摘 要:數(shù)學(xué)解題能力的培養(yǎng)一直是數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo),文章作者遵循學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格差異進(jìn)行教學(xué),通過建構(gòu)知識(shí)體系、開闊認(rèn)知視野、優(yōu)化思維品質(zhì)等方法,進(jìn)行學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力提升的有效實(shí)踐和探索。
關(guān)鍵詞:認(rèn)知差異;解題能力;數(shù)學(xué)教學(xué)
中圖分類號(hào):G633.6?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?文章編號(hào):2095-624X(2021)11-0055-02
由于性格、個(gè)人偏好、習(xí)慣等的不同,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會(huì)自然地呈現(xiàn)出認(rèn)知風(fēng)格的差異,如有些學(xué)生喜歡視覺認(rèn)知方式,有些學(xué)生喜歡聽覺認(rèn)知方式,有些學(xué)生喜歡開放的學(xué)習(xí)環(huán)境等。遵循認(rèn)知風(fēng)格差異,就應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的個(gè)體差異,充分利用學(xué)生的認(rèn)知方式構(gòu)建課堂,從而以高效的方式培養(yǎng)學(xué)生的解題能力。
一、建構(gòu)知識(shí)體系
(一)比較建構(gòu),觸及本質(zhì)
遵循學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格,先要為學(xué)生建構(gòu)知識(shí)框架,形成知識(shí)體系。在這種建構(gòu)中,比較建構(gòu)是通過比較兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)的差異和相同之處,從而讓學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),觸及知識(shí)的內(nèi)核和本質(zhì),從而在完全理解數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上提高解題能力。
如在“一元二次方程”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)與一元二次方程有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。此時(shí),教師就可以展開知識(shí)對(duì)比,將一元二次方程的知識(shí)與一元一次方程的知識(shí)進(jìn)行對(duì)比,從而觸及一元二次方程知識(shí)的本質(zhì)。教師先帶領(lǐng)學(xué)生閱讀課本內(nèi)容,然后在黑板上分別寫出兩個(gè)方程式y(tǒng)=x2+2x-4和y=3x-3,并詢問學(xué)生:“大家觀察一下,這兩個(gè)方程式有什么不同?”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始思考,發(fā)覺x的指數(shù)不同,教師開始講解:“我們發(fā)現(xiàn)x右上方的指數(shù)并不相同,在x2+2x-4這個(gè)方程式中x的最高次數(shù)為2,而另一個(gè)為1,這就決定了兩者在x變化的過程中,y的變化是不相同的,當(dāng)一次方程3x-3變化的過程中,每當(dāng)x變動(dòng)1,則y變動(dòng)3,而當(dāng)x2+2x-4中的x變化的時(shí)候,y的變化并不相同,當(dāng)x由1變?yōu)?時(shí),x2增加3,當(dāng)x由2變?yōu)?時(shí),x2增加5,這是其在正數(shù)部分的變動(dòng),而在負(fù)數(shù)部分,一次方程3x-3的y隨x的增大而增大,而當(dāng)x2+2x-4中的x在負(fù)數(shù)部分進(jìn)行變動(dòng)時(shí),y隨x的增大產(chǎn)生增大和減小兩種變化,這也是兩種方程的不同?!蓖ㄟ^這樣的講解,學(xué)生就理解了一元二次方程的本質(zhì)內(nèi)涵。
通過對(duì)比建構(gòu)知識(shí)體系,學(xué)生能夠利用類比的認(rèn)知思維對(duì)知識(shí)內(nèi)涵進(jìn)行細(xì)致考察,從而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知程度,這為學(xué)生的解題能力突破打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),對(duì)學(xué)生的解題能力進(jìn)行了有效培養(yǎng)。
