李芳
[摘? 要] 初中數(shù)學(xué)應(yīng)用題部分給學(xué)生提出了較高的要求,既需要他們掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),又需要他們對(duì)知識(shí)的應(yīng)用有最基本的理解,并針對(duì)不同內(nèi)容做適應(yīng)性呈現(xiàn). 因此,教師教學(xué)時(shí)應(yīng)隨時(shí)關(guān)注學(xué)生的知識(shí)掌握情況,結(jié)合具體問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)訓(xùn)練,以提升學(xué)生的綜合素養(yǎng). 在此過(guò)程中,對(duì)于解題能力的發(fā)展,研究者認(rèn)為,提升審題分析能力、發(fā)展模型構(gòu)建能力、擁有必要的解題技巧是幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn). 文章從這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)著眼,展開(kāi)具體的探索.
[關(guān)鍵詞] 初中數(shù)學(xué);解題能力;教學(xué)方法
初中數(shù)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是,以所學(xué)教材知識(shí)為藍(lán)本,教會(huì)學(xué)生順利處理生活中的各類(lèi)問(wèn)題. 這一目標(biāo)既是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的初衷,又直接與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求相關(guān)聯(lián). 換言之,教育的最終目的是服務(wù)學(xué)生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展. 所以教師教學(xué)時(shí)應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生答題、解題的能力.
解題能力的培養(yǎng)對(duì)初中數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)老生常談的話題. 盡管是一個(gè)老話題,但具有一定教學(xué)經(jīng)驗(yàn),尤其是具有教學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)的教師都知道,這個(gè)話題在任何教育背景下都有探究的意義和價(jià)值. 無(wú)論是從應(yīng)試的角度看,還是從學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的角度看,解題能力的培養(yǎng)都是一個(gè)繞不開(kāi)的話題. 畢竟無(wú)論在怎樣的教育理念之下,解題能力都反映著一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,而學(xué)習(xí)能力是分析能力、邏輯思考能力、概括能力等諸多能力的組合. 正是這些能力的組合運(yùn)用,才使得學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)后能表現(xiàn)出相應(yīng)的解題能力.
在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師為了提高學(xué)生的應(yīng)用題解題能力,常采用讓學(xué)生進(jìn)行多種題型的重復(fù)訓(xùn)練的方法. 坦率地說(shuō),這種教學(xué)方法成本較低(教學(xué)成本低與學(xué)習(xí)成本低是不同的概念),因?yàn)閷?duì)教師來(lái)說(shuō),只要在日常的訓(xùn)練題目當(dāng)中,尤其是考試題目當(dāng)中,把題目綜合起來(lái),然后分類(lèi),再讓學(xué)生系統(tǒng)訓(xùn)練,就可以培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的解題能力了. 但這種培養(yǎng)能力的思路有一個(gè)缺點(diǎn),那就是對(duì)于訓(xùn)練過(guò)的題型,學(xué)生具有相應(yīng)的解題思路,但對(duì)于新穎的題目,他們往往束手無(wú)策. 在這種情況下,教師只能想方設(shè)法地搜集更多的題型讓學(xué)生訓(xùn)練,不過(guò)歸根結(jié)底,這種教學(xué)方法并沒(méi)有讓學(xué)生形成屬于自己的解題策略和能力.
要改變這種教學(xué)現(xiàn)狀,教師就必須尋找新的培養(yǎng)學(xué)生解題能力的策略. 基于此,教師首先要明確:應(yīng)用題來(lái)源于生活,而且很多都來(lái)自平時(shí)的生活現(xiàn)象. 應(yīng)用題教學(xué)能讓學(xué)生潛移默化地學(xué)到如何用所學(xué)知識(shí)去審視、處理生活問(wèn)題,同時(shí)解題過(guò)程具有鞏固數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、積累學(xué)習(xí)方法的作用,所以能不斷拉近學(xué)生與數(shù)學(xué)學(xué)科之間的距離.
