汪秋蓮
摘要:鑒于初中學(xué)生面對數(shù)學(xué)問題不會思考、無從下手,并且時有產(chǎn)生畏難情緒等現(xiàn)狀,通過還原思維初始狀態(tài),借助數(shù)學(xué)典例,師生共同體驗思考過程,在操作、觀察、方法、情感等深切的體驗中,揭開數(shù)學(xué)神秘的面紗,發(fā)展自身思維的能力。
關(guān)鍵詞:操作體驗;觀察體驗;方法體驗;情感體驗;思維發(fā)展
時常遇到這樣一些情形:這道題目曾經(jīng)做過、講過不止一遍,學(xué)生再次遇到,依然不會;一道陌生的中等難度的題目學(xué)生無從下手;有的學(xué)生成績猶如過山車,一下很高,一下很低……這些現(xiàn)象的背后蘊(yùn)含著一個相同的本質(zhì):學(xué)生不會思考問題。對于熟悉的問題,他能夠采用正確的解題方法獨立地完成,老師不講他也會;對于陌生的問題,由于思維障礙,無從下手,老師講了他也不會。如何來改變這一現(xiàn)狀呢?如何有效實現(xiàn)《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的“數(shù)學(xué)思考”這一方面的目標(biāo)呢?下面結(jié)合常見的幾類數(shù)學(xué)問題,回顧筆者與學(xué)生之間的幾段體驗。
一、操作體驗—將小小紙片動起來
用運(yùn)動的觀點來探究幾何圖形變化規(guī)律的試題已經(jīng)成為近幾年中考及課程改革的熱點試題。這類題以運(yùn)動為載體,集代數(shù)與幾何的知識于一體,并滲透了分類討論、轉(zhuǎn)化化歸、數(shù)形結(jié)合、函數(shù)方程等重要數(shù)學(xué)思想,具有開放性、操作性和探究性,因為持續(xù)運(yùn)動將會引發(fā)系列變化,所以學(xué)生怕做這類問題,覺得難以把握動中之靜。有的學(xué)生遇到動態(tài)問題便會卡住,有的學(xué)生遇到動態(tài)問題往往漏解,這群孩子有個共性:面對這類問題僅憑想象解題,常常面對試題苦思冥想缺乏動手操作。每逢遇到這類問題,筆者會事先制作一個教具,與學(xué)生一起感受、一起體驗運(yùn)動的全過程,以此抓住特殊位置進(jìn)行分類、抓住不同形狀解決問題。
【案例1】如圖1,拋物線y=-(x-1)2+4交x正半軸于點A,交y軸于點E,B為拋物線的頂點,連接AB、AE、BE。①求四邊形ABEO的面積;②設(shè)△AOE沿x軸正方向平移t個單位長度(0 分析:如何準(zhǔn)確理解這類問題呢?通過想象獲知變化之中的形狀并非易事;通過講評之后獲取答案無法有效發(fā)展學(xué)生能力。于是筆者把拿到這類問題以后的原始思維呈現(xiàn)出來:制作一個與試卷上大小相同的紙片,沿著x軸正方向進(jìn)行平移,并注意觀察重疊部分形狀的變化。通過動態(tài)演示,學(xué)生不難發(fā)現(xiàn):重疊部分的形狀有四邊形、三角形;然后出示“慢鏡頭”,提醒學(xué)生觀察越過哪個地方形狀發(fā)生改變?(尋找特殊位置),學(xué)生亦能發(fā)現(xiàn):當(dāng)點E,落在AB上;接著,動中求靜,畫出下列各圖(如下頁圖2),結(jié)合圖像運(yùn)用相似三角形的判定與性質(zhì)等數(shù)學(xué)知識、運(yùn)用割補(bǔ)法或面積公式等數(shù)學(xué)方法、運(yùn)用數(shù)形結(jié)合、方程等數(shù)學(xué)思想解決問題。 【反思】通過經(jīng)歷一個操作的過程,把握行進(jìn)之中的整個狀態(tài),體驗問題解決的思維方式,這樣,學(xué)生在千變?nèi)f化的動態(tài)問題中,能夠抓住基本的解題思路:即借助手邊的工具(紙片等),通過動態(tài)的演練,體驗運(yùn)動的整個過程,抓住運(yùn)動過程中特殊位置進(jìn)行討論并加以解答。