懷鐵燕
【摘要】“彼節(jié)者有間,而刀刃者無厚;以無厚入有間,恢恢乎其于游刃必有余地矣”解題也有此理,數(shù)學(xué)知識之間具有縱向的聯(lián)系,這些知識雖同屬不同分支,但可以依靠知識間的內(nèi)在邏輯關(guān)系實現(xiàn)整合,在綜合題所呈現(xiàn)的知識網(wǎng)的“榫卯”處加強認(rèn)知,可化解難點,提高學(xué)生解題能力.一、分解組裝,暴露接榫點,感受綜合題目的形成過程;二、整體呈現(xiàn)問題,挖掘接榫點,形成解析策略
【關(guān)鍵詞】知識接榫點;分解組裝;整體認(rèn)知
榫指框架結(jié)構(gòu)兩個或兩個以上部分的接合處,凹凸咬合渾然天成.數(shù)學(xué)知識之間具有縱向的聯(lián)系,這些知識雖同屬不同分支,但可以依靠知識間的內(nèi)在邏輯關(guān)系實現(xiàn)整合.數(shù)學(xué)的綜合題就是打破章節(jié)界限,跨越兩個或幾個知識塊,需要一定的計算和推理才能解決的問題,注重考查數(shù)學(xué)知識的整體性,考查綜合運用知識的能力和遷移能力是主要出發(fā)點.因此在綜合題所呈現(xiàn)的知識網(wǎng)的“榫卯”處加強認(rèn)知,可化解難點,提高學(xué)生解題能力.
一、分解組裝,暴露接榫點,感受綜合題目的形成過程
當(dāng)各種綜合題琳瑯滿目的出現(xiàn)在學(xué)生面前,應(yīng)接不暇、束手無策、避之不及是自然反應(yīng).展示問題的組成過程,可以引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會出題的規(guī)律,分解出基本知識點,解開神秘面紗.
例1如右圖所示正方形加兩條垂線段所形成的“K”型全等是非?;镜膸缀螆D形,經(jīng)常利用同角的余角相等形成AAS來產(chǎn)生OF=BO+OA等一些數(shù)量關(guān)系.如果教師在挖掘問題的深度可以預(yù)想到提問:點C到線段OF,OB的距離?便可以引入兩種常見輔助線重構(gòu)“K”型全等或“旋轉(zhuǎn)式全等”達(dá)到線段轉(zhuǎn)移來獲解問題答案.如下圖:
圖1
圖2圖3
這時BO與OF的垂直關(guān)系及相關(guān)線段的長度的獲取就是榫眼,它為函數(shù)的介入提供空間(如圖4)直線AB的解析式為y=-2x+2,前面圖1相關(guān)的距離可以遷移為求點的坐標(biāo)如點D、點C,轉(zhuǎn)化思想悄然生成.選擇典型的點可確立需要的函數(shù)圖像(如圖5),很自然的求出雙曲線的解析式.學(xué)生親歷綜合題的組裝過程,會感覺和直接給全題不一樣,不會再有距離感,又品味著環(huán)環(huán)相扣獨特數(shù)學(xué)邏輯魅力.
圖4圖5
教師順勢引入圖形的平移變換,變換引發(fā)的位置改變使圖形活起來,但平移變換的性質(zhì)而產(chǎn)生不變的元素為函數(shù)圖像上點坐標(biāo)的讀取提供了條件,坐標(biāo)的獲得又為平移變換提供相關(guān)數(shù)據(jù),如平移的距離.這時即可以提出問題如圖6:當(dāng)正方形ABCD向左平移幾個單位點C可落在雙曲線上,或問:正方形ABCD向左平移1個單位,點C可否落在雙曲線上?學(xué)生感覺知識的結(jié)合點的存在,各個知識點間相互制約又相互作用,體會到數(shù)和形的巧妙融合,難點問題的的高度降下來了,解題能力就提高了.如果教師在能夠變式設(shè)計或引導(dǎo)學(xué)生變式:當(dāng)正方形ABCD向下移動剛才的問題該怎樣解決,學(xué)生的識圖能力及類比、轉(zhuǎn)化能力,探究意識又會增強.如圖7.
圖6圖7
庖丁說“始臣之解牛之時,所見無非牛者.三年之后,未嘗見全牛也”“彼節(jié)者有間,而刀刃者無厚;以無厚入有間,恢恢乎其于游刃必有余地矣”解題也有此理,解題快者,讀題后可迅速拆分,在接榫處進(jìn)退自如,所以教師選取典型問題進(jìn)行分解組裝,強化認(rèn)知知識結(jié)合點,感受綜合題目形成過程,可使學(xué)生感受知識的契合自然巧妙,所參與的往往都是某一知識塊最基本的知識點.消除畏懼情緒,提高解題速度.
二、整體呈現(xiàn)問題,挖掘接榫點,形成解析策略
就像喜歡拆裝組合玩具一樣,學(xué)生經(jīng)歷了上述過程后會對綜合問題有很大的興趣也會有信心,但是一旦由他們獨立進(jìn)行挑戰(zhàn)完整的問題時,還需積累一系列分析問題的經(jīng)驗.