(二)實(shí)驗(yàn)建構(gòu),發(fā)現(xiàn)總結(jié)
學(xué)生在初中這一階段,對(duì)視覺觀察得到的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的理解要高于只閱讀課本文字而得到的抽象的理解,遵循這種認(rèn)知風(fēng)格,教師就需要開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),并通過對(duì)這種知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)體系建立。
如在“旋轉(zhuǎn)”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)圖形旋轉(zhuǎn)的相關(guān)知識(shí)。此時(shí),教師就可以帶領(lǐng)學(xué)生開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,總結(jié)數(shù)學(xué)知識(shí)。教師在課堂上首先帶領(lǐng)學(xué)生閱讀課本,閱讀結(jié)束后在課本上畫出兩個(gè)長(zhǎng)方形,一個(gè)為橫向,一個(gè)為豎向,教師詢問學(xué)生:“這兩個(gè)圖形之間有什么關(guān)聯(lián)呢?如何從左邊的長(zhǎng)方形變?yōu)橛疫叺拈L(zhǎng)方形?”此時(shí),學(xué)生就會(huì)結(jié)合課本上的知識(shí),發(fā)現(xiàn)兩個(gè)圖形之間存在旋轉(zhuǎn)的關(guān)系,教師為學(xué)生指出:“這兩個(gè)長(zhǎng)方形,是由一個(gè)順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°形成的?!比缓?,教師拿出事先準(zhǔn)備好的長(zhǎng)方形卡紙,為學(xué)生講解演示。教師先在長(zhǎng)方形卡紙中間扎一個(gè)孔,然后用圓規(guī)插入孔中,作為長(zhǎng)方形的中心點(diǎn),此時(shí),教師將原本橫置的長(zhǎng)方形旋轉(zhuǎn),變?yōu)樨Q直的長(zhǎng)方形,此時(shí)學(xué)生就通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)這一數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的直觀現(xiàn)象。而對(duì)于其后較為重要的中心對(duì)稱知識(shí)點(diǎn),教師可以在黑板上以某一點(diǎn)為中心,畫出兩個(gè)中心對(duì)稱的圖形,以同樣的方法詢問學(xué)生兩個(gè)圖形之間的關(guān)系,待學(xué)生回答過后,帶領(lǐng)學(xué)生在黑板上親自用直尺作圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,這樣學(xué)生就能夠建立與本節(jié)課有關(guān)的知識(shí)體系。
通過實(shí)驗(yàn)的方式,學(xué)生建立的體系由課本中原本抽象的文字表述轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,學(xué)生能夠獲得自己親身的體驗(yàn)與感知,有效對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解和吸收,讓學(xué)生在解題時(shí)能夠有效利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行題目解答。
二、開闊認(rèn)知視野
(一)提供素材,自主探究
學(xué)生在初中階段的認(rèn)知視野是比較狹窄的,遵循認(rèn)知風(fēng)格差異進(jìn)行教學(xué),還需要對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展延伸,這樣才能打開學(xué)生的閱讀視野。教師可以在課堂中為學(xué)生提供素材,讓學(xué)生自主進(jìn)行探究,開闊認(rèn)知視野。
如在“概率初步”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)與概率有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),此時(shí),教師就可以為學(xué)生提供教學(xué)素材,讓學(xué)生進(jìn)行自主探究。教師先讓學(xué)生閱讀課本,掌握基本的概率求法,然后給出學(xué)生一段材料,讓學(xué)生以小組的方式進(jìn)行討論和探究。材料中給出:拋擲一枚硬幣,結(jié)果會(huì)出現(xiàn)幾種情況?學(xué)生在看到這一問題時(shí),自然會(huì)想到正、反兩面。學(xué)生繼續(xù)閱讀材料:那在拋擲兩枚硬幣后,會(huì)出現(xiàn)幾種情況?這道問題雖然看起來簡(jiǎn)單,但學(xué)生往往會(huì)出現(xiàn)思考上的錯(cuò)誤,根據(jù)拋擲一枚硬幣出現(xiàn)兩種結(jié)果而將出現(xiàn)的結(jié)果簡(jiǎn)單理解為四種,此時(shí)有部分學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)事實(shí)情況并非如此,拋擲兩枚硬幣出現(xiàn)的結(jié)果為:兩個(gè)都為正面、兩個(gè)都為反面、兩個(gè)一正一反三種情況,材料中對(duì)這一問題進(jìn)行深入提問:每種情況出現(xiàn)的概率是多少?學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始思考,在拋擲兩枚硬幣的過程中,結(jié)果總共有四種,而其中會(huì)出現(xiàn)兩次一正一反,我們可以將其歸為一個(gè)類別,此時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)都為正面的概率是? ? ,兩個(gè)都為反面的概率也是? ? ,而一正一反的概率為? ? =? ? ,此時(shí),學(xué)生就通過自己的自主探究開闊了認(rèn)知視野。
教師為學(xué)生提供素材讓學(xué)生進(jìn)行自主探究,鍛煉了學(xué)生自主思考的能力,這為學(xué)生自主解決問題提供了鍛煉和應(yīng)用場(chǎng)景。學(xué)生在自主探究的過程中,自身的認(rèn)知局限也會(huì)被打破,有效促進(jìn)了學(xué)生解題能力提高。
(二)學(xué)科整合,學(xué)以致用
進(jìn)行學(xué)科整合,是開闊學(xué)生認(rèn)知視野的另一個(gè)重要方法。教師通過整合其他學(xué)科內(nèi)的知識(shí),將其遷移運(yùn)用在數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中,與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合,可以有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,達(dá)到學(xué)以致用的目的。
如在“正數(shù)和負(fù)數(shù)”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到正數(shù)和負(fù)數(shù)的相關(guān)概念,此時(shí),教師就可以整合地理學(xué)科的知識(shí),帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行負(fù)數(shù)概念的學(xué)習(xí),讓學(xué)生深入體會(huì)負(fù)數(shù)的表達(dá)意義,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。教師先向?qū)W生講述:“我們都知道在地理上有海拔的概念,海拔就是指地表到海平面的距離,比如說我們現(xiàn)在所處的海拔,可能在幾十米到幾百米左右,那么大家現(xiàn)在來思考一個(gè)問題,當(dāng)某一個(gè)地點(diǎn)處于低洼處,海拔低于海平面應(yīng)該怎么表示呢?”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始思考,聯(lián)想到數(shù)學(xué)中負(fù)數(shù)的概念然后回答教師:“用負(fù)數(shù)來表示,比如-500米?!边@樣,學(xué)生就理解了負(fù)數(shù)如何運(yùn)用。教師繼續(xù)提問:“那么現(xiàn)在有這樣一個(gè)情景,某一個(gè)地方的海拔為800米,某一個(gè)地方的海拔為-200米,這兩個(gè)地方的相對(duì)高度差是多少?該如何計(jì)算?”學(xué)生此時(shí)就會(huì)回答:“用800米減去-200m,得到800-(-200)=1000米。”通過這樣的過程,學(xué)生就融合地理知識(shí)理解了負(fù)數(shù)如何進(jìn)行加減計(jì)算,并對(duì)負(fù)數(shù)的概念有了更加深入的認(rèn)識(shí)和理解。
通過學(xué)科整合,學(xué)生能夠以另一學(xué)科為鑰匙,打開數(shù)學(xué)的大門。通過其他學(xué)科生動(dòng)形象的實(shí)例、故事、知識(shí),學(xué)生能夠快速準(zhǔn)確地理解數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),從而為學(xué)生的解題打開新穎的思路,使其在進(jìn)行問題解答時(shí)又快又準(zhǔn)。
三、 優(yōu)化思維品質(zhì)
(一)一題多解,發(fā)散遷移
