石樹偉
(揚(yáng)州市廣陵區(qū)教師發(fā)展中心,江蘇 揚(yáng)州 225006)
學(xué)數(shù)學(xué)離不開解題,但許多教師沒有深入思考學(xué)數(shù)學(xué)需要解怎樣的題、怎樣解題,僅片面理解為學(xué)數(shù)學(xué)就是要大量刷題,導(dǎo)致當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)試式的題海訓(xùn)練盛行,學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)沉重,學(xué)生疲于應(yīng)付、只做不思,不僅嚴(yán)重摧殘學(xué)生的身心健康,更影響學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)。學(xué)生作業(yè)減負(fù)增效已刻不容緩!
做任何事都應(yīng)目的明確,否則就做不好事。學(xué)數(shù)學(xué)離不開解題,這句話本身沒有問題,著名數(shù)學(xué)家華羅庚也說過,學(xué)數(shù)學(xué)不解題,猶如入寶山而空返。但許多教師對(duì)這句話還缺乏深入思考,特別是疏于對(duì)解題目的的思考:入寶山究竟淘什么寶?南京師大附中陶維林老師曾經(jīng)給青年教師出過一個(gè)思考題:做題目,為什么?同樣,教師布置作業(yè)時(shí)也需要思考這一本原性問題:做作業(yè),為什么?想清楚“為什么要讓學(xué)生做題目”“為什么要給學(xué)生布置這些題目”[1],教師布置作業(yè)就不會(huì)盲目。教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到,解題可以鞏固知識(shí)、熟練技能,這是解題的初級(jí)目標(biāo),是需要的也是必要的,達(dá)成這一目標(biāo),適量的重復(fù)訓(xùn)練即可;解題還可以提升能力、增長(zhǎng)智慧,這是解題的高級(jí)目標(biāo),也是學(xué)生數(shù)學(xué)作業(yè)減負(fù)增效所追求的目標(biāo),達(dá)成這一目標(biāo)不是題海訓(xùn)練所能完成的。目的明確了,學(xué)生作業(yè)減負(fù)增效才有可能。
目的清楚了,還必須圍繞目的行事。為提升能力、增長(zhǎng)智慧以達(dá)到減負(fù)增效的作業(yè)效果,學(xué)生作業(yè)需解“好題”、“解好”題。解“好題”是對(duì)作業(yè)布置——解怎樣的題的要求,“解好”題則是對(duì)作業(yè)完成——怎樣解題的要求?,F(xiàn)在的困難在于如何做到讓學(xué)生解“好題”、“解好”題。
這里的“好題”主要是針對(duì)構(gòu)成一次作業(yè)的一組習(xí)題而言的。單個(gè)的習(xí)題有好壞之分,但因?yàn)槿粘=虒W(xué)中初中數(shù)學(xué)作業(yè)習(xí)題原創(chuàng)很難,以教師選擇、改編為主,而教師的功力更主要地體現(xiàn)在構(gòu)成一次平時(shí)作業(yè)的一組習(xí)題的精心編排和組合,讓學(xué)生做適量的題就能達(dá)到作業(yè)目的,并取得好的成績(jī),這是考驗(yàn)教師水平的。
1.“好題”應(yīng)具有典型性
笛卡兒說過:“我所解決的每一個(gè)問題將成為一個(gè)范例,以用于解決其他問題。”學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間非常寶貴,作業(yè)練習(xí)的習(xí)題應(yīng)力求是典型的:既要鞏固應(yīng)用當(dāng)前所學(xué)知識(shí)、滲透重要數(shù)學(xué)思想方法,也應(yīng)是某種規(guī)律的代表,能由“個(gè)”及“類”[2]。如三角形的全等和相似常常可以歸結(jié)到某一類基本圖形,因此在選編這部分內(nèi)容的作業(yè)時(shí),應(yīng)對(duì)三角形全等和相似的基本圖形進(jìn)行梳理,加強(qiáng)基本圖形的識(shí)別與訓(xùn)練。
案例1:相似三角形的判定課后作業(yè)之一
題1.如圖1,已知AB⊥BD,ED⊥BD,點(diǎn)C是線段BD上的一點(diǎn),且AC⊥CE,找出圖中的相似三角形,并說明理由。
題2.如圖2,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,點(diǎn)D為AC邊上一點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā)沿線段AB向終點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)。連接DE作∠DEF=45°,與邊BC相交于點(diǎn)F。找出圖中的一對(duì)相似三角形,并說明理由。
題 3.圖 1中∠B=∠D=∠ACE=90°,圖 2中∠A=∠B=∠DEF=45°,一條直線上的三個(gè)角必須是90°或45°才有相似三角形嗎?推廣到一般情形,滿足什么條件就有三角形相似?
