張紅
[摘? 要] 解題能力體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度與思維的靈敏度. 反思性學(xué)習(xí)是提高學(xué)生解題能力的關(guān)鍵. 文章認(rèn)為注重反思性學(xué)習(xí),提高學(xué)生解題能力的具體措施有:關(guān)注例題反思,優(yōu)化解題思維;注重探究反思,拓展解題思路;加強(qiáng)解題反思,獲得解題能力.
[關(guān)鍵詞] 反思性學(xué)習(xí);數(shù)學(xué);解題
構(gòu)建主義認(rèn)為:“學(xué)習(xí)是對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)過程不斷構(gòu)建、概括、反省和抽象的過程. ”其中,反省就是指反思性學(xué)習(xí),主要是從不同的角度或?qū)哟蝸?lái)思考與解決問題的思維過程,它與生物體對(duì)食物的消化與吸收一樣重要且無(wú)可替代. 新課標(biāo)明確指出:“要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐漸形成反思意識(shí),養(yǎng)成自主思考與大膽猜想的習(xí)慣.”據(jù)此,筆者借此文談?wù)勛约涸谧⒅胤此夹詫W(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生解題能力的教學(xué)實(shí)踐中的一些做法.
關(guān)注例題反思,優(yōu)化解題思維
例題教學(xué)的目的在于實(shí)現(xiàn)新知的運(yùn)用,使得學(xué)生達(dá)到“舉一反三、以一通百”的教學(xué)成效. 可見,例題教學(xué)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性,想要達(dá)到融會(huì)貫通的目的,就需要學(xué)生有較強(qiáng)的解題思維,將所學(xué)知識(shí)靈活地運(yùn)用到問題中. 教師在例題教學(xué)中應(yīng)關(guān)注學(xué)生例題的反思情況,只有深刻理解例題的內(nèi)涵,才能優(yōu)化解題思維,達(dá)到一通百通的目的.
案例1:“選擇方案”的教學(xué).
原題:小王去超市買照明燈,在兩種燈面前不知道怎么選擇,第一種是功率為60 W(0.06 kW)的白熾燈,第二種是功率為10 W(0.01 kW)的節(jié)能燈,白熾燈與節(jié)能燈的售價(jià)分別為3元與60元,這兩種照明燈的壽命(>3000 h)與亮度沒有明顯差別,電費(fèi)單價(jià)為0.5元/(kW·h),小王選擇哪種燈更劃算?
這是一個(gè)常見的生活現(xiàn)象,不少學(xué)生也遇到過這種類似選擇的問題. 為了讓學(xué)生弄清問題的來(lái)龍去脈,筆者以小組合作學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行授課. 具體方法如下:
(1)從函數(shù)的角度去分析與解決問題,主要是幫助學(xué)生建立函數(shù)模型,使得學(xué)生能用這種方式思考同類問題.
設(shè)這兩種燈照明的時(shí)間為x h,白熾燈花費(fèi)的費(fèi)用為y =3+0.5×0.06x,節(jié)能燈花費(fèi)的費(fèi)用為y =60+0.5×0.01x,再比較y 與y 的大小,就能確定買哪種照明燈更劃算.
(2)利用數(shù)形結(jié)合思想解決問題,即分別列出這兩種照明燈所花費(fèi)的費(fèi)用的關(guān)系式,根據(jù)關(guān)系式畫出相應(yīng)的函數(shù)圖像(見圖1),通過函數(shù)圖像來(lái)解決問題.
在學(xué)生得出結(jié)論后,筆者提出了幾個(gè)問題供學(xué)生對(duì)以上兩種解題過程進(jìn)行反思.
(1)剛剛分組學(xué)習(xí)獲得的結(jié)論運(yùn)用了哪些解題方法?
(2)這些解題方法遵循了哪些步驟?
(3)從本題的解題中,你得到了什么啟示?
學(xué)生經(jīng)過反思與總結(jié)后認(rèn)為利用一次函數(shù)來(lái)解決生活實(shí)際問題更便捷、易理解,一般此類問題的操作模式如圖2所示.
