潘桂兵
【摘 要】 高中階段,學(xué)生的心智都發(fā)展得比較成熟,具有一定的邏輯思辨能力,教師需要把握好其思維特點(diǎn),在數(shù)學(xué)教學(xué)中系統(tǒng)性地訓(xùn)練其反思能力。
【關(guān)鍵詞】 高中數(shù)學(xué)教學(xué);反思能力;培養(yǎng)研究
高中階段,學(xué)生的心智都發(fā)展得比較成熟,具有一定的邏輯思辨能力,教師需要把握好其思維特點(diǎn),在數(shù)學(xué)教學(xué)中系統(tǒng)性地訓(xùn)練其反思能力。這樣才能改變高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀,確定學(xué)生的主體地位,使其在解答數(shù)學(xué)題的過程中形成一題多解思維與較強(qiáng)的反思能力,遇到同類題目時(shí)可以舉一反三,提高解題效率。
一、著重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
在課程改革深入進(jìn)行的背景下,素質(zhì)教育逐漸得到了重視和推廣,這種教育模式要求教師觀察學(xué)生的生活,全面培養(yǎng)學(xué)生的各方面能力,而觀察能力則是其中非常重要的一種。高中生處于青春期,對未知事物具有較強(qiáng)的好奇心,教師要把握好這一點(diǎn),引導(dǎo)其細(xì)心觀察題目,從而發(fā)現(xiàn)問題的突破口,激發(fā)強(qiáng)烈的求知欲望。在解題時(shí),教師應(yīng)向?qū)W生滲透數(shù)形結(jié)合思想,鼓勵其扎實(shí)掌握直線垂直的概念、兩條直線異面、平行、相交的位置關(guān)系等數(shù)學(xué)定理和公理,并且通過與圖形相結(jié)合,敏銳觀察,將數(shù)學(xué)知識靈活運(yùn)用于其中,對概念的運(yùn)用情景進(jìn)行反復(fù)思考,充分發(fā)揮想象力,總結(jié)圖形問題的解決方法。
例1:現(xiàn)有一正方體(見圖1),底面ABCD的中心為點(diǎn)O,棱D1C1和DD1的中點(diǎn)分別為N和M,那么直線MO( )。
A.不和MN垂直,但與AC垂直
B.是MN與AC的公垂線
C.既不垂直于MN,也不垂直于AC
D.不和AC垂直,但與MN垂直
許多學(xué)生在初步審題后,由于觀察能力不強(qiáng),并未準(zhǔn)確找到三垂線定理中的射影,所以看到答案A后并未多做考慮就直接選擇,認(rèn)為MO既垂直于MN,又垂直于AC,是MN與AC的公垂線。其實(shí)仔細(xì)觀察再回想定理就能發(fā)現(xiàn),MO不和MN垂直,但與AC垂直,即正確答案為B。
例2:如果直線c和d是在兩個(gè)不同的平面中,且并無交點(diǎn),屬于異面直線,判斷過空間內(nèi)任意一點(diǎn)Q是否有且只有1個(gè)平面同時(shí)平行于直線c和d?