題4.如圖3,∠A=∠B=∠DEC,找出圖中的相似三角形,并說明理由。形成過程,學(xué)會(huì)命題。
案例2:二次函數(shù)的應(yīng)用課后作業(yè)之一
題1.(祖題)用16m長(zhǎng)的籬笆圍一個(gè)長(zhǎng)方形的生物園。長(zhǎng)為多少時(shí)長(zhǎng)方形生物園的面積達(dá)到最大?
題2.(本題)如圖4,要用總長(zhǎng)為16m的籬笆,一面靠墻圍成一個(gè)長(zhǎng)方形的生物園飼養(yǎng)小兔。求小兔活動(dòng)范圍的最大面積。
題3.(子題1)如圖4,要用總長(zhǎng)為16m的籬笆,一面靠墻(墻的可利用長(zhǎng)度為6m)圍成一個(gè)長(zhǎng)方形的生物園飼養(yǎng)小兔。(1)求小兔活動(dòng)范圍的最大面積;(2)解決上述問題時(shí),你結(jié)合大致圖像思考了嗎?假如沒有,嘗試一下結(jié)合圖像解決問題,思考數(shù)形結(jié)合有什么好處?
題4.(子題2)如圖4,要用總長(zhǎng)為16m的籬笆,一面靠墻(墻的可利用長(zhǎng)度為12m,且要求靠
圖4
圖1
圖2
圖3
【案例評(píng)析】題1、題2在變化中進(jìn)行適度的重復(fù),鞏固熟練三角形相似判定方法的應(yīng)用,更主要的是在重復(fù)中感悟三角形相似基本圖形的結(jié)構(gòu)特征。題3、題4則是反思提升,將題1、題2由特殊情況推廣到一般情形,提煉三角形相似的基本圖形——一線三等角,充分體現(xiàn)了作業(yè)習(xí)題選擇的典型性。
2.“好題”應(yīng)具有生長(zhǎng)性
著名數(shù)學(xué)教育家波利亞有過一個(gè)形象的比喻:“好題目和某種蘑菇有點(diǎn)相似之處:它們都成串生長(zhǎng)。找到一個(gè)以后,我們應(yīng)該四處看看,很有可能在很近的地方又能找到更多的。”作業(yè)習(xí)題應(yīng)從一條常見習(xí)題——本題追溯其來源——祖題(或題根),再從本題衍生出新的問題——子題,使作業(yè)習(xí)題體現(xiàn)生長(zhǎng)性。習(xí)題的變式生長(zhǎng),既能為學(xué)生搭建恰當(dāng)?shù)摹澳_手架”,由易到難不斷提升訓(xùn)練的思維層次,又具有一定的創(chuàng)新成分,有效避免機(jī)械重復(fù)訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)“在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上有所發(fā)展”[3];既能讓學(xué)生學(xué)會(huì)解題,又能讓學(xué)生見習(xí)習(xí)題的墻一邊AD的長(zhǎng)不小于6m)圍成一個(gè)長(zhǎng)方形的生物園飼養(yǎng)小兔。(1)求小兔活動(dòng)范圍的最大面積;(2)小兔的活動(dòng)范圍存在最小面積嗎?若存在,求出最小面積。
(題4簡(jiǎn)解如下:設(shè) AB=xm,面積為ym2,則y=-2x2+16x=-2(x-4)2+32。由6m≤BC≤12m,可得6≤16-2x≤12,即2≤x≤5。結(jié)合圖像,所以當(dāng) x=4即 AB=4m時(shí)面積 y=32m2,當(dāng) x=2即AB=2m時(shí)面積y=24m2。)
題5.(反思)回顧從題2到題4求面積最值的過程,它們有什么共同之處,又是如何變化發(fā)展的?