通過上述初始思維形態(tài)的呈現(xiàn),意在教給學(xué)生以不變(基本的解題思路)應(yīng)萬變(變化的圖形、變化的背景、變化的問題)的解題策略。這樣,學(xué)生通過多次反復(fù)的思考和長時間的積累,對于動態(tài)問題就能抓住關(guān)鍵,把握要領(lǐng),學(xué)會解題,享受成功,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)驅(qū)力和學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心。 二、觀察體驗—將基本模型找出來 意大利科學(xué)家伽利略曾說:“大自然用數(shù)學(xué)的語言講話,這個語言的字母是:圓、三角形以及其他各種數(shù)學(xué)形體。”我們的生活中蘊(yùn)含著豐富的圖形,研究數(shù)學(xué),我們的學(xué)習(xí)中充斥著大量的圖形,在形態(tài)各異的幾何圖形中,存在著許多基本的圖形。在求解幾何問題時,往往需要抓住“基本圖形”,在復(fù)雜的幾何圖形中辨認(rèn)、分解出基本圖形,或通過添加輔助線補(bǔ)全、構(gòu)造基本圖形;或運(yùn)用圖形變換的思想,將分散的條件集中起來產(chǎn)生基本圖形。這是一類幾何問題解決的初始想法或基本思路。 【案例2】如圖3,在△ABC中,E、F分別是AB、AC的中點,BC=6,CE=5,動點P在射線EF上,BP交CE于點D,∠CBP的平分線交CE于Q。當(dāng)EP+BP=18時,則CQ的值為 。 分析:遇到這一問題,不少學(xué)生被難倒了,面對多條線,多個點,無法獲取有用的信息并加以解決。講評時,我把自己的思考過程呈現(xiàn)出來:由E、F分別是AB、AC的中點,你能得出什么結(jié)論?(中位線及中位線的性質(zhì));由EE//BC,BQ平分∠CBP,你又能得出什么結(jié)論?(基本圖形:平行線+角平分線→等腰三角形);如何構(gòu)造基本圖形呢?(延長BQ交射線EF于點G,如圖4所示),這樣,不難得到BP=GP,∵EP+BP=18,∴EP+GP=18,即EG=18,要求CQ的值,利用△BCQ~△GEQ的性質(zhì)即可。學(xué)生解答不出的原因主要是,無法將題目已知條件整合推出新的結(jié)論,再將結(jié)論與其他條件整合獲取新的信息;難以從復(fù)雜的圖形中找出“基本圖形”,由陌生的情境轉(zhuǎn)向熟悉的對象。 【反思】通過這題的分析與思考,意在告訴學(xué)生首先熟悉數(shù)學(xué)中的基本圖形,不斷發(fā)展自己的眼力和提高自身的觀察能力,這樣,面對初次遇見的幾何問題,能夠快速抽象基本模型,運(yùn)用已有知識加以解決。 三、方法體驗—將基本方法用上來 數(shù)學(xué)在其漫長的的發(fā)展過程中,不僅建立了嚴(yán)密的知識體系,而且形成了一整套行之有效的數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想。美國著名數(shù)學(xué)教育家波利亞說過:掌握數(shù)學(xué)意味著要善于解題。所謂“善于解題”,并非陷入“就題論題”的困境,而是進(jìn)入“以題論法”的境界。只有將數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法理解透徹并會融會貫通時,新看法、新點子自然噴涌而出。所以,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)該注重基本方法的傳授與基本思想的滲透,發(fā)展學(xué)生“由已知想可知”、“由未知想需知”的思維方式和思維能力。圓中的計算是作業(yè)中錯題率較高的一類問題,究其原因,學(xué)生解決問題的方向不清晰,解決問題的方法不準(zhǔn)確。