學(xué)生因?yàn)槿狈臻g想象力,讀題后并未考慮周全,直接認(rèn)為空間中任意一點(diǎn)Q并未在直線c和d上,判斷為真命題。其實(shí)當(dāng)Q在直線c或直線d上時(shí),所作的平面都無法和該直線平行,或者點(diǎn)Q和其中一條直線確定的平面恰好平行于另一條直線,那么同樣不符合題目中的結(jié)論,所以應(yīng)判斷該題為假命題。
二、引導(dǎo)學(xué)生在錯誤中反思
高中數(shù)學(xué)知識涉及范圍較廣,且具有一定的抽象性,學(xué)生在解題過程中難免會犯錯誤,而教師要做的就是教育學(xué)生不氣餒,不要因一次錯誤而喪失自信心,要善于從錯誤中反思,發(fā)現(xiàn)原因所在,不斷積累經(jīng)驗(yàn),避免再次犯同類錯誤。反思過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是在解題后反思,對自己采用的解題方法與思維軌跡加以反思。在錯題反思中,學(xué)生要觀察自己的解題步驟,發(fā)現(xiàn)具體在哪一步犯錯,錯誤原因(計(jì)算過程出錯、運(yùn)用公式錯誤或者概念理解有誤等)。整個(gè)反思過程的目的就是讓學(xué)生對思維過程重新進(jìn)行梳理,使其通過思維操作,獲得解題能力的提升,并且扎實(shí)掌握基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)內(nèi)容,如公式、概念、定理等。
例3:現(xiàn)有空間四邊形ABCD(見圖2),其兩邊AD與AB的中點(diǎn)分別為F和E,CD和BC的中點(diǎn)各有一點(diǎn)H和G,求證:直線AC,F(xiàn)H與EG共同交于一點(diǎn)(T)。
許多學(xué)生看到題目中的已知條件后,很快得知BD與EF平行,BD=2EF,在后續(xù)證明中,依次列出DH/HC=BG/GC=2,BD∥GH,BD=3GH幾項(xiàng)推論,由此可知EFGH是梯形,而FH和EG則是梯形的兩腰,如果T是二者的交點(diǎn),因?yàn)镈H/HC=2,AD與AB的中點(diǎn)分別為F和E,所以FH和AC交于一點(diǎn),所以直線AC,F(xiàn)H與EG共同交于一點(diǎn)。
這個(gè)思維過程的前半部分是正確的,但后半部分分別證明了每兩條直線相交,卻并未證明三條直線在同一點(diǎn)相交,邏輯性較差。學(xué)生在假設(shè)梯形的兩腰在T點(diǎn)相交后,應(yīng)從FH、EG分別在平面ACD與ABC上出發(fā),說明T同時(shí)屬于ACD與ABD兩個(gè)平面,而這兩個(gè)平面的交線是AC,所以點(diǎn)T在直線AC上,證明命題正確。
三、培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,經(jīng)常會遇到許多說法不同,但解題方法大致相同的題目,題海戰(zhàn)術(shù)并不能保障學(xué)生掌握其中每道題目的解法,教師應(yīng)選擇經(jīng)典題目加以訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的反思能力,使其能舉一反三,提高解題效率。
例4:f(x) =√ax2+4x+2 的定義域是R,那么a的取值范圍的多少?
原函數(shù)的定義域?yàn)镽,且式子ax2+4x+4 在根號內(nèi),所以可知在R上ax2+4x+4 >0是恒成立的,因此a>0,同時(shí)要滿足二次函數(shù)的最小值,即(8a-16)/4a>0,所以a>2。
當(dāng)學(xué)生掌握該題的解法后,教師可以改變出題形式,比如要求學(xué)生求多項(xiàng)式ax2+4x+4的對數(shù),變成新的題目:函數(shù)f(x) =log3√ax2+4x+2的定義域是R,那么a的取值范圍的多少?而解題方法其實(shí)和例4相同,前一道題主要考察定義域的概念、根號的定義與意義,而后一道題則考察log函數(shù)的定義。學(xué)生在深入理解有關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念的情況下,很快就能理清思路,得出答案。教師要引導(dǎo)學(xué)生多反思解題過程,通過強(qiáng)化訓(xùn)練,掌握概念的意義并將其靈活運(yùn)用于數(shù)學(xué)題目的解答中。另外,在改變后的題目中,教師還可以將根號去掉,考察學(xué)生對換元法的掌握情況,通過變換題目訓(xùn)練學(xué)生的多種能力。
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和反思能力,從而使其學(xué)習(xí)效率與解題能力提高。與此同時(shí),較強(qiáng)的反思能力并不意味著要一直反思,或者越多越好,而是要學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)并解決問題。學(xué)生要善于發(fā)現(xiàn)反思缺口,通過探索解決數(shù)學(xué)問題后,就要適時(shí)結(jié)束反思過程,避免思維進(jìn)入死胡同,為其今后的學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。