石宇
摘要:初中數學課堂上,思維訓練應成為重點。只有培養(yǎng)出學生良好的思維能力,才有助于后期發(fā)展。思維訓練的前提是要求教師具備有效的提問能力,可以通過提問題開拓學生的思維空間;思維訓練的成果是通過學生課堂上的發(fā)言直觀呈現、課后習題完成間接呈現;思維訓練的方式是提升學生構建模型、深層剖析、歸納概括的能力。這些內容需要教師給學生留有思考空間,改變傳統(tǒng)的講授方式,而且有設計地訓練學生的思維能力,借此更有效地達成知識的接受能力。
關鍵詞:數學;思維;發(fā)言;訓練
一、引言
在數學課堂中,如果有教無方,學生無法體會知識的內涵。而這個“方”,包含一個重要的內容——數學思維培養(yǎng)。教師如何利用有限的課堂時間,培養(yǎng)學生的思維能力,成為重中之重。本文結合數學課堂中的案例,探究培養(yǎng)學生數學思維的方法。
二、前提——提問的藝術
思維是需要發(fā)散的,正如外語單詞都是由詞根衍生而來的,只需要記住詞根,便可以分析出任意一個單詞的含義。只要教師為學生提供思維發(fā)散的問題平臺,便可以訓練學生的數學思維能力。“四問”就是要求教師提出四類有效的問題,并給予學生足夠的思考時間,這樣便可以達成思維訓練的目標。
1.生成性問題
目前數學課堂采用學案教學法,在學案上給出學生本節(jié)課需要掌握的知識、完成的過程、練習的題目等內容,這些問題含有確定的答案,試圖讓學生去猜測結果,學生思維沒有得到訓練,只是簡單地應用所學知識。而生成性的問題,是“不給出,留空間”。
例如,在《函數的圖象》一課中,需要訓練學生分析圖象的能力、解答問題的能力。原有的學案中給出一個函數圖象,8個從淺入深的問題,讓學生逐一解答。在第一個班級中,學生10分鐘內就寫出了答案,但同時出現以下問題:
(1)在解答第二道相似例題時,不會進行舉一反三,又耗費一段時間去重新思考解答;
(2)在課后作業(yè)完成中,沒有掌握有效的分析函數圖象的方法,完全利用舊知識進行解答。
經過調整,第二個班級的學案中只給出一個圖象,給學生的問題是:你能根據圖象提出哪些問題?課堂將20分鐘主動權交給學生,共有30多名學生進行不同的提問并逐一解答,范圍和難度都遠遠超過設定的8個問題。緊接著給出第二道例題,學生游刃有余地快速解決。
第二種具有生成性的問題,給學生很大的思維空間,但這種發(fā)散式的教學方式對教師是一個挑戰(zhàn)。第一,課前需要預設出學生必須掌握的知識并進行合理分類,課上引導其挖掘出未思考到的內容。第二,課上需要給學生留有足夠的思考時間,通過提出問題的順序,把握學生思維過程,由淺入深的教學過程需要的時間也是遞增的。但這也是一種變相的高效課堂,看似耗費時間研究一個問題,但是卻可以從中解決多種問題。
2.建設性問題
這類問題是在數學課堂中最常見的,例如給出情境的問題、需要猜想結論的問題等,一般出現在壓軸題中。但這類問題在課堂上出現時,有時為了節(jié)約課堂時間,教師往往會急于引導學生走到自己的解決方式中而加以提示,這樣就完全喪失了問題的建設性。真正建設性問題的原則,是“只拋出,不插手”。
在課堂結尾部分,會針對所學內容進行復習鞏固,有時考慮到學習能力的差異性,還會為尖子生擬定附加題,目的在于檢驗學生是否通過新知掌握思考能力。如果教師可以將這兩類問題進行階梯式地融合,轉變?yōu)榻ㄔO性問題,就可以幫助學生既完成本節(jié)課的學習目標,也幫助他們把握關鍵的問題和提高解決問題的能力。
例如,在研究距離與時間的函數圖象時,教師要求學生觀察圖象說出小明在做什么運動,然后說出運動的全過程,于是學生給出以下描述:小明一直在向前走、中途停止運動、后期走得比前期快等。之后,教師要求學生解釋原因:“僅憑觀察你知道他運動得快慢嗎?”“你不能確定的是哪個階段?”“如何說明他的行走方向?”表面上看,這些問題很好解決,可一旦學生想深入探究教師提問的原因,就會發(fā)現問題很難回答。假如不提這些問題,學生學習不到其中的思考方式。
3.追問性問題
數學考試是要求學生針對解決一個問題即可。但數學課堂,需要讓學生具備觸類旁通的能力,因而教師必須通過有限的題目進行演變。追問性問題的原則,是“求深入,達目標”。
“你為什么這么認為?”應該成為教師與學生最常用的互動方式。教師針對題目中的問題,追問學生思考的切入點、解決的方式、答題的思路、考察的知識點等,要求學生有順序的分析問題,并可以刨根問底地挖掘出隱含問題。教師可以通過追問的方式,強化學生不斷探究的能力,讓學生通過不斷地思考,深刻地理解數學本質內容。
4.轉化性問題
數學課堂的主體由教師轉變?yōu)閷W生,傾聽學生的回應將成為提高思維能力的最大助力。這個過程中,教師可以重新定位所要提出的問題。轉化性問題的原則,就是“重傾聽,尋思考”。