題6.(反思)一次式乘以一次式才會(huì)有二次式,因此二次函數(shù)模型一般來源于生活中a×b型的數(shù)量關(guān)系。試想一下:(1)面積問題中為什么容易構(gòu)造出二次函數(shù)?(2)除了面積問題,生活中還有哪些問題可以構(gòu)造二次函數(shù)模型?
【案例評(píng)析】二次函數(shù)的應(yīng)用是中考必考且壓軸的常見題型,案例從題1到題4通過實(shí)際問題中自變量取值范圍的不斷變化,變式拓展問題,至題4儼然已經(jīng)形成一道綜合應(yīng)用題。學(xué)生通過變式過程的回顧,可以清楚地看到一道二次函數(shù)應(yīng)用中考?jí)狠S題是怎么形成的。因?yàn)槎伪仨氂梢淮纬艘淮味鴣?,因此二次函?shù)的應(yīng)用題常源自乘法模型,生活中的乘法模型常見兩類問題,一類是面積問題(長(zhǎng)乘寬或底乘高),一類是銷售問題(單價(jià)乘銷量或單件利潤(rùn)乘銷量),題5、題6引導(dǎo)學(xué)生對(duì)二次函數(shù)應(yīng)用題的命題過程及來源進(jìn)行了本質(zhì)揭示。這樣具有生長(zhǎng)性的作業(yè)題,會(huì)讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)題的命制并不神秘!
3.“好題”應(yīng)具有聯(lián)系性
量子論創(chuàng)立者普朗克說:“科學(xué)是內(nèi)在的統(tǒng)一體,它被分解為單獨(dú)的部門不是由于事物的本質(zhì),而是由于人類認(rèn)識(shí)能力的局限,實(shí)際上存在著從物理學(xué)到化學(xué)、人類學(xué)到社會(huì)學(xué)的連續(xù)鏈條?!笨茖W(xué)知識(shí)之間存在著聯(lián)系,數(shù)學(xué)習(xí)題之間也是有聯(lián)系的。作業(yè)習(xí)題宏觀上要關(guān)注不同章節(jié)知識(shí)之間的聯(lián)系,如三個(gè)一次(一次函數(shù)、一次方程與一次不等式)之間的聯(lián)系、兩個(gè)二次(二次函數(shù)與二次方程)之間的聯(lián)系、相似形與三角函數(shù)之間的聯(lián)系,微觀上關(guān)注本題與子題之間在思想方法上的聯(lián)系,習(xí)題之間增強(qiáng)聯(lián)系性有利于學(xué)生站得更高、看得更遠(yuǎn),有利于學(xué)生把握問題本質(zhì)。
案例3:平面圖形的認(rèn)識(shí)課后作業(yè)之一
題1.(1)如圖5,直線l上有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn),則圖中共有多少條線段?請(qǐng)分別表示出這些線段。(2)若一條直線上有n個(gè)點(diǎn),則這n個(gè)點(diǎn)之間共有多少條線段?
題2.(1)如圖6,從點(diǎn)O出發(fā)引出OA、OB、OC、OD四條射線,則圖中共有多少個(gè)角?請(qǐng)分別表示出這些角。(2)若從點(diǎn)O出發(fā)引出n條射線,則這n條射線共有多少個(gè)角?
圖5
圖6
題3.(1)4支球隊(duì)參加比賽,每?jī)申?duì)之間進(jìn)行一場(chǎng)比賽,比賽的總場(chǎng)數(shù)為多少?(2)n支球隊(duì)參加比賽,每?jī)申?duì)之間進(jìn)行一場(chǎng)比賽,比賽的總場(chǎng)數(shù)為多少?
題4.(反思)n支球隊(duì)之間單循環(huán)比賽的場(chǎng)數(shù)與直線上n個(gè)點(diǎn)之間線段的個(gè)數(shù)、從一點(diǎn)出發(fā)的n條射線之間角的個(gè)數(shù)有聯(lián)系嗎?數(shù)學(xué)中、生活中還有類似的問題嗎?
