許德福
[摘 ?要] 例題教學的視角下進行思維能力的培養(yǎng)是高效的. 文章闡述了例題教學視角下,通過一題多解、正難則反、設置開放題、一題多變以及題后反思等方法,培養(yǎng)學生思維的逆向性、深刻性、求異性、發(fā)散性以及嚴謹性.
[關鍵詞] 例題教學;解題;逆向性;深刻性;發(fā)散性;嚴謹性
思維品質,也就是思維的智力品質,它是通過思維的活動所展現(xiàn)出來的一種個體差異性,從而不同的人具有不同的思維特征.楊清教授曾在《心理學概論》中闡明思維品質的培養(yǎng)是發(fā)展思維的重要手段. 因此,教師在教學中,尤其是數(shù)學例題教學中,需努力培養(yǎng)學生好的思維品質,它不僅僅是學生智力發(fā)展的突破口,也是提升教學質量的有效途徑,更是當下改進數(shù)學教學方法中需引起極度重視的問題.
那么,如何在優(yōu)化例題和設計例題教學過程的頂層設計之下,積極探索思維品質在課堂落地的方法和路徑,設計出一些思維品質統(tǒng)領下的數(shù)學例題教學案例,并通過合理的教學策略實施教學過程,是每一位數(shù)學教師需思考和實踐的課題. 本文試圖以例題教學為媒介,在培養(yǎng)學生的理性思維和創(chuàng)新精神方面進行闡述,通過數(shù)學實踐實現(xiàn)思維品質的培養(yǎng).
從“一題多解”中培養(yǎng)求異思維
在例題教學中,教師需從學生的實際和題目本身的特點出發(fā),實施一題多解的訓練,鼓勵學生多角度、多方位去思考,運用自己擅長的方法去解答,并敢于求“異”,實現(xiàn)基礎知識之間的有效溝通,讓學生在訓練中積極思考,從而有效克服學生思維狹隘性的特征,達到培養(yǎng)思維的求異性和創(chuàng)造力的目的[1].
例1:已知橢圓 + =1上有一動點P,試求出該動點P到其中一焦點F距離的取值范圍.
學生經歷獨立思考和自主探究,呈現(xiàn)了以下多種解法的精彩場面:
解1:若設點F為右焦點,則有F(1,0). 設P(2cosθ, sinθ),則有PF = ?=2-cosθ.
因為cosθ∈[-1,1],所以PF=2-cosθ∈[1,3].
解2:若設P(x,y),據(jù)F(1,0),可得PF= = = .
因為x∈[-2,2],所以PF∈[1,3].
解3:設F′為左焦點,則有FF′=2,那么△PFF′中,則有PF′-PF≤FF′. 因為PF′+PF=4,所以4-2PF≤2,1≤PF≤3.
解4:過點P作橢圓右準線的垂線,P′為垂足,因為 = = ,
所以PP′=2PF. 又因為 -a≤PP′≤ +a,所以2≤PP′≤6,
所以2≤2PF≤6,1≤PF≤3.
本例題中將多個知識點融匯于一道題目之中,引導學生從多個定義出發(fā),深化知識之間的縱橫聯(lián)系,大大拓寬學生的思維空間,從而達到殊途同歸的效果,在提升應變能力的同時,發(fā)展思維的求異性.
從“正難則反”中培養(yǎng)逆向思維
實踐證明,思維的發(fā)展是整體推進的,逆向思維與正向思維、發(fā)散思維總是交織存在的. 這就要求在例題教學中,如果有些題型正面入手較為困難,則可從其反面進行思考,借助“正難則反”的思維策略,進一步探究出解決問題的路徑,促進逆向思維的發(fā)展.逆向思維作為數(shù)學學習中的一項綜合能力,可以有效克服定向思維的保守性,開拓新的知識領域,提升數(shù)學學習的興趣[2].
例2:已知x,y>0,且有x3+y3=2,求證:x+y≤2.
解:假設x+y>2,那么x>2-y.
不等式兩邊立方后,可得x3>8-12y+6y2-y3,即x3+y3>8-12y+6y2.
因為x3+y3=2,所以8-12y+6y2<2,即6(y-1)2<0,
以上不等式顯然不成立,因此假設不成立,由此可得x+y≤2.