幫助學(xué)生提升審題分析能力
解決具體問(wèn)題時(shí),審題是關(guān)鍵,不僅如此,審題還是解決問(wèn)題的前提. 應(yīng)用題有較多的文字描述類(lèi)內(nèi)容,同其他題型相比,信息量非常大. 對(duì)于應(yīng)用題,關(guān)鍵信息、核心問(wèn)題等均融于文字?jǐn)⑹鲋?,所以需要學(xué)生擁有足夠的審題能力. 從另一個(gè)角度來(lái)看,審題能力其實(shí)可以理解為閱讀理解能力. 在實(shí)際教學(xué)中,審題不清是一個(gè)比較典型的、難以避免的學(xué)生常犯的錯(cuò)誤. 因此,教師要在教學(xué)期間培養(yǎng)學(xué)生的審題能力. 那如何培養(yǎng)呢?方法有二,一是教師要引導(dǎo)學(xué)生形成提取信息的意識(shí),即注意到應(yīng)用題的文字?jǐn)⑹霾⒎撬袃?nèi)容都和解題有關(guān),要從整段文字中找到與解題有關(guān)的內(nèi)容,提取關(guān)鍵詞匯、關(guān)鍵數(shù)字,并留意單位及“不超過(guò)”“不少于”等說(shuō)法;二是教師要致力于培養(yǎng)學(xué)生分析信息、處理信息的能力,要讓學(xué)生在完成信息提取任務(wù)后,自覺(jué)地做好信息的分析與整理工作,并將分析與整理好的信息運(yùn)用到解題當(dāng)中.
提升分析能力是解決應(yīng)用題、發(fā)展應(yīng)用題解題能力的基礎(chǔ). 要培養(yǎng)初中生的數(shù)學(xué)分析能力,需建立在前述審題能力形成的前提之下. 學(xué)生通過(guò)審題,可以提取到足夠多的有效信息,接下來(lái)只要分析這些有效信息,就能發(fā)現(xiàn)正確的求解思路. 通常,應(yīng)用題的背景均是學(xué)生比較熟悉的生活情境,所以分析應(yīng)用題,也是培養(yǎng)學(xué)生分析生活問(wèn)題能力的絕佳機(jī)會(huì). 審題完成后,教師可以同學(xué)生一起利用作圖、列表等方式,研究題目中條件與條件之間的關(guān)聯(lián),從邏輯的角度,確認(rèn)列式步驟與正確算法,最終得到答案. 總的來(lái)說(shuō),審題是解題的前提,分析能力是解決應(yīng)用題的中心環(huán)節(jié).
此處需特別說(shuō)明,在日常教學(xué)中,教師一定要給學(xué)生強(qiáng)調(diào),審題時(shí)不要膚淺地理解題意. 日常教學(xué)中,教師常常讓學(xué)生畫(huà)出題目中的關(guān)鍵詞. 這種策略能否有效提升學(xué)生的解題能力呢?筆者通過(guò)多年的跟蹤觀察及對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)這種策略對(duì)提升學(xué)生的解題能力來(lái)說(shuō)基本無(wú)效. 其中一個(gè)明顯的現(xiàn)象是,一些成績(jī)較差、解題能力較弱的學(xué)生也在題目上圈圈畫(huà)畫(huà),但他們?nèi)Ξ?huà)的很多不是關(guān)鍵詞,即使是關(guān)鍵詞,也是碰巧,屬于“瞎貓碰上死老鼠”. 這種模仿式的圈畫(huà)關(guān)鍵詞,對(duì)他們來(lái)說(shuō)就是走了一個(gè)形式,并不能讓他們真正地學(xué)會(huì)審題. 所以,審題實(shí)際上是一個(gè)互動(dòng)過(guò)程,學(xué)生通過(guò)閱讀題目,把題目中的信息輸入大腦,大腦將這些信息與已有信息進(jìn)行互動(dòng)、連接,并結(jié)合題目所提問(wèn)題進(jìn)行判斷,看看題目中的哪些詞語(yǔ)能夠?qū)忸}產(chǎn)生關(guān)鍵作用. 有了這樣的基礎(chǔ),學(xué)生才能判斷出哪些是關(guān)鍵詞,而為了避免后續(xù)解題時(shí)忘記這些關(guān)鍵詞,就需要對(duì)這些關(guān)鍵詞進(jìn)行圈畫(huà). 所以,圈畫(huà)關(guān)鍵詞實(shí)際上是審題的結(jié)果,而不是審題的前提. 如果弄錯(cuò)了這個(gè)關(guān)系,審題就本末倒置了,而所謂的培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,也會(huì)變得形式化.