【案例評(píng)析】將線段和角的個(gè)數(shù)問題與單循環(huán)比賽場(chǎng)數(shù)問題集中展示練習(xí),有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)三個(gè)問題及其解法之間的聯(lián)系,既可以幫助學(xué)生通過幾何直觀理解抽象的單循環(huán)比賽場(chǎng)數(shù)問題,又可以引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)“握手模型”,并繼續(xù)尋找“握手模型”在數(shù)學(xué)和生活中的體現(xiàn),如多邊形中對(duì)角線條數(shù)的問題、一條線路上n個(gè)站點(diǎn)之間票價(jià)的種類問題等,使學(xué)生在練習(xí)中能夠觸類旁通,體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的無窮樂趣。
4.“好題”應(yīng)具有反思性
孔子云“學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則殆”,告誡學(xué)子們只有把學(xué)習(xí)與思考結(jié)合起來,才能有所提升。同樣道理,學(xué)生數(shù)學(xué)作業(yè)不能只解題不思考,“做題千萬道,解后拋九霄”是難以達(dá)到提升能力、增長(zhǎng)智慧的目的的。著名數(shù)學(xué)教育家波利亞認(rèn)為,“數(shù)學(xué)問題的解決僅僅只是一半,更重要的是解題之后的回顧”,在其名著《怎樣解題》列出的解題表中,他把解題分為四個(gè)階段:弄清問題、擬定計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、回顧,其中“回顧”就是我們現(xiàn)在所說的解題反思。因此,好的作業(yè)題即“好題”一定要具有反思性。
好的作業(yè)題,一方面可以通過其生長(zhǎng)性、聯(lián)系性而自然創(chuàng)設(shè)問題情境,引發(fā)學(xué)生主動(dòng)反思。另一方面,為彌補(bǔ)初中生數(shù)學(xué)思維的局限性,設(shè)計(jì)一些反思性問題作為作業(yè)題,可以以云圖的形式附在相應(yīng)習(xí)題的一側(cè),反思回顧解決問題的關(guān)鍵及突破路徑,如案例2題1右側(cè)云圖中的反思性問題;也可以按序編排在相應(yīng)的習(xí)題后面,反思總結(jié)一般規(guī)律、思想方法,這樣的反思性問題本文案例都有涉及。通過反思性問題引導(dǎo)學(xué)生被動(dòng)反思,逐步變被動(dòng)反思為主動(dòng)反思,培養(yǎng)學(xué)生解題后回顧反思的良好習(xí)慣。如案例1的題3,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)題1、題2兩種特殊情況進(jìn)行反思,感悟兩題題圖的共同結(jié)構(gòu)特征,從而推廣到一般情形,形成三角形相似的一個(gè)非常有用的基本圖形;案例2題3的第(2)題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)最值尋求的過程進(jìn)行反思,體會(huì)感悟數(shù)形結(jié)合思想的作用;案例2的題5,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)面積問題構(gòu)造二次函數(shù)的過程進(jìn)行反思,再發(fā)散尋找類似的生活模型,有利于學(xué)生從根本上理解二次函數(shù)應(yīng)用題的由來,深刻領(lǐng)會(huì)生活中的常見二次函數(shù)模型;案例3的題4,引導(dǎo)學(xué)生比較分析線段個(gè)數(shù)、角的個(gè)數(shù)、單循環(huán)比賽場(chǎng)數(shù)三個(gè)問題之間的聯(lián)系,聚斂形成“握手模型”,同時(shí)發(fā)散尋找類似實(shí)例。
孔子曰:“舉一隅不以三隅反,則不復(fù)也”。寫出過程得出答案不代表就“解好”題了,解題應(yīng)從“答疑——解決一題之疑”,上升到“思疑——尋求一類之策”[3],從外在的答案走向內(nèi)在的經(jīng)驗(yàn)、思想、聯(lián)系,并發(fā)散創(chuàng)生形成新的問題。這就要求在學(xué)生完成作業(yè)時(shí),同樣在教師檢查作業(yè)時(shí),既要重視一般性習(xí)題的解答,更要重視反思性問題的思考。反思性問題的完成情況更能體現(xiàn)學(xué)生作業(yè)完成的質(zhì)量,因?yàn)榉此夹詥栴}是以前面一般性習(xí)題的完成為基礎(chǔ)的,是對(duì)一般性習(xí)題更深入的思考。
1.“解好”題——從過程走向經(jīng)驗(yàn)