無(wú)論是在生活中,還是在解題中遇到數(shù)學(xué)問題,首先應(yīng)嘗試運(yùn)用自己原有的認(rèn)知水平與生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)研究問題,尋覓解決問題的突破口,在不斷地嘗試與總結(jié)中逐漸形成程序化的解題方案.
該例題教學(xué)運(yùn)用了以學(xué)生為主體的小組合作學(xué)習(xí)方式進(jìn)行探究,學(xué)生的解題結(jié)果相當(dāng)不錯(cuò). 教師若將課堂教學(xué)就在這個(gè)時(shí)候畫上句號(hào),顯得過于生硬;而在學(xué)生將問題解決之后,再提出幾個(gè)問題供學(xué)生反思,能起到畫龍點(diǎn)睛的作用.
學(xué)生在反思環(huán)節(jié)中針對(duì)幾個(gè)問題進(jìn)行思考與總結(jié),從問題的縱深進(jìn)行了深思,而不是單純地完成解題任務(wù). 學(xué)生通過反思能更深刻地理解問題所蘊(yùn)含的知識(shí)與解題方法,并通過逐漸深入地探究、內(nèi)化知識(shí),構(gòu)建出新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),優(yōu)化解題思維,成效顯著.
注重探究反思,拓展解題思路
所有學(xué)科的教學(xué)都與探究活動(dòng)的開展有著不可分割的聯(lián)系. 其中,數(shù)學(xué)探究活動(dòng)的開展不僅是深化學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的需求,還是提高學(xué)生解題能力的重要措施之一. 探究過程中,教師可穿插這樣的問題:“說說你的想法.”“還有其他想法嗎?”“你覺得是你的方法好,還是其他的方法好?這些方法有什么聯(lián)系嗎?”……類似于這樣的問題能有效地引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)性反思,并在這些問題的誘導(dǎo)下,不斷開啟解題思維,拓展解題思路.
案例2:“梯形中位線”的教學(xué).
原題:如圖3所示,將梯形ABCD沿著中位線EF進(jìn)行第一次折疊,然后把包含∠B與∠C的部分分別沿著EG和FH進(jìn)行第二次折疊,使得B點(diǎn)與C點(diǎn)都落在線段GH上,沿著折疊過的痕跡GE和FH剪下△GEB與△HFC,并按圖中箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)180°,可得出一個(gè)什么樣的四邊形?
師:根據(jù)以上條件,你們覺得線段EF與線段AD,BC之間是怎樣的位置關(guān)系與數(shù)量關(guān)系呢?
生1:從圖上來(lái)看,我猜想這三條線段之間應(yīng)該是互相平行的關(guān)系.
生2:我認(rèn)同第一位同學(xué)的猜想,同時(shí)我覺得它們之間的數(shù)量關(guān)系應(yīng)該是EF= (AD+BC).
師:哦?誰(shuí)能說說這種猜想的理由?
生3:我記得梯形的中位線性質(zhì)就是一個(gè)梯形的中位線與這個(gè)梯形的兩個(gè)底平行,它的長(zhǎng)度是上下底之和的 .
師:非常好!看來(lái)大家對(duì)梯形中位線的性質(zhì)已經(jīng)掌握了,現(xiàn)在我們就分組探究以上幾位同學(xué)提出的猜想,驗(yàn)證一下梯形中位線的這個(gè)性質(zhì).
(學(xué)生分組探究,并獲得以下結(jié)論)
組1:如圖4所示,分別過點(diǎn)E,F(xiàn)作EG⊥BC,F(xiàn)H⊥BC,且分別與線段AD的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,Q. 如此,很容易證明四邊形GHQP是一個(gè)矩形,最后證明△APE與△BGE是全等三角形,從而驗(yàn)證之前的猜想.
組2:如圖5所示,過點(diǎn)F作一條腰的平行線HG,且與線段AD的延長(zhǎng)線、線段BC分別相交于點(diǎn)G,H. 由此,我們不難發(fā)現(xiàn)四邊形ABHG是一個(gè)平行四邊形,同時(shí)△GFD≌△HFC. 此時(shí),線段EF和線段BC,AD的關(guān)系一目了然.
