摘要:解題后反思解題規(guī)律,有利于總結解題經(jīng)驗、積累解題方法,從而較快地摸索解題線索,提高解題能力. 本文結合一個教學案例,提出了解題后引導學生反思解題規(guī)律的五個教學步驟.
關鍵詞:解題后反思;數(shù)學題型;解題規(guī)律;思維規(guī)律
著名數(shù)學家波利亞說過:“數(shù)學問題的解決僅僅只是一半,更重要的是解題之后的回顧與反思.” 可見波利亞非常重視解題后反思的過程. 數(shù)學解題后的反思包括反思錯解及其原因、反思思維過程、反思解題規(guī)律、反思一題多解等等.本文就解題后反思解題規(guī)律這一方面進行研究.
許多數(shù)學題,具有相同的結構形式,它們的解答形式雖然不相同,但解題思路卻有一定的規(guī)律. 所以解題后引導學生對題目進行歸類,對這類題型的解題規(guī)律進行分析歸納,可使學生從題海中解脫出來,提高分析歸納解題規(guī)律的能力,也有利于總結解題經(jīng)驗、積累解題方法,從而較快地摸索解題的線索,提高解題能力. 那么解題后如何引導學生反思解題規(guī)律呢?可分為下面五個步驟進行.
引導學生反思題目涉及的主要知識點,總結題型
數(shù)學題型往往是和知識點聯(lián)系在一起的,所以要總結題型,應先挖掘出題目所涉及的知識點. 一道題通常包含大量的信息,教師應引導學生去粗取精,理清題干,提煉出關鍵的解題信息(比如找出已知條件、主要數(shù)學概念、要求解的目標或求證的結論). 這些信息經(jīng)過整理,用數(shù)學語言描述出來后就是題目涉及的主要知識點.最后在這些知識點的基礎上,結合題干和解題目標,就容易總結出該類題型.
例1如圖1所示,在棱長為a正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為BB1,CC1的中點,求AE,BF所成角的大小.
圖1
解析連結C1E,C1A,因為E,F(xiàn)分別為BB1,CC1的中點,則有EC1∥BF,
所以∠AEC1是異面直線AE,BF所成的角.
因為AE=EC1=a,AC1=a,所以cos∠AEC1==1-=-,從而AE,BF所成的角為arccos.
分析解答完該題后,教師通過一系列的設問,引導學生一步步反思知識點和總結題型(下同).
教師:解答完這道題,現(xiàn)在讓我們來回顧一下本題主要涉及哪些數(shù)學概念?
學生:正方體,中點,兩直線所成的角度.
教師:同學們回答得很全面,其中兩直線是異面直線,因此異面直線所成的角是本題的核心概念.本題的已知條件是什么?解題目標是什么?
學生:已知條件包含正方體棱長,兩個中點,AE,BF分別在兩個面上;解題目標是求AE,BF所成的角.
教師:所以從已知條件和解題目標可以看出,本題涉及的主要知識點有正方體的性質、余弦定理、異面直線所成的角. 本題題型為求兩條異面直線所成的角.
應用“文章”分段法,引導學生反思該題型的解題步驟
日常教學中可以發(fā)現(xiàn),熟悉解題步驟的學生,答題的時候明顯更加自信,而且解題所用時間較短,所以反思某個題型的具體解題步驟是有必要的. 總結題型后,教師應引導學生回顧一下解題過程,把它看成是一篇“文章”,然后對該“文章”劃分段落. 用數(shù)學語言描述出各段落的大意,這就形成該題關鍵的幾個解題步驟.結合例1,教師可以這樣引導學生反思解題步驟.
教師:本“文章”可分為幾段?各段分別是從哪里到哪里?
學生:分成三段,第一段從開頭到“連結C1E,C1A”;第二段到“∠AEC1是異面直線AE,BF所成的角”; 第三段到結束.
教師:各段的段落大意如何?
學生:第一段說的是過一點作平行線,作出一個角;第二段說的是證明上面作出的角是所求異面直線所成的角;第三段說的是把角置于三角形中,通過已知條件和解三角形的知識求出角.
教師:很好,以上三段的段落大意就是本題型的三個解題步驟.