學(xué)生完成作業(yè)首先需認(rèn)真解答好一般性習(xí)題,然后在題側(cè)云圖出示的反思性問題的引導(dǎo)下,回顧反思解題思路尋求的過程:思路是怎么產(chǎn)生的,關(guān)鍵是什么,遇到了哪些困難,是如何克服這些困難的。通過反思促進(jìn)學(xué)生的“元認(rèn)知”體驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的思維調(diào)控能力,積累基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)——思維的經(jīng)驗(yàn)。
如在案例2題1云圖的反思性問題引導(dǎo)下,學(xué)生回顧解題過程,能意識(shí)到解決本題的關(guān)鍵是構(gòu)造二次函數(shù),突破口是由問題“長(zhǎng)為多少時(shí)長(zhǎng)方形面積最大”聯(lián)想到二次函數(shù)知識(shí),從而積累解決最值問題的經(jīng)驗(yàn),這樣才算真正“解好”了這道題。
2.“解好”題——從經(jīng)驗(yàn)走向思想
有了經(jīng)驗(yàn)還不夠。學(xué)生完成作業(yè)還需在認(rèn)真解答好一般性習(xí)題的基礎(chǔ)上,在反思性問題的引導(dǎo)下總結(jié)歸納解題規(guī)律和策略,將習(xí)題由“個(gè)”的階段“類化”上升至“類”的階段,升華經(jīng)驗(yàn),提煉一般規(guī)律,明晰數(shù)學(xué)思想。
如案例1的題3、題4意在揭示一般規(guī)律、提煉基本圖形,案例2題3的第(2)題意在引導(dǎo)學(xué)生感悟、明晰數(shù)形結(jié)合思想,這些問題更需學(xué)生認(rèn)真思考解答,這些問題的完成質(zhì)量標(biāo)志著學(xué)生是否“解好”了題。
3.“解好”題——從思想走向聯(lián)系
從經(jīng)驗(yàn)走向思想,還停留在解決一個(gè)一個(gè)的單個(gè)問題、解決別人的問題層面,沒有跳出解題者的視野。學(xué)生完成作業(yè)還需在認(rèn)真解答好一般性習(xí)題的基礎(chǔ)上,在反思性問題的引導(dǎo)下回顧感悟習(xí)題的生長(zhǎng)性、聯(lián)系性,從宏觀上反思從生活到問題、從問題聯(lián)系知識(shí),再不斷變式發(fā)展的過程,讓學(xué)生感悟習(xí)題與生活、習(xí)題與知識(shí)、習(xí)題與習(xí)題之間的聯(lián)系,提升對(duì)習(xí)題的理解層次,并超越解題,經(jīng)歷習(xí)題的命制過程,形成從“解題”視角到“命題”視角的飛躍。
如案例2的題5、題6意在引導(dǎo)學(xué)生感悟二次函數(shù)應(yīng)用綜合題的完善過程及命制的生活源頭,案例3的題4意在引導(dǎo)學(xué)生感悟不同知識(shí)點(diǎn)、不同領(lǐng)域之間問題設(shè)計(jì)的融會(huì)貫通,從會(huì)做題到會(huì)命題,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生作業(yè)的減負(fù)增效。
4.“解好”題——從聯(lián)系走向創(chuàng)生
愛因斯坦曾說:“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要,因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許只是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧問題。而提出新的問題、新的可能性,從新的角度看舊問題,卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?!苯忸}不能總是解決別人的問題,還要發(fā)現(xiàn)問題,創(chuàng)造問題,留下猜想。學(xué)生作業(yè)若能從有疑到無疑,再從無疑到有疑,嘗試創(chuàng)生出新的問題,這就達(dá)到了“解好”題的最高境界。
如案例2的題6,引導(dǎo)學(xué)生感悟二次函數(shù)模型一般來源于a×b型的數(shù)量關(guān)系,期待學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中更多的二次函數(shù)模型;案例3的題4通過已有問題的分析比較,期待學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多的數(shù)學(xué)和生活中的“握手模型”。
從作業(yè)布置到作業(yè)完成,都要圍繞減負(fù)增效目標(biāo)力求讓學(xué)生解“好題”、“解好”題。當(dāng)然,不同內(nèi)容、不同學(xué)情的作業(yè)布置和完成要求會(huì)不盡相同,不要求也不可能做到面面俱到。古人云“取法乎上,僅得其中”,作業(yè)布置和完成應(yīng)以上述要求為努力方向,提升能力、增長(zhǎng)智慧,從而落實(shí)和達(dá)成減負(fù)增效?!?/p>
參考文獻(xiàn):
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