. 學生學會歸納整理的最佳途徑是自主地參與數(shù)學活動,并有意識地把這種參與活動的經(jīng)驗變?yōu)榻忸}的思維自主控制能力.
從上面例題的引導、練習的調(diào)控,學生已有一些解決這種題目的感性認識. 為使學生更好地歸納整理解題規(guī)律,教師可由習題引出“一類”問題,即編題組進行歸納. 但考慮到學生獨立總結經(jīng)驗的困難,教師一般是在學生有了充分的思考后,再引導學生逐步概括.
教師出示題組:
①已知sinθ+cosθ=,θ∈(0,π),求cotθ的值. (94年高考題)
②若tanθ是方程2x2-2kx+k2-3=0的兩個實根,且θ∈
π,
,求cosθ-sinθ的值.
③已知sinα-sinβ=-,cosα-cosβ=,且α,β均為銳角,求tan(α-β)的值.
學生練習后,教師繼續(xù)引導思維:三道習題的求解中采用了一個共同的方法是——平方消元法. 最后學生有了這樣一個理性認識:有關正弦、余弦的和差關系,一般可采用平方消元法求解,目的是減少參變量,但要注意平方可能引起擴解,需要檢驗解的合理性. 由于學生通過思考和親身體驗,很快就掌握了這種方法. 這樣學生不僅學會了挖掘習題本身蘊藏的內(nèi)在規(guī)律而且能有效運用這種規(guī)律,更廣泛地控制自己的思維了.
如其他章節(jié)較難的三角習題:
①已知8sinα+5cosβ=6,8cosα+5sinβ=10,求sin(α+β)的值.
②已知sinA+sinB+sinC=1,cosA+cosB+cosC=0,求cos2A+cos2B+cos2C的值.
學生一般都能找出解題思路,迅速地解決問題了.
可見學生把教師的理想思維和自己的實際思維相結合,真正達到自主控制,在實踐中就是碰到未謀面的題目,也不會“頭腦一片空白”,而能不斷啟動自己的思維,對題目做出快捷反應,不斷地調(diào)節(jié)思維方向來解決問題.
總之,通過教師的引導思維、調(diào)整思維和深化思維的外部控制,學生思維自主控制能力的逐步提高,有助于學生運用數(shù)學方法有效地發(fā)現(xiàn)問題和快速解決問題,也有助于學生應用能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),這在當今信息時代是有裨益的.