麥少鳳 馮大學(xué)
[摘 要] 常規(guī)的章節(jié)復(fù)習(xí)課往往是對本章知識和方法的簡單歸納和整理,這樣對學(xué)生能力的提高作用不是十分明顯,我們嘗試在通過引導(dǎo)學(xué)生對照課本目錄進(jìn)行知識與方法的梳理過后,通過一定的線索,把已經(jīng)解決的一些問題進(jìn)行方法的提煉和提升,給學(xué)生以拓展的空間,通過對幾何計(jì)數(shù)問題的解決,再次介紹我們所倡導(dǎo)的“串題”的思想方法供各位同仁探討.
[關(guān)鍵詞] 計(jì)數(shù);串題;幾何復(fù)習(xí)課
2011版的《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出,數(shù)學(xué)教學(xué)要關(guān)注“四基”,而“四基”是指:基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想和基本活動經(jīng)驗(yàn). 而其中的數(shù)學(xué)“基本思想”是關(guān)于數(shù)學(xué)科學(xué)最為根本的要旨,是數(shù)學(xué)研究的基礎(chǔ),也是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心所在.
初中幾何復(fù)習(xí)課不僅要復(fù)習(xí)知識點(diǎn),幫助學(xué)生形成系統(tǒng)、清晰的知識網(wǎng)絡(luò),更重要的是使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動理解和掌握數(shù)學(xué)知識與技能、數(shù)學(xué)思想和方法,引起思維欲望,養(yǎng)成積極、主動、獨(dú)立的思考習(xí)慣,從而有效地促進(jìn)學(xué)生在情感、態(tài)度、價(jià)值觀等方面的全面發(fā)展. 而目前我們的幾何復(fù)習(xí)課普遍存在“重知識,輕能力;重模仿,輕思考”的現(xiàn)象,因而嚴(yán)重制約了學(xué)生的思維發(fā)展,造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足,復(fù)習(xí)效率低下的嚴(yán)重后果.
愛因斯坦曾說:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因?yàn)榻鉀Q一個問題也許僅是一個數(shù)學(xué)上的技巧而已.而提出新的問題、新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要創(chuàng)造力和想象力.”學(xué)習(xí)不再是“記憶”知識,而是利用已有的知識去提出更多的、更新的問題,并在問題解決中改進(jìn)原有知識的認(rèn)知結(jié)構(gòu).
筆者通過多年的實(shí)踐嘗試,發(fā)現(xiàn)巧用“串題”,可以有效地提高初中幾何復(fù)習(xí)課的效率.
“串題”及其理論依據(jù)
所謂“串題”,是指將一組題目集中在一起來處理,是筆者在1993年率先提出來的一種變題訓(xùn)練(見文3),而這組題目集中的原則是:①圖形結(jié)構(gòu)在本質(zhì)上有類似的地方或在解決方法上有類似之處;②難度逐漸增大,所需知識或者解決的技巧要求逐漸增多,但解決問題的本質(zhì)方法是一樣的(相當(dāng)于“一解多題”),而且前面的題目的解決,往往對后面的題目的解決具有啟發(fā)作用;③盡可能以課本例題、習(xí)題為起始題目進(jìn)行演變.
美國哈佛大學(xué)教授加德納提出的“多元智力理論”(MultipleIntelligences)創(chuàng)建了“以問題為導(dǎo)向的教學(xué)策略”,為創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供了重要的思路和實(shí)施的方法. 應(yīng)用多元智能理論進(jìn)行教學(xué),既可以開發(fā)學(xué)生的多元智能,又可以實(shí)現(xiàn)他的個性化發(fā)展,不僅可以使教學(xué)生動化,而且有利于教學(xué)個性化. 而在幾何復(fù)習(xí)課上運(yùn)用“串題”,可以充分體現(xiàn)以問題為導(dǎo)向的教學(xué)策略,學(xué)生通過一系列的問題串,層層深入地對問題展開思考,放飛他們的思維,并在思考中不斷強(qiáng)化對所學(xué)內(nèi)容的理解,更重要的是在這個過程中,學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力可以得到最大限度的提升.