數(shù)學解題中對某些問題有意識地運用反證法,不僅豐富了不等式求解的方法,優(yōu)化了求解過程,還可以訓練學生的逆向思維能力,引領學生突破定向思維的束縛,對提高高中生的創(chuàng)造性思維和逆向思維能力有著十分重要的意義.
從“開發(fā)題”中培養(yǎng)發(fā)散思維
所謂的“思維的發(fā)散性”,顧名思義就是從眾多知識領域和知識點著手去解決問題,是開闊性和全面性思維品質的體現(xiàn). 高中生由于受年齡特征影響,往往容易受思維定式的負面效應影響,在解題時易墨守成規(guī),思維不易發(fā)散. 這就要求教師在例題教學時需順應高考新動向的需求,領悟新課程改革的理念,合理編制開放型例題,以數(shù)學例題這一載體而放飛、發(fā)展和升華學生的發(fā)散思維.
例3:已知⊙M過A(1,0),B(3,2)兩點,________(請補充一個條件),試求出⊙M的方程.
依據(jù)“兩點無法確定一圓”,所以這里條件的增添是必不可少的. 學生親歷思考、探究和討論,補充的條件主要有:①還經過點……;②⊙M的半徑長度為……;③圓心M在直線…….
這一例題的設置真可謂獨具匠心,條件的開放可以啟發(fā)學生學會提問和善于思考,培養(yǎng)發(fā)散思維;而要求解這一問題,還可以讓學生發(fā)現(xiàn)問題,達到培養(yǎng)思維嚴密性的效果. 例如,在添加點的時候,直線AB:x-y-1=0必須除外;在設置半徑長度時,半徑需不小于 ;在設置圓心M所在的直線時,斜率不可以是-1,且圓心M在直線x+y-3=0上除外.
從“一題多變”中培養(yǎng)深刻思維
思維的深刻性表現(xiàn)為可以透過表象以及外因,揭示事物本質從而進一步深入思考問題,它是所有思維品質的基石,其發(fā)展程度對思維品質的其他方面有著極其重要的影響.若說數(shù)學是“思維的體操”,那顯然變式教學就是培養(yǎng)“體操選手”的搖籃. 因此,我們需靈活運用好一題多變的教學方法,讓學生的思維高度興奮,從而提升思維的深刻性.
例4:已知數(shù)列{an},有a1=1,an+1=an+1,試求出它的通項公式.
本例題的求解過程較為簡單,而根本價值是可以通過對題目的引申擴展和變換條件,使之更具有探究性.在保證條件a1=1不變的基礎上,去變更遞推關系式,從而形成探求an的變式問題.
變式1:將條件中an+1=an+1變?yōu)閍n+1=an+n;
變式2:將條件中an+1=an+1變?yōu)閍n+1=an+2n-1;
變式3:將條件中an+1=an+1變?yōu)閍n+1=2an+1;
變式4:將條件中an+1=an+1變?yōu)閍n+1=2an-3n;
變式5:將條件中an+1=an+1變?yōu)?= +1;
變式6:將條件中an+1=an+1變?yōu)閍n+1= ;
變式7:將條件中an+1=an+1變?yōu)閍n+1= an;
變式8:將條件中an+1=an+1變?yōu)閍n+1=ca (c>0).
通過對例4的變式,讓題目更富有內涵,深化了已學知識,讓學生在親歷思考、解題、歸納、提煉和反思后,達到學一題通一類的效果,有效防范了學生思維的表面性和絕對性,對思維深刻性的提升大有裨益.
從“題后反思”中培養(yǎng)嚴謹思維
在教學中,學生解題能力和思維嚴謹性的提升與良好的審題習慣是分不開的,也少不了條理性的解題方法和解題步驟的參與,更離不開解題后的反思.由于受高中學生的認知結構水平制約,主要表現(xiàn)于對知識的不求甚解和不善反思,故教師需引導學生在題后思考:解題的思路是否嚴密,可否存在漏洞?命題者有何意圖?此題中考查的知識點是什么?本題的解法僅此一種嗎?解決這類題型的通法是什么?……通過這一系列問題的反思,進行有的放矢地精解和拓寬,可以使思維具有嚴謹性和概括性.
例5:已知△ABC中,sinA= ,cosB= ,試求出cosC的值.
此為一道課本習題,學生的一般解題思路如下: