韓清華
摘 要:初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,有意識(shí)的通過(guò)教師的分析與引導(dǎo),形成學(xué)生的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,是非常重要的。本文以一道初三中考變形題的分解訓(xùn)練為例,說(shuō)明在教師潛移默化的引導(dǎo)與滲透中達(dá)到對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)的意義。
關(guān)鍵詞:初中生;數(shù)學(xué)思維能力;培養(yǎng);習(xí)題為例
思維最初是人腦借助于語(yǔ)言對(duì)客觀事物的概括和間接的反應(yīng)過(guò)程。它以感知為基礎(chǔ)又超越感知的界限。它探索與發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)部本質(zhì)聯(lián)系和規(guī)律性,是認(rèn)識(shí)過(guò)程的高級(jí)階段。
我國(guó)初、高中數(shù)學(xué)教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中都明確指出,思維能力主要是指:會(huì)觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、猜想、分析、綜合、抽象和概括;會(huì)用歸納、演繹和類比進(jìn)行推理;會(huì)合乎邏輯地、準(zhǔn)確地闡述自己的思想和觀點(diǎn);能運(yùn)用數(shù)學(xué)概念、思想和方法,辨明數(shù)學(xué)關(guān)系,形成良好的思維品質(zhì)。
著名教育家陶行知說(shuō):“生活、工作、學(xué)習(xí)倘使都能自動(dòng),則教育之收效定能事半功倍,所以我們特別注意自動(dòng)力的培養(yǎng),使它關(guān)注于全部的生活工作學(xué)習(xí)之中。自動(dòng)是自覺(jué)地行動(dòng),而不是自發(fā)的行動(dòng)。自覺(jué)的行動(dòng),需要適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)而后可以實(shí)現(xiàn)?!奔永飳幵f(shuō)“數(shù)學(xué)是思維的體操”!贊可夫說(shuō),“教會(huì)學(xué)生思考,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),是人生中最有價(jià)值的本錢(qián)”。良好的思維習(xí)慣是一種非智力因素,是學(xué)生必備的素質(zhì)。初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,有意識(shí)的通過(guò)數(shù)學(xué)例題的分析與引導(dǎo),發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,形成學(xué)生的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣是非常重要的。初中三年的數(shù)學(xué)教學(xué)對(duì)教師來(lái)說(shuō),不能只是完成教學(xué)任務(wù),潛在的思維培養(yǎng)是需要前期規(guī)劃與設(shè)計(jì)的。這里就以一道初三中考變形題的分解訓(xùn)練為例,說(shuō)明在教師潛移默化的引導(dǎo)與滲透中達(dá)到對(duì)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題的動(dòng)中求靜、分類討論思想的培養(yǎng)。
例.如圖1,邊長(zhǎng)為AB=6cm、AD=8cm的長(zhǎng)方形ABCD,點(diǎn)P、點(diǎn)Q同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā),點(diǎn)P以3cm/s的速度沿折線ABD按A-B-D的路線運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q以8cm/s沿折線ADB按A-D-B的路線運(yùn)動(dòng),當(dāng)PQ兩點(diǎn)相遇時(shí),它們就停止運(yùn)動(dòng),設(shè)PQ從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)間為t,ΔAPQ的面積為S,①在P、Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在PQ//AD?
若存在,請(qǐng)求出此時(shí)的t;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
②請(qǐng)求出S關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式,并寫(xiě)出自變量的取值范圍
③設(shè)S0是②中函數(shù)S的最大值,直接寫(xiě)出S0的值.
這是2013年呼和浩特市中考?jí)狠S題的最后一問(wèn)的一個(gè)變式。在我們常規(guī)的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,這類習(xí)題的接觸與處理常常要安排在九年級(jí)的總復(fù)習(xí)中,特別是一輪基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)結(jié)束之后的綜合性訓(xùn)練與講解中進(jìn)行。對(duì)于還有2-3個(gè)月就要參加中考的學(xué)生來(lái)說(shuō),只有將各種知識(shí)整合,形成系統(tǒng)化的能力,同時(shí)對(duì)于數(shù)學(xué)各部分知識(shí)的結(jié)構(gòu)與解決辦法要有很深的融合,方可靈活快捷地應(yīng)對(duì)這些題目。這大概就是學(xué)生們對(duì)于數(shù)學(xué)中考中綜合性壓軸題望而卻步的原因了吧。
實(shí)際上對(duì)于這類問(wèn)題,如果教師能夠運(yùn)籌帷幄:在七年級(jí)的教學(xué)中進(jìn)行分解設(shè)計(jì),分步訓(xùn)練,形成相關(guān)知識(shí)結(jié)構(gòu),分析結(jié)構(gòu)特征;到八年級(jí)進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)組裝,形成模塊,進(jìn)行有序思考;到了九年級(jí)就可以將模塊形成框架,以框架思考的方式謀篇布局,延伸遷移,形成學(xué)生能力應(yīng)該是水到渠成的了。
在七年級(jí)上學(xué)習(xí)了整式的基本概念和意義后我們就可以完成這樣的第一步分解動(dòng)作。
分解1.邊長(zhǎng)為6cm的正方形ABCD,點(diǎn)P、點(diǎn)Q同時(shí)分別從點(diǎn)A、點(diǎn)B出發(fā)沿線段AB相向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度為1cm/s,點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度為2cm/s,當(dāng)一個(gè)到達(dá)線段端點(diǎn)后另一個(gè)也停止運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)用時(shí)間t表示PQ兩點(diǎn)間的距離.
通過(guò)學(xué)生的思考、交流、整合之后可以完成此題的整體思考,對(duì)這道題有了解決的辦法并很清晰它的數(shù)學(xué)道理后,教師就應(yīng)該和學(xué)生進(jìn)行共同的整理。
點(diǎn)P(1cm/s):從A到B共需6秒,
點(diǎn)Q(1cm/s):從B到A共需3秒.
由條件當(dāng)一個(gè)到達(dá)線段端點(diǎn)后另一個(gè)也停止運(yùn)動(dòng)知t的取值范圍只能是0≤t≤3,而影響PQ間距離還有一個(gè)時(shí)間就是二者的相遇時(shí)間2s了即6÷(2+1)=2,這也就是行程問(wèn)題中相遇問(wèn)題(小學(xué)時(shí)學(xué)生很熟悉),所以分類的區(qū)間也就顯而易見(jiàn)了,0≤t≤2,2 當(dāng)0 當(dāng)2 在這里教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行習(xí)題條件分析,首先分析每一個(gè)動(dòng)點(diǎn)的變化范圍,接著分析兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)時(shí)間點(diǎn)即相遇時(shí)間,就達(dá)到了對(duì)于分段區(qū)間的確定,接著畫(huà)出每一部分的線段圖就會(huì)很清晰明確了,那么表達(dá)線段PQ就迎刃而解了。 總結(jié):通過(guò)這種類型習(xí)題的感受和學(xué)習(xí),學(xué)生思維中會(huì)產(chǎn)生一種解決動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題的思維方向和思考方法,同時(shí)形成學(xué)生表示線段的思維結(jié)構(gòu),對(duì)于學(xué)生常常困惑和無(wú)助的分類區(qū)間不容易確定以及對(duì)于線段表示不準(zhǔn)確的問(wèn)題,有很大的思維幫助,分類討論思想也就會(huì)有所感受。 到了八年級(jí),學(xué)習(xí)完勾股定理之后,學(xué)生表達(dá)線段就會(huì)上一個(gè)新臺(tái)階,同時(shí)還可以繼續(xù)滲透分類討論思想,從而使學(xué)生的思維習(xí)慣得以強(qiáng)化,為九年級(jí)形成數(shù)學(xué)思維能力奠定基礎(chǔ)。 分解2.如圖2,邊長(zhǎng)為6cm正方形ABCD,點(diǎn)P、點(diǎn)Q同時(shí)從A 點(diǎn)出發(fā),點(diǎn)P以3cm/s的速度沿折線ABD按A-B-D的路線運(yùn)動(dòng),點(diǎn) Q以4cm/s沿折線ADB按A-D-B的路線運(yùn)動(dòng),當(dāng)PQ兩點(diǎn)相遇時(shí),它們 就停止運(yùn)動(dòng),設(shè)PQ從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)間為t,請(qǐng)分析隨時(shí)間t的變化,線段PQ的運(yùn)動(dòng)情況。 