促進(jìn)學(xué)生發(fā)展構(gòu)建模型的能力
建構(gòu)模型的能力對(duì)解題而言至關(guān)重要,且不說(shuō)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)建模,就拿日常的習(xí)題教學(xué)來(lái)說(shuō),無(wú)論學(xué)生是否意識(shí)得到,都存在一個(gè)基本規(guī)律,那就是要想成功解題,就必須建構(gòu)相應(yīng)的模型. 此處提到的模型并不是一個(gè)抽象的概念,它對(duì)應(yīng)著學(xué)生解題的思路與框架,反映著學(xué)生基于題目所給的信息進(jìn)行加工的能力. 一般來(lái)講,當(dāng)學(xué)生面對(duì)一道題目時(shí),要想成功建構(gòu)模型,就必須認(rèn)真審題,加工題目中的關(guān)鍵信息,并將這些關(guān)鍵信息的邏輯關(guān)系梳理清楚,從而形成一個(gè)符合邏輯的因果推理關(guān)系. 當(dāng)學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到這種關(guān)系時(shí),模型實(shí)際上就已經(jīng)建構(gòu)了. 所以,要發(fā)展學(xué)生建構(gòu)模型的能力,除了要培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,還要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵信息之間的聯(lián)系,讓學(xué)生借助數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系,將這些信息串聯(lián)起來(lái). 當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷這樣一個(gè)建構(gòu)模型的過(guò)程后,他們的模型建構(gòu)能力就能得到發(fā)展.
一般地,應(yīng)用題涉及的對(duì)象比較多,且數(shù)量關(guān)系、空間形式以及需求關(guān)系等也有極為豐富的表現(xiàn). 所以初中數(shù)學(xué)應(yīng)用題涉及多種形式:一,數(shù)學(xué)本學(xué)科內(nèi)的一些典型問(wèn)題,如數(shù)字、角度、長(zhǎng)度、體積等;二,與其他學(xué)科交叉的一些問(wèn)題,如熱學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)問(wèn)題等;三,和現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的一些問(wèn)題,如購(gòu)物問(wèn)題、工程問(wèn)題等. 在這些應(yīng)用題中,有些應(yīng)用題由于學(xué)生對(duì)原型了解的程度不夠,所以有必要對(duì)題目原型展開(kāi)豐富的聯(lián)想,這樣才有可能順利理解題意,發(fā)現(xiàn)題目中隱含的數(shù)量關(guān)系. 而對(duì)題目原型展開(kāi)聯(lián)想,可采用如下方法:從題意出發(fā),對(duì)曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)的、能夠被認(rèn)知的場(chǎng)景做出回想;發(fā)現(xiàn)和類(lèi)比與題意相接近的場(chǎng)景;從原有題意出發(fā),進(jìn)行相關(guān)實(shí)際場(chǎng)景的想象. 上述幾種方法的恰當(dāng)運(yùn)用,能將實(shí)際模型構(gòu)建過(guò)程勾勒出來(lái),于是可以把實(shí)際模型抽象、轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)模型,給解題提供正確的思路.
例如,將一根長(zhǎng)56 cm的鐵絲剪成兩段,讓每段鐵絲都可以圍成一個(gè)正方形. 若由兩段鐵絲圍成的正方形面積之和為100 cm2,那么怎么剪這根鐵絲合適?本題是初中數(shù)學(xué)應(yīng)用題的常見(jiàn)類(lèi)型,教師可以借助作圖的方法,啟發(fā)學(xué)生構(gòu)建抽象模型:若圍成的一個(gè)正方形的邊長(zhǎng)為x cm,而另一個(gè)正方形的邊長(zhǎng)為y cm,那么可以通過(guò)列方程組求出答案. 總之,在應(yīng)用題教學(xué)期間,教師要強(qiáng)化學(xué)生在應(yīng)用題方面的訓(xùn)練,特別是與模型構(gòu)建有關(guān)的訓(xùn)練,這是學(xué)生解題方法與技巧產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié).
引導(dǎo)學(xué)生形成解題思想、技巧
教師需要在培養(yǎng)學(xué)生審題能力、分析問(wèn)題能力、構(gòu)建模型能力的同時(shí),讓學(xué)生在解題思想和解題技巧方面有所收獲. 實(shí)際上,每個(gè)學(xué)生在解題的過(guò)程中都會(huì)有屬于自己的認(rèn)識(shí),只不過(guò)這些認(rèn)識(shí)對(duì)于有些學(xué)生來(lái)說(shuō)是清晰的,對(duì)于有些學(xué)生來(lái)說(shuō)則是模糊的. 對(duì)于后者,教師要想方設(shè)法讓模糊的認(rèn)識(shí)顯性化. 而對(duì)于所有的學(xué)生來(lái)說(shuō),他們需要認(rèn)識(shí)到自己的解題心得是否存在缺陷,假如存在缺陷,則需要采取一定的措施讓缺陷消失. 事實(shí)證明,對(duì)于初中數(shù)學(xué)應(yīng)用題,可以采用概念對(duì)比、逆向思維等策略來(lái)求解,下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明.