組3:在前兩組所作輔助線的基礎(chǔ)上,我們換一種思維考慮問題,即將圖4與圖5所作的輔助線理解為將三角形旋轉(zhuǎn)了180°而得到的,我們可將四邊形ADFE繞E點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°(見圖6),在此基礎(chǔ)上只要能證明四邊形MFCN是一個(gè)平行四邊形,那么以上的猜想也是可以得到驗(yàn)證的.
組4:我們組比其他幾組的方法都要簡(jiǎn)單,只要將A,F(xiàn)連接起來(lái),延長(zhǎng)后與BC的延長(zhǎng)線交于G點(diǎn),據(jù)此易證得△DFA≌△CFG,由AF=GF可推導(dǎo)出線段EF為△BGA的中位線,所以EF不僅與線段BG平行,還等于它的一半,根據(jù)以上內(nèi)容可知AD∥EF∥BC,且EF= (AD+BC).
組5:我們組也是通過作輔助線的方式將梯形的問題轉(zhuǎn)化為三角形的問題來(lái)解決的.
師:根據(jù)以上各個(gè)組呈現(xiàn)出來(lái)的意見,我們來(lái)一起反思這幾種證明方法的異同處,并嘗試歸納總結(jié).
學(xué)生在教師的提醒下進(jìn)行反思,最終獲得如下結(jié)論:各個(gè)小組的證明方法都是將待求的未知結(jié)論轉(zhuǎn)化為已知條件來(lái)思考的,分別是將梯形的問題轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的平行四邊形、三角形與矩形等,本題大部分學(xué)生找到的突破口就是將梯形的中位線轉(zhuǎn)化為三角形的中位線,因而獲得相應(yīng)的結(jié)論.
學(xué)生經(jīng)歷梯形中位線性質(zhì)的探究與反思過程,不僅進(jìn)行了大膽質(zhì)疑與猜想,更重要的是學(xué)生在分組合作學(xué)習(xí)中勇于探索,探究出多種驗(yàn)證猜想的方法,通過不同角度與層次提出解題的措施. 不僅有效地拓展了學(xué)生的解題思路,還讓學(xué)生獲得了良好的探究能力、反思能力與邏輯推理能力.
加強(qiáng)解題反思,獲得解題能力
數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,講究的是系統(tǒng)性與結(jié)構(gòu)完整性. 當(dāng)課堂教學(xué)容量比較大時(shí),教師就進(jìn)入兩難的狀態(tài),留有充足的時(shí)間和空間給學(xué)生反思,可能會(huì)影響教學(xué)的進(jìn)度;不留充足的時(shí)間與空間給學(xué)生及時(shí)反思,又怕達(dá)不到預(yù)設(shè)的教學(xué)成效. 為了突破這個(gè)難點(diǎn),筆者認(rèn)為只有精心設(shè)計(jì)與編選課堂的每道例題,見縫插針地設(shè)計(jì)好每個(gè)反思的問題,以保證教學(xué)進(jìn)度與效度的平衡.
案例3:“圓”的教學(xué).
原題:如圖7所示,兩個(gè)半圓O與O 的大小不相等,它們相切于C點(diǎn),AB是半圓O的弦,與小半圓O 在F點(diǎn)相切,若AB∥CD,且AB=4,陰影部分的面積是多少?
不少學(xué)生看到本題就感到畏懼,感到無(wú)從下手. 經(jīng)教師的引導(dǎo)后發(fā)現(xiàn),解決本題可分為以下三步:①先設(shè)大圓、小圓的半徑;②運(yùn)用垂徑定理尋找出大圓、小圓的半徑與線段AB之間存在的關(guān)系;③將大半圓、小半圓的面行相減,即可解決問題.
教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),可在解題的每個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)疑,讓學(xué)生及時(shí)反思,在一環(huán)扣一環(huán)的解題過程中,通過不斷的思考與反思逐漸強(qiáng)化解題方法的運(yùn)用. 學(xué)生在反復(fù)的反思訓(xùn)練中,逐漸形成良好的數(shù)學(xué)思想,獲得相應(yīng)的解題能力.
總之,解題教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ),反思又是獲得良好解題能力的保障. 教學(xué)中,教師應(yīng)設(shè)計(jì)好每個(gè)環(huán)節(jié)的解題教學(xué),及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極反思,鼓勵(lì)學(xué)生在反思中實(shí)現(xiàn)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的目的.