摘要:根據教育改革和發(fā)展的趨勢,在數(shù)學教學過程中培養(yǎng)學生的思維能力是非常重要的。文章主要研究三個問題:“陷阱”教學的作用和意義;“陷阱”的設置及思維能力的培養(yǎng);怎樣把學生拉出“陷阱”。
關鍵詞:陷阱;思維能力;思維定勢
數(shù)學教學的核心是促進學生思維的發(fā)展。教學中,教師要千方百計地通過學生學習數(shù)學知識,全面揭示數(shù)學思維過程,啟迪和發(fā)展學生思維,將知識發(fā)生、發(fā)展過程與學生學習知識的心理活動統(tǒng)一起來。課堂教學中充分有效地進行思維訓練,是數(shù)學教學的核心,它不僅符合素質教育的要求,也符合知識的形成與發(fā)展以及人的認知過程,體現(xiàn)了數(shù)學教育的實質性價值。
當前,數(shù)學教育改革和發(fā)展的總趨勢就是發(fā)展思維,培養(yǎng)能力?,F(xiàn)代數(shù)學論認為,數(shù)學教學是數(shù)學思維活動的教學。思維活動的強弱,決定一個人的思維品質,要達到這一要求,教師的教學就必須從優(yōu)化學生的思維品質入手,注意激發(fā)和培養(yǎng)學生多種優(yōu)良的思維品質。在教學中經常遇到一些學生看問題不夠深入,分析問題不夠細致,解題時就極易落入題目的“泥潭水坑”即所謂的“陷阱”之中。不過,一旦他們明白了錯誤之后,印象極為深刻,以后就很少犯同樣的錯誤,而且思維能力也得到了相應的提高。
一、“陷阱”教學的作用和意義
所謂“陷阱”并不是捉弄學生,而是指給出的問題在內容上或解題方法上具有較深的隱蔽性,在文字上或語句上或圖表上具有一定的誘導性,讓學生感覺問題不難,但極易出錯。我們知道,解答數(shù)學問題的正確思維是正確運用數(shù)學概念、定理、公式去分析問題、解決問題,但學生的認識和思維過程往往有不正確的方式,如憑直觀感受想當然、簡單機械地模仿或生搬硬套等等。而“陷阱”教學能幫助學生克服上述不良思維習慣,能培養(yǎng)學生耐心細致地分析問題的能力、培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力;“陷阱”教學還能使學生在挫折中得到啟發(fā),在失敗中吸取教訓。
二、“陷阱”的設置及思維能力的培養(yǎng)
1.利用“缺失”條件巧設“陷阱”,培養(yǎng)思維的靈活性和敏捷性
在數(shù)學教學中,經常會遇到所給問題呈現(xiàn)條件不足的假象、圖形的部分殘缺等情況,或由于對這種缺失的本質認識不足,或由于想象力的匱乏,而掉進“陷阱”。
例如:求
一般學生的解題思路如下:當x→∞時,分母和分子的極限都不存在,故不能利用商的法則進行計算。于是有的學生就亂猜測其結果為∞,甚至有的學生說題目條件不夠或者說題目錯了,學生陷入困境之中。
掉進“陷阱”的原因是學生并沒有想到把題目變一變。
分析:若把看作是與sinx的乘積,因為當x→∞時是無窮小量,而sinx是有界函數(shù),故利用無窮小量的性質(有界函數(shù)與無窮小量之積為無窮小量)即可得出結果。
解:當x→∞時,,即是無窮小量。又,即sinx是有界函數(shù)。根據無窮小量的性質,得
2.利用思維“定勢”設置“陷阱”,培養(yǎng)思維的批判性和深刻性
數(shù)學教學過程實質上是由一連串的轉化過程所構成的。學生接受新知識要借助于舊知識,而舊知識的思維形式往往會成為新知識思維形式的障礙(如思維定勢)。思維定勢,是指在過去經驗的影響下,對于解決的新問題帶有一定的傾向性。思維定勢作為已有知識和經驗對新學知識、技能的影響,有其兩重性,當學生業(yè)已掌握的知識、技能妨礙或干擾學習新知識、新技能時,形成所謂負遷移。如果學生對一類問題已形成了思維定勢和思維習慣,這時若出現(xiàn)與這類問題性質不同的問題,就會掉入“陷阱”。
例如:設,求f'(0)
一般解法是:用公式法,先求導數(shù)函數(shù)為:
導數(shù)的定義在求極限、求導數(shù)的計算中都有著重要的甚至是不可替代的作用。
講完上題后,緊接著給學生下面問題:
講最大利潤問題時,我們先做這樣一個題,某廠每月生產x噸產品的總成本為(萬元),每月銷售這種產品的價格
P=100-x(萬元/噸),問每月的產量是多少時收入最大?