1.基礎(chǔ)知識的掌握要非常扎實,能夠遷移、變通
相關(guān)概念、定理、公式、基本圖形、常用結(jié)論,基本技巧和方法是形成綜合問題的基石,也是學(xué)生解決問題思路的來源,在教學(xué)過程中各個環(huán)節(jié)有意的滲透,還要通過習(xí)題的設(shè)計使其融會貫通.
例2見角平分線想到角兩邊的垂線段;見角平分線、平行線、等腰三角形其二必知另一;見等腰三角形一條重要線段必聯(lián)想三線合一,見垂直想勾股定理、面積、相似等,并設(shè)計恰當(dāng)?shù)拈军c在恰當(dāng)?shù)臅r機給出組合圖題進(jìn)行提升訓(xùn)練:如圖,∠BAC與∠CBE的平分線相交于點P,BE=BC,PB與CE交于點H,PG∥AC交BC于F,交AB于G,下列結(jié)論:①GA=GP;②S△PAC:S△PAB=AC:AB;③BP垂直平分CE;④FP=FC;其中正確的判斷有().
A.只有①②B.只有③④
C.只有①③④D.①②③④
圖9圖10
圖11圖12
學(xué)生慢慢的能夠?qū)D形看出“3D”效果,有了層次感,也就有了解題的靈感.
圖13
重要的基本圖形的元素蘊含的基本信息不能有效的傳導(dǎo),也是阻礙學(xué)生找到“榫點”并快速產(chǎn)生思路的原因,學(xué)生認(rèn)知往往停留在表層或所學(xué)部分知識的背景下,換一個情景或換一個設(shè)問就找不到原型,或原型的信息對學(xué)生的刺激不夠強烈.教師在階段性復(fù)習(xí)和終結(jié)性復(fù)習(xí)中將重要的基本圖形放到不同的背景中,刺激學(xué)生產(chǎn)生遷移認(rèn)知的意識和能力,例如圖等邊三角形原型認(rèn)知及輻射圖.同時養(yǎng)成學(xué)生定期反思、梳理的學(xué)習(xí)習(xí)慣.
對基礎(chǔ)知識的掌握的熟練程度直接影響學(xué)生能否尋找到綜合題的接榫點,從而決定確立解題思路的速度與能力.同時嫻熟的基本計算是保障,學(xué)習(xí)過程中必須明確什么是最基本的,是可生成的,怎樣去聯(lián)想,這也是所有解決綜合題的策略之根.
2.“從已知看可知”,“從要證看需知”等綜合法與分析法來溝通已知條件與結(jié)論
嫻熟的掌握了基礎(chǔ)知識可以由題目的已知條件看到很多結(jié)論,再結(jié)合要得到的結(jié)論尋找需要的條件,在不斷的分析、綜合過程中自然的剖析了問題的結(jié)構(gòu),綜合題分成若干個基本題,知識點之間結(jié)合處一個個被挖出來,長時間實踐反思,會悟出一套有效地解題策略.
3.數(shù)學(xué)思想是知識點結(jié)合處的潤滑劑,也會是解題的靈魂
轉(zhuǎn)化思想是核心思想,結(jié)論——需求——已知——可知——結(jié)論的任何一個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的聯(lián)系都離不開轉(zhuǎn)化思想;方程思想利用量與量間外顯或隱含的等量關(guān)系求取數(shù)據(jù)的重要方法、工具;分類思想探討出現(xiàn)結(jié)論問題的的一切可能性,從而使問題完整;數(shù)形結(jié)合可由抽象的數(shù)據(jù)需要去尋找需要的圖形,由圖形聯(lián)想性質(zhì),由性質(zhì)聯(lián)想圖形,使問題得以解決等等.當(dāng)所有知識都遺忘時,影響人一生的是解決問題的思想方法.數(shù)學(xué)思想方法的領(lǐng)悟使所學(xué)知識不再是零散的點,而是有序的知識鏈,教學(xué)中不斷地滲透、明確,內(nèi)化為需要,成為解題自然方法.
掌握一臺機器的構(gòu)造和性能,最好的辦法就是拆了后逐個零件研究,然后再裝配.這是“由整體到部分,由部分到整體”的認(rèn)識事物的規(guī)律.展示分解組裝題目過程可暴露數(shù)學(xué)知識間的接榫處,利于找到解題的切入點;扎實的基礎(chǔ)背景,巧妙的思想方法,科學(xué)的分析策略可以形成獨立分解組合題目的能力,不但可以解決問題,長期積累反思,還可以變式思索甚至自創(chuàng)問題,在問題解決中不但鍛煉了思維,而且能夠更好的感受數(shù)學(xué)的魅力,實現(xiàn)新課程總體目標(biāo)就不是難事,學(xué)生受到良好的數(shù)學(xué)教育也不是空談.
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