對(duì)于不同認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)生,教師應(yīng)當(dāng)予以引導(dǎo),將其注意力聚焦于課堂教學(xué),優(yōu)化其思維品質(zhì)。教師在教學(xué)過程中先要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,讓學(xué)生將已經(jīng)做過的題目的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)遷移到新的題目中,實(shí)現(xiàn)一題多解。
如在“整式”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到如何對(duì)整式進(jìn)行計(jì)算,此時(shí),教師就可以讓學(xué)生對(duì)某一題目進(jìn)行思維發(fā)散,為學(xué)生講解一題多解的方法,優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)。課本中有關(guān)于圓環(huán)的面積計(jì)算題目:“外圈圓形的半徑為R=15厘米,內(nèi)圈圓形的面積為r=10厘米,那么這個(gè)圓環(huán)的面積如何計(jì)算?”此時(shí)學(xué)生就會(huì)開始思考,要想得出圓環(huán)的面積,就要用大圓的面積減去小圓的面積,而得出πR2-πr2,再將數(shù)字代入,從而得到圓環(huán)的面積。在學(xué)生進(jìn)行完計(jì)算后,教師則提出一題多解的思路:“我們看這個(gè)式子其中包含了兩個(gè)單項(xiàng)式,而兩個(gè)單項(xiàng)式擁有共同的部分π,我們就可以將這個(gè)因式提出,得到π(R2-r2),然后可以先不用與3.14相乘,從而直接計(jì)算15的平方減去10的平方,這能極大地簡(jiǎn)化計(jì)算過程,讓大家的解題過程變得又快又準(zhǔn)。”
學(xué)生通過教師講解,就理解了如何在遇到問題時(shí)轉(zhuǎn)換思路,發(fā)現(xiàn)題目中隱藏的要點(diǎn),運(yùn)用多種方式的解題,這有效促進(jìn)了學(xué)生思維品質(zhì)優(yōu)化。
(二)變式練習(xí),融會(huì)貫通
針對(duì)具體題目為學(xué)生講解,讓學(xué)生進(jìn)行變式練習(xí),能訓(xùn)練學(xué)生靈活變通的能力,讓學(xué)生學(xué)會(huì)整合知識(shí),對(duì)題目進(jìn)行融會(huì)貫通的解答。這種融會(huì)貫通不僅局限于課本知識(shí),學(xué)生的思維也會(huì)更加輕便靈活。
如在“一元一次方程”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)如何運(yùn)用一元一次方程解題,此時(shí),教師就可以針對(duì)具體的一元一次題目進(jìn)行變式練習(xí),讓學(xué)生對(duì)一元一次方程知識(shí)融會(huì)貫通。“甲種鉛筆每支0.3元,乙種鉛筆每支0.6元,用9元錢買了兩種鉛筆共20支,那么各買了多少支鉛筆?”學(xué)生在解答此題時(shí)較容易,易得出0.3x+0.6(20-x)=9,最終得到x=10,教師此時(shí)對(duì)題目進(jìn)行變換:“乙種鉛筆每多買一支,x將減少多少?”此時(shí),學(xué)生就會(huì)通過思考發(fā)現(xiàn),乙種鉛筆增加一支,所花費(fèi)的錢為0.6元,可以買兩支甲種鉛筆,那么每當(dāng)乙種鉛筆增加一支,在總錢數(shù)不變的情況下,x就要減少2。此時(shí),通過這個(gè)變式練習(xí),學(xué)生就對(duì)一元一次方程的內(nèi)涵和本質(zhì)有了更為深刻的認(rèn)知。
變式練習(xí)鍛煉了學(xué)生的思維品質(zhì),讓學(xué)生的知識(shí)得到了更加全面的檢驗(yàn),為學(xué)生解題能力的提高做出了貢獻(xiàn),有效促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
遵循學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格差異,能夠用有效手段提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。未來期待有更多學(xué)者對(duì)這一領(lǐng)域展開更加深入細(xì)致的研究,開發(fā)出更加有效可行的教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
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作者簡(jiǎn)介:莫亞香(1982— ),女,江蘇南通人,中小學(xué)一級(jí)教師,本科,研究方向:初中數(shù)學(xué)教學(xué)。