對(duì)于概念對(duì)比,學(xué)生可能潛意識(shí)里認(rèn)為概念屬于基礎(chǔ)知識(shí),能在提高學(xué)習(xí)質(zhì)量方面起到一定的作用,但在提高解題能力方面作用不大. 這種矛盾心理造成很多學(xué)生忽視概念學(xué)習(xí)、認(rèn)知與應(yīng)用題解決之間的關(guān)系,繼而讓?xiě)?yīng)用題中的關(guān)鍵字詞等重要信息被忽視,導(dǎo)致主觀臆斷等錯(cuò)誤情況發(fā)生. 所以,初中數(shù)學(xué)教師需加強(qiáng)學(xué)生概念對(duì)比方面的培養(yǎng),使學(xué)生在解題時(shí)認(rèn)真審視概念的內(nèi)涵和外延,并在對(duì)其進(jìn)行歸納和總結(jié)時(shí),采用分析、對(duì)比的形式,以理解題意,順利解決問(wèn)題,同時(shí)發(fā)展解題思想.
正向思維和逆向思維對(duì)比法是值得重視的技巧. 在傳統(tǒng)教育模式的影響下,學(xué)生的解題思路過(guò)于單一,針對(duì)逆向思維的變式題探索力度不夠. 針對(duì)這種情況,數(shù)學(xué)教師有必要在進(jìn)行應(yīng)用題教學(xué)時(shí),同時(shí)從正向、逆向兩個(gè)角度做好變式訓(xùn)練的提升與鞏固工作,這是學(xué)生解題技巧提升的有效策略之一. 例如下面兩個(gè)問(wèn)題的同時(shí)展示,便是一種很好的正向思維、逆向思維技巧訓(xùn)練方法.
問(wèn)題1如圖1所示,△ABC是等腰三角形(AB=AC),直線d是線段AB的中垂線,直線d交AC于點(diǎn)D. 若∠BAC=50°,求∠DBC的度數(shù).
問(wèn)題1比較基礎(chǔ),無(wú)論是否把它置于生活應(yīng)用場(chǎng)景,學(xué)生都能順利解答.
問(wèn)題2 如圖1所示,△ABC是等腰三角形(AB=AC),直線d是線段AB的中垂線,直線d交AC于點(diǎn)D. 若∠DBC=15°,求∠BAC的度數(shù).
很明顯,問(wèn)題2是問(wèn)題1的逆向推理問(wèn)題. 采用正向思維求解問(wèn)題2雖然行不通,但可以采用方程思想. 學(xué)生可以根據(jù)教師的提示,得到正確答案:設(shè)∠ABD=x°,則∠BAC=x°. 因?yàn)椤螦CB=∠ABC=x°+15°, ∠ACB+∠ABC+∠BAC=180°,所以2(x°+15°)+x°=180°,解得x=50. 所以∠BAC=50°.
解決問(wèn)題1采用的是代數(shù)方法,解決問(wèn)題2采用的是方程思想. 解決這兩道題所需要的思維深度不同,思考角度也各有側(cè)重. 同時(shí)呈現(xiàn)這兩道題,有利于學(xué)生培養(yǎng)逆向思維.
總結(jié)
總而言之,針對(duì)初中數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué),教師既要主動(dòng)做好新型高效課堂教學(xué)模式的探索工作,又要做好強(qiáng)化學(xué)生分析能力與歸納能力的工作,只有這兩方面的工作同時(shí)做好,才有助于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)問(wèn)題分析能力與思考能力,從而達(dá)到課堂學(xué)習(xí)期間學(xué)生主動(dòng)提出想法、創(chuàng)新解題思路的效果. 在此期間,教師應(yīng)以模式探索和學(xué)生指導(dǎo)工作為指引,全面關(guān)注提升學(xué)生審題分析能力、發(fā)展學(xué)生模型建構(gòu)能力、讓學(xué)生擁有必要的解題技巧等幾個(gè)方面,并采取切實(shí)可行的措施,給學(xué)生未來(lái)充分、深入地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ).
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版2023年6期