【案例3】如圖5,AB是⊙O的直徑,點C在⊙O上,點P是直徑AB上的一點(不與A、B重合),過點P作AB的垂線交BC的延長線于點Q。若cosB= ,BP=6,AP=1,求QC的長。
分析:引導(dǎo)學(xué)生由已知想可知,如見直徑想直角,在Rt△BPQ中,cosB= = ,AB=BP+AP=6+1=7等,再由未知想需知,從圖形可以看出,CQ=BQ-BC,只要求出BQ與BC的值即可。BQ放置在Rt△BPQ中,BP=6,cosB= ,便可求出BQ的值;BC呢?不妨連接AC,如圖6,將BC放置在Rt△ABC中,AB=7,cosB= ,亦能求出BC的值。當(dāng)然,BC是⊙O的弦,要求弦長,可以先求弦長的一半,因此,過點O作OE⊥BC于點E,如圖7,在Rt△BOE中,OB= ,cosB= ,便可求出BE的長,由垂徑定理,得出BC=2BE,這樣,問題就能得以解決。
【反思】通過這一問題的分析,意在培養(yǎng)學(xué)生“由已知想可知”及“由未知想需知”的思考方式和思維能力,并且能夠掌握數(shù)學(xué)問題中常見的解題方法,如求線段的長、求角的度數(shù)等都有自身常用的解題思路和解決方法,學(xué)生能夠在“做”的過程與“思考”的過程中不斷積淀,逐步積累運(yùn)用數(shù)學(xué)解決問題的經(jīng)驗。
四、情感體驗—感受挫敗與成功帶來的韌性與動力
1.盡管失敗,依然呈現(xiàn)碰壁折回
在教學(xué)中我們常會有這樣的經(jīng)歷:遇到一個陌生的數(shù)學(xué)問題,第一時間在腦海里浮現(xiàn)的解題思路不一定是正確的,有時需要換個角度、換種思路才能正確地解答出來。數(shù)學(xué)老師在講評這一問題時,僅僅展示正確的解題思路,往往回避思維碰壁、如何折回這一過程的呈現(xiàn)。事實上,我們的學(xué)生在解題中常常會有碰壁的情形,卡住了,不知所措,思維停滯,最終無法正確解答。所以,筆者覺得在解決問題的過程中碰壁折回這一歷程的回溯,對學(xué)生而言是彌足珍貴的。教學(xué)中,我們無法回避,不能忽略。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,我盡量呈現(xiàn)自身初始的思維狀態(tài),通過讓學(xué)生體驗完整的思維過程,提高學(xué)生的思維能力與解題能力。
2.因為成功,所以說出自我想法
課堂上,我們不僅需要呈現(xiàn)教師原始的思維狀態(tài),也有必要提供機(jī)會讓學(xué)生說出自己的想法。有的時候,談?wù)勛约旱南敕ㄍ葏R報一個答案更能掀起課堂的高潮。學(xué)生智慧的匣子在霎那間打開,猛然發(fā)現(xiàn)“我們的孩子非常優(yōu)秀”。著名教育家陶行知先生曾經(jīng)提出“六大解放思想”,在我們的數(shù)學(xué)課堂上,同樣需要陶老先生“六大解放思想”的引領(lǐng),讓我們的孩子動起手來,通過眼睛觀察,動腦思考,以及由挫敗或成功帶來的韌性與動力的體驗,促使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識與基本技能,發(fā)展抽象思維與推理能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識與實踐能力,促進(jìn)學(xué)生在情感、態(tài)度與價值觀等方面得到發(fā)展。