分析:首先單獨(dú)分析每一個(gè)動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)和時(shí)間區(qū)間段(如下圖按照七年級(jí)學(xué)習(xí)過(guò)的分析方式)。 即:P:從點(diǎn)A到B需要63=2cm/s,從B到D需要22s. Q:從點(diǎn)A到D需要64=1.5cm/s,從D到B需要624=322s. 其次,由條件當(dāng)PQ兩點(diǎn)相遇時(shí),它們就停止運(yùn)動(dòng),分析關(guān)聯(lián)點(diǎn)即點(diǎn)P、Q相遇的時(shí)間t=(6+6+62)÷(3+4)=12+627;說(shuō)明點(diǎn)P、Q在線段BD上相遇。故時(shí)間t的分段就確定了。
當(dāng)0 當(dāng)1.5 點(diǎn)Q在線段BD上,PQ表示需要利用勾股定理可求, 此時(shí)DQ=4t-6,AH=QK=DQ2,PH=AP-AH=3t-4t-62, QH=AD-DK=6-DQ2=6-4t-62,則PQ可以利用勾股定理求得了; 當(dāng)2 分解3如圖4,邊長(zhǎng)為AB=6cm、AD=8cm的長(zhǎng)方形ABCD,點(diǎn)P 點(diǎn)Q同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā),點(diǎn)P以3cm/s的速度沿折線ABD按A-B-D 的路線運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q以8cm/s沿折線ADB按A-D-B的路線運(yùn)動(dòng),當(dāng) PQ兩點(diǎn)相遇時(shí),它們就停止運(yùn)動(dòng),設(shè)PQ從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)間為t,請(qǐng)分 析隨時(shí)間t的變化,線段PQ的運(yùn)動(dòng)情況。 首先單獨(dú)分析每一個(gè)動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)和時(shí)間區(qū)間段,如下圖按照七年級(jí)學(xué)習(xí)過(guò)的分析方式。 即:P:從點(diǎn)A到B需要63=2cm/s,從B到D需要103s. Q:從點(diǎn)A到D需要88=1cm/s,從D到B需要108=54s. 然后思考彼此的關(guān)聯(lián)點(diǎn),即當(dāng)PQ兩點(diǎn)相遇時(shí),它們就停止運(yùn)動(dòng),需要計(jì)算相遇時(shí)間,這樣就可以分出真正的時(shí)間范圍了??梢院苋菀追治龀鱿嘤鰰r(shí)是簡(jiǎn)單的相遇問(wèn)題,則 t=(6+8+10)÷(3+8)=2411s.也就是說(shuō)兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程可以清晰了,點(diǎn)P從A到B再到BD上某點(diǎn)與點(diǎn)Q相遇,點(diǎn)Q從A到D再到相遇點(diǎn)。所以,分為如下時(shí)間段: 當(dāng)0 當(dāng)1 DK=QK=AH=8t-82,QH=AK=AD-DK=8-8t-82, PH=AP-AH=3t-8t-82,PQ=HP2+HQ2即可求。 當(dāng)2 由分解1、2、3可見(jiàn)原例題的難點(diǎn)已經(jīng)解決,對(duì)于動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題的分類方法已經(jīng)成為學(xué)生隨心所欲解決的內(nèi)容了,也就是說(shuō),已經(jīng)是不是問(wèn)題的問(wèn)題了,后面的最值問(wèn)題更是在表達(dá)式清晰的情況下顯而易見(jiàn)了。 學(xué)生的思維形成過(guò)程是需要思維轉(zhuǎn)換的空間和消化的時(shí)間的,體現(xiàn)了思維形成的漸進(jìn)性,這就需要一線教師認(rèn)真研究學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)性,合理構(gòu)造銜接點(diǎn),建造學(xué)生的思維大廈的“腳手架”,從而使學(xué)生搭建適合于自己的思維框架、思維習(xí)慣,最終形成自己的思維能力。 參考文獻(xiàn): [1]張奠宙.數(shù)學(xué)教育經(jīng)緯「M].南京:江蘇教育出版社,2002. [2]〔美〕G·波利亞.閻有蘇譯.怎樣解題[M].北京:科學(xué)出版社,2006. [3]呂小保.“簡(jiǎn)單”的問(wèn)題“不簡(jiǎn)單”的教學(xué)行為——記一道課本習(xí)題的教學(xué)[J],數(shù)學(xué)通報(bào),2011,50(10):15-17. (作者單位:內(nèi)蒙古呼和浩特市第四中學(xué) 010020)