引導學生反思該題型的解題思維規(guī)律
解題思維規(guī)律是解題規(guī)律中最重要的組成部分,掌握了它就能迅速摸索到解題線索,從而擬定具體解題步驟. 我們可以把解題思維規(guī)律看成是一篇文章的中心思想,它是各段段落大意和寫作意圖的高度概括. 所以結合各解題步驟及其意圖,經(jīng)過概括、簡化,就能形成解題思維規(guī)律. 結合例1,教師可以這樣引導學生.
教師:我們知道本題分三個步驟,第一個步驟的意圖是什么?
學生:選擇恰當?shù)狞c,通過平移直線后,將空間問題轉化為平面問題.
教師:接下來的兩個步驟的意圖各是什么?
學生:第二個步驟意圖是要確定所求的角;第三個步驟意圖是在平面內,聯(lián)系已知條件,算出答案.
教師:我們把這三個目的整理一下便可以得到如下解題規(guī)律:欲求兩條異面直線所成的角,關鍵在于選擇恰當?shù)狞c,通過平移一條直線(或兩條直線)后,轉化為平面問題,最后在平面內把該角求出.
引導學生反思該題型中數(shù)學思想方法的應用
數(shù)學思想方法是關于怎樣進行認知活動的知識,是數(shù)學解題規(guī)律在更高層次上的抽象和概括. 解題之后對涉及的數(shù)學思想方法及時提煉,可以構建學生的知識網(wǎng)絡,深化學生的理性認識,提高學生的思維水平. 這個步驟一定要及時,要抓住最佳時機,一旦錯過,教學效果會大打折扣. 在教學中,教師應先引導學生對該題型的思維規(guī)律進行深層次的概括和提煉,然后體會該數(shù)學思想方法在本題中的作用. 結合例1,教師可以這樣引導.
教師:請回顧一下本題的思維規(guī)律,你認為最核心的是哪個詞?
學生:平移.
教師:平移的目的是將三維空間中抽象的角轉化為平面問題來解決. 所以最核心的詞是哪個?
學生:轉化.
教師:對了,就是轉化法. 所謂轉化法,就是通過把問題適當?shù)刈兏?,進行難易或繁簡的轉化,從而達到最終解決問題的目的,它是一種常用的好方法. 在本題中,它的作用如何體現(xiàn)呢?
學生:使得求角變得簡單.
教師:分析得不夠全面. 在三維空間中,要直接用公式計算兩異面直線所成的角,以我們現(xiàn)在所學知識很難解決.在平面上,我們已經(jīng)掌握了一些求角的經(jīng)驗,解決起來相對容易. 這樣把空間問題轉化為平面問題,使得本題由難變易.
引導學生反思題目的變式和拓展,以鞏固對解題規(guī)律的掌握
變式和拓展就是針對題目的條件進行變換,或是對原題的所求內容進行拓寬與引申,設計出新題并進行求解. 這樣有助于學生全面認識數(shù)學知識點的相互關聯(lián),能夠讓學生對數(shù)學解題規(guī)律的運用達到“學一知二、舉一反三”的好效果. 結合例1,教師可以這樣引導反思題目的變式和拓展.
變式1:在棱長為a的正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為BB1,CC1的中點,求AE和BC所成的角.
變式2:在棱長為a的正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為BB1,CC1的中點,求BF和A1D1所成的角.
以上兩個變式是對解題目標進行表面變換,實質未變.
拓展:在正四面體ABCD中,E,F(xiàn)分別是BC,AD的中點,求AE和CF所成角的大小.
拓展題目的解題背景和條件變換了,但求解的實質還是求兩條異面直線所成的角.
常言道:“好記性不如爛筆頭.” 教師在引導學生反思解題規(guī)律的時候,通常只是口頭闡述,導致學生來不及作筆記.所以教師要有適當?shù)陌鍟?,要留適當?shù)臅r間給學生做好簡單筆記,這樣有利于學生形成反思習慣,提高復習效率. 總之,把以上5個步驟切實運用于課堂教學中,可以大大提高學生解題后反思的興趣,培養(yǎng)科學的反思習慣,提高解決問題的能力.