經計算得出:R(x)=x(100-x),R'(x)=100-2x
令R'(x)=100-2x=0
x=50R"(50)=-2<0,所以月產量為50噸時收入最大。
問:月產量為11噸還是50噸時利潤最大?
很多學生不假思索答:50噸時利潤最大!問:對嗎?請同學們驗證一下。驗證的結果使學生發(fā)現(xiàn)了問題,反思思維立即展開,對問題的再探索也就成為必然。
利用這些“陷阱”題,教師給予適當?shù)闹刚挽柟叹毩?,讓學生深刻理解新、舊知識之間的聯(lián)系和區(qū)別,防止生搬硬套的錯誤發(fā)生,使學生印象深刻又培養(yǎng)了思維能力。
3.利用“正向”思維巧設“陷阱”,培養(yǎng)思維的獨創(chuàng)性和廣闊性
就心理學角度考慮,一個人只習慣于正向思維,而不習慣于迂回思維,在解題中,只習慣于正向運用定義、公式,法則等,而遇到需要靈活處理的問題時仍按正向思維處理,就會掉入陷阱。
例如:求
分析:我們知道本題顯然不能用直接積分法(不能直接套不定積分的公式)和變量置換法(題目不含有根號),經過考察也不能用湊微分法,只能用分部積分法求解。
用分部積分法積分的關鍵是確定u和dv。
師:本題的u和dv可以直接看出來嗎?
眾生:不能。
師:該怎么辦?
眾生:先湊微分。
師:對。怎樣湊?誰來說?
生1:在湊微分環(huán)節(jié),可以把xdx湊成
師:這個同學湊微分的方法對嗎?
眾生:對
師:誰來接著做下去?
生2:
接下來不知道做了。
師:誰能繼續(xù)做下去?
生3:還需要繼續(xù)用分部積分法進行積分。
在本題的教學中,先讓學生思考用什么方法解決問題,在選對分部積分方法之后,在湊微分時又有講究,當用正向思維不能解決問題時,應及時改變思維方向,另選突破口,這樣讓學生經過多次的思考與探索,學生的思維品質才能得到更大的提高。
三、怎樣把學生拉出“陷阱”
首先,教師幫助學生分析掉入“陷阱”的原因,讓他們先“醒”過來;其次是要“慢慢”地把他們拉出來,教師要抓好教學過程中數(shù)學思想方法的滲透,在數(shù)學知識的質變(往往是重點)過程中,幫助學生實現(xiàn)思維活動的轉折,排除思維活動的障礙(往往是難點),渡過思維操作的“關卡”,以實現(xiàn)思維發(fā)展,讓他們從中“悟”出一些道理;再次,要鋪設一些“臺階”讓學生自己爬起來,教師要注意結合學生的心理特點和認識水平從不同角度、不同層次、不同側面有目的、有針對性地不斷設計組編一些探索型、開放型、判斷改錯型、歸納與綜合型等題目,為學生提供多種類型的思維訓練素材,留給學生足夠的時間訓練;最后,教師可以對學生的思維進行測評,測評方法可小型多樣,應根據課堂內容及學生實際情況而定,如選編一些口答、搶答、限定時間解答等題型對學生進行思維品質單項測評或多項綜合測評。學生可先自我評價,體驗成功的樂趣。在測評中,教師要注重把握學生思維的過程和特點,了解其弱點,既不輕易放過學生出現(xiàn)的問題,也不盲目地下結論,而應以此為契機認真研究優(yōu)生與差生的心理特征與思維特征,探索優(yōu)生“見微知著”的跨越性思維的奧秘和差生產生思維障礙的原因,從思維學和心理學的角度出發(fā),通過變化教學結構、設計思維層次、調控思維節(jié)奏,對學生進行有效的思維訓練,促進學生良好思維品質的形成,提高課堂教學質量。
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