當教師一味地以需要完成教學任務為目的而提出問題時,很多學生已經不會思考了,只會猜測教師要的答案。在課堂上,教師真正要傾聽的是學生提出的問題、說出的思路等。因此從傾聽學生的每一句話人手,抓住他的思考過程,有時只需要教師一個點睛之筆,就可以順利打通學生的“任督二脈”。
三、方式——思維的訓練
1.集思廣益——構建數學模型
初中數學接觸到的題型非常有限,而且題目都可以模型化。如果學生在做題過程中,可以在腦海中構建出所需要的數學模型,并找到這一類題型的處理方式,就可以產生相應的思維方式,可以“直覺”地處理問題。
例如,在處理函數圖象的問題時,最基本的模型就是平面直角坐標系與一條線之間的關系,而整個平面直角坐標系的本質就是由兩個軸和無數個點組成,因此只需關注兩者之間的交集——所有的折點。如果問題加深到兩條線,只需再額外關注兩條線之間的交點。這種數學思維的整理,便是從不同的題目中吸收關鍵,構建數學模型。
2.深思熟慮——分析深層含義
學生需要學會自己分析題目背后的深層含義,這樣才能在應對不同問題時做到舉一反三。
例如2005年長春市中考數學選擇題:十字路口的交通信號燈每分鐘紅燈亮30秒,綠燈亮25秒,黃燈亮5秒,當你抬頭看信號燈時,求黃燈的概率。熟悉生活的學生,從數學思維角度加以分析,就可以順利解決。同時在這個背景下,還可以挖掘出相似類型題,從數據分析角度出發(fā)可以求出相應概率,從圖表分析角度思考可以得出條形統(tǒng)計圖。
3.思前想后——歸納知識網絡
在數學課本每個章節(jié)最后的復習部分,會列出一個知識框架圖。教師在課堂上與學生共同分析每步相互連結的原因,但是如果讓學生自己列框架圖,他們會強行回憶書中的寫法,造成思路混亂。
所以,在我的復習課堂上,會嘗試讓學生自己寫出本章所有的知識點、需要掌握的題型、自己的額外思考等,然后將這些內容按照自己喜歡的方式進行排序、分類,在互相分享的過程中進行補充。這種效果遠超越記憶方式,雖需要進行長時間訓練,但卻遵循每個人的思維方式,因而印象深刻。
四、產物——精妙的表達
思維是不可以被具體描述的,因此教師需通過學生的表達,獲取學生的思維方式。這里提到“表達”的意義,絕不僅僅是從學生發(fā)言中獲取。初中學生在課堂上的發(fā)言程度有很大差異,要分析學生特點,才能有效地接收到每個學生不同方式的“表達效果”,這就是表達的精妙之處?!岸浴保褪菑膬煞N不同的發(fā)言發(fā)式,分析出學生的思考過程。
1.言之有物——發(fā)言傳遞所想
課堂中最直接的表達方式——發(fā)言。范仲淹曾說:“寧鳴而死,不默而生?!睂W生的表達能力越強,越能展現出他面對問題時的思考能力。結合數學課堂上對學生的觀察,發(fā)言大致可分為三種。
第一種,例如楊同學“想到什么就說什么”。這種方式有助于教師最直接地把握學生的思維過程,弊端是學生因為考慮不全面而出現偏差,同時會造成對其他學生的思路干擾。
第二種,例如劉同學“明確答案表達不清”。這種方式有助于教師幫助學生訓練表達能力,但如果教師給予學生時間的不夠充足,就會打消學生的積極性。而這種表達欲望是需要教師保護的。
第三種,例如田同學“謹慎思考,而后表達”。這種方式有助于學生獲得肯定,但會錯過表達的最佳時機,而無法在課堂上與老師有效交流。
這三種發(fā)言方式都值得肯定,可以互相取長補短,證明若想得到思維訓練,需要在一定時間的基礎上,提高學生對課堂的參與性、思考的獨立性和對問題的理解能力,這樣才能使學生通過發(fā)言傳遞自己的所想。
2.言之有理——思考傳遞所思
還有一部分同學,課堂上幾乎不發(fā)言,教師如果想了解他們,可以通過后期的答題過程,關注到學生對于問題的思考結果。這種方式不如發(fā)言直接,更需要教師關注學生的后期反饋。
發(fā)言不是完成任務,因而不發(fā)言的學生也可以通過教師的引導加以思考,可以通過眼神與老師有效交流,傳達出思考的結果。
五、升華——思維的靈動
數學思維需要通過訓練形成,同時也需要靈動的思考過程。通過關注學生靈動的思考過程,繼而為接下來的教學做好準備。死記硬背在面對數學創(chuàng)新題型時就顯得手足無措。初中數學中,最重要的一部分是幾何學習,特別是動點題。如何將文字題干轉化為圖形,將圖形信息轉化為結論,成為學生需要重點掌握的內容,也正是體現數學思維訓練成果的關鍵部分。
這里需要學生具備空間想象能力,在腦海中可以構建出圖形的變化趨勢。同時需要學生有數學直覺思維,根據直觀想象,大膽地猜測相應結論;還需要學生從猜想人手,通過嚴謹的思考、完整的理論依據得出結論。整個過程,需要在數學課堂上對學生加以合理的思維訓練。
思維的訓練從開始的無從下手,到大膽放手。學生的大腦不是一臺機器,因此學生的思維是不可復制的,不可以將教師的思維模式強加給學生,而需要通過關注每個學生的思維特點,幫助學生找尋到自己的思維方式。
數學思維需要逐漸形成,掌握提問的藝術、訓練的方式,關注表達的內容,引導思維的靈動,這對教師提出了更高的要求。學會通過神奇的雙手去加以引導,給數學一點時間,這樣一定可以培養(yǎng)出靈動的數學思維。