教學(xué)過程與點(diǎn)評
環(huán)節(jié)1:翻到課本目錄第2頁,思考:這個單元學(xué)了些什么?(略)
環(huán)節(jié)2:思考:這個單元有哪些重要的思想方法和補(bǔ)充?(略)
環(huán)節(jié)3:巧用“串題”解決幾何計(jì)數(shù)問題(重點(diǎn)).
問題1 (1)一直線上有4個點(diǎn),以這些點(diǎn)為端點(diǎn)的線段有多少條?(此題為前面做過的作業(yè),學(xué)生通過數(shù)數(shù)的方法得到6條,在引導(dǎo)學(xué)生回憶的基礎(chǔ)上拋出第(2)問)
(2)如圖1,一直線上有n個點(diǎn),以這些點(diǎn)為端點(diǎn)的線段有多少條?
分析 第(2)問已經(jīng)沒有辦法把所有線段寫出來再數(shù)了,逼著我們必須尋求突破,重新審視第(1)問. 除了寫出來一條一條地?cái)?shù)以外,還有沒有其他辦法?于是得到本題一般性解法:每條線段有兩個端點(diǎn),解決的突破口就在這里. 因?yàn)槊總€點(diǎn)可以和另外的一個點(diǎn)組成一條線段,這樣,每個點(diǎn)都可以和另外n-1個點(diǎn)中的每一個組成一條線段,但對于一條線段來說,可以分別從兩個端點(diǎn)來計(jì)算,故結(jié)果要除去重復(fù)計(jì)算的,應(yīng)該是n(n-1).與此類似,平面上有n個點(diǎn),以這些點(diǎn)為端點(diǎn)的線段也是有n(n-1)條.
問題2 如圖2,平面上有n個點(diǎn),以這些點(diǎn)為端點(diǎn)的線段有多少條?
問題3 如圖3,這里一共有多少個角(這里的角是指小于或等于∠AOA的角)?
分析 其實(shí),問題1與問題2、問題3實(shí)際上是同一個問題,答案都是n(n-1),只是“化直為曲”而已. 學(xué)生在理解透問題1的基礎(chǔ)上,問題2和問題3就不難理解了.
問題4 如圖4,n邊形的對角線有多少條?
分析 問題4與前面三個問題都是同類型問題,思想方法一樣,只是稍稍變換了一下背景,因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)不能與它本身以及相鄰兩點(diǎn)構(gòu)成對角線,所以本題的答案變成n(n-3). 如果學(xué)生能看出本題與前面的思想方法一致的話,那么本題同樣也不難解決.
事實(shí)上,上述幾個問題同屬一個數(shù)學(xué)模型:一般地,如果有n個元素(我們所研究的對象),每兩個元素之間構(gòu)成一次聯(lián)系,那么共有多少次聯(lián)系?在我們的學(xué)習(xí)和生活中還有很多數(shù)學(xué)問題和實(shí)際問題都屬于這一數(shù)學(xué)模型:如“在同一平面內(nèi),n條直線相交,最多有多少個交點(diǎn)”“多人之間的兩兩握手(或互通電話)問題”“球類比賽中單循環(huán)賽場次問題”,等等,都屬于這個數(shù)學(xué)模型. 在初一幾何教學(xué)的時候,我們可以適當(dāng)?shù)亻_始滲透給學(xué)生這種“建模”的思想,然后隨著學(xué)習(xí)的深入,再逐步強(qiáng)化和拓展、延伸.
問題5 平面上有n個點(diǎn),可以確定多少條直線?(課后思考作業(yè))
分析 該問題其實(shí)是沒有答案的,但如果沒有非常認(rèn)真進(jìn)行審題的話,這道題就很容易變成有固定答案的題目,思想方法與前面一致,學(xué)生很自然而然通過類比得出n(n-1)這個結(jié)論,包括教師本身也容易做錯. 如果原題目是問“平面上n個點(diǎn),最多可以確定多少條直線?”那么答案就是n(n-1);但假若沒有這個限制條件的話,則就要分類,而這道題的分類是無窮無盡的. 出這道題的目的旨在讓學(xué)生學(xué)會用心審題并要養(yǎng)成縝密的思維習(xí)慣,不要理所當(dāng)然.
在學(xué)習(xí)了平行線部分的三線八角后,我們還可以再次在復(fù)習(xí)前面的內(nèi)容的基礎(chǔ)上拋出以下問題讓學(xué)生解決(既達(dá)到復(fù)習(xí)鞏固的目的,又可以讓學(xué)生體會這種解決問題的方式的奇特效應(yīng)):
問題6 我們知道,兩條直線被第三條直線所截,可以形成4對同位角,請問:在平面上n條直線兩兩相交,無三線共點(diǎn),可以形成多少對同位角?
分析 這題看似很難做,部分同學(xué)想歸納出來,發(fā)現(xiàn)n=3時是12,n=4時是48,沒有辦法數(shù),更不好找規(guī)律. 其實(shí),如果我們注意同位角的定義所指:“兩條直線被第三條直線所截,可以形成4對同位角”,我們只要能夠把這些直線這樣分開,分成一個個的“兩條直線被第三條直線所截”這樣的三線小組,問題就迎刃而解了:每條直線與另外的n-1條直線中的任意一條都可以形成一個兩條直線組合,剩下的(n-2)條中的每一條都可以來截這個兩條直線的組合. 而這樣的兩條直線組合有n(n-1)個,總的就有這樣的三線組合n(n-1)(n-2)個,同位角就有4×n(n-1)·(n-2)=2n(n-1)(n-2)個. 用這種思考方式,我們很容易得到,n條直線交于一點(diǎn)共有n(n-1)對對頂角.
給初一學(xué)生講解有關(guān)幾何計(jì)數(shù)問題往往令許多教師為難,覺得不好講,學(xué)生也不好接受. 著名數(shù)學(xué)家、首屆國家級數(shù)學(xué)名師李尚志先生在他的《數(shù)學(xué)的神韻》中所說:“人們確實(shí)認(rèn)為數(shù)學(xué)是煩瑣的、復(fù)雜的. 數(shù)學(xué)當(dāng)然有算法,算法也許是煩瑣的,具體過程更是煩瑣. 但是,指揮這些算法的想法一定是簡單的,這才是最有威力的.”
上面羅列的6個問題,其實(shí)思想方法都是相同或類似的,學(xué)生只要掌握了問題1的思想方法,接下來那些雖然看上去難度很大,或許很多初三的學(xué)生都完成不了的問題,也不見得有多么深不可測、高不可攀了. 因此,數(shù)學(xué)的幾何復(fù)習(xí)課,一定要徹底講清楚思想方法,然后再通過“串題”把相關(guān)的內(nèi)容連接起來,組成一系列的問題串,一來可以進(jìn)一步熟悉本單元需要學(xué)生掌握的數(shù)學(xué)知識和思想方法;二來也加強(qiáng)了本單元與其他知識的聯(lián)結(jié),讓學(xué)生的知識網(wǎng)絡(luò)更廣泛、更清晰;三來,以往的復(fù)習(xí)課容易讓學(xué)生覺得沉悶缺乏新意,但現(xiàn)在的“串題”卻能讓學(xué)生興趣盎然,整節(jié)課的思維都能保持在高度活躍的狀態(tài)之下. 因此,在幾何復(fù)習(xí)課上,巧用“串題”的確能有效提高課堂效率.
總之,本堂課打破了“以講為主”的束縛,真正地做到“把課堂還給學(xué)生”,確立了學(xué)生在課堂教學(xué)活動中的主體地位,通過學(xué)生自己獨(dú)立的思考,闡述自己的思想和觀點(diǎn),發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題,使學(xué)生形成了良好的思維品質(zhì),提高了思維水平,發(fā)展了思維能力.通過“串題”串出的一系列問題串,培養(yǎng)學(xué)生良好的思考習(xí)慣和初步的辯證唯物主義觀點(diǎn),更好地理解、欣賞數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和獨(dú)立解決問題的能力.