張兆駒
(江蘇省連云港外國語學(xué)校 222006)
“學(xué)會思考”是學(xué)生“學(xué)好數(shù)學(xué)”的動力體系,是一種內(nèi)在的穩(wěn)定的認知心理品質(zhì),是創(chuàng)新意識培養(yǎng)的“發(fā)動機”.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》明確指出,創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育的基本任務(wù),應(yīng)體現(xiàn)在數(shù)學(xué)教與學(xué)的過程之中.學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和提出問題是創(chuàng)新的基礎(chǔ);獨立思考、學(xué)會思考是創(chuàng)新的核心;歸納概括得到猜想和規(guī)律,并加以驗證,是創(chuàng)新的重要方法.創(chuàng)新意識的培養(yǎng)應(yīng)該從義務(wù)教育階段做起,貫穿數(shù)學(xué)教育的始終.為此,教思考、教會思考、教學(xué)生學(xué)會思考成為課堂的“重頭戲”.
本文以中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)為思維運行載體,展現(xiàn)學(xué)生“學(xué)會思考”的路徑方法及其價值思想體系,在“有用組合思維”的參與下,落實學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會思考、學(xué)會成長、學(xué)好數(shù)學(xué)的課程教育目標.
思維導(dǎo)圖是概念“來龍去脈”的思考線索,是“學(xué)會思考”的思維支點.借助“思維導(dǎo)圖”(思維概念圖),創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生實際需要的整體知識結(jié)構(gòu),讓知識有源頭也有方向.在教材的使用中,我們可以挖掘出適合孩子認知特點和認知基礎(chǔ)的知識和問題,引導(dǎo)他們在寬松的氛圍中感受學(xué)習(xí)的樂趣,才能有意識的培養(yǎng)孩子創(chuàng)新的動力和欲望.
例如,在備課組的一次集體研討中,關(guān)于中考四邊形復(fù)習(xí)的內(nèi)容,從邊、角、對角線等不同角度來闡述四邊形的發(fā)生、發(fā)展過程,由簡單到復(fù)雜,由一般到特殊,呈現(xiàn)知識的脈絡(luò),清晰而生動(見圖1).
案例1 思維導(dǎo)圖
圖1
在課堂教學(xué)實施過程中,首先,讓各小組展示自己繪制的思維導(dǎo)圖,呈現(xiàn)該小組的繪圖思路;其次,通過討論再對本小組繪制的思維導(dǎo)圖進行修改完善,讓原來的思維導(dǎo)圖的質(zhì)量得到明顯提升,從而大大加深學(xué)生對思維導(dǎo)圖的理解和認識,也深化了對知識點的認識和理解;最后,教師對前面建構(gòu)思維導(dǎo)圖的過程進行點評,全班有幾個小組,就會有幾個思維導(dǎo)圖“作品”,各個思維導(dǎo)圖的形式、角度可能不一,教師要對其優(yōu)點進行充分肯定,對重難點問題進行有針對性的評價和建議,加深學(xué)生對重難點知識的理解,掃清思考問題的障礙.
課堂教學(xué)中,學(xué)生展示、修改的思維導(dǎo)圖始終圍繞定義、性質(zhì)、判定來建構(gòu)知識體系,進一步厘清了特殊四邊形“家族”中各成員的包含關(guān)系(譬如,矩形和菱形的公共部分是正方形等),知道概念的來龍去脈(譬如,有一組鄰邊相等的矩形是正方形;有一個角是直角的菱形是正方形);讓學(xué)生從“對稱性”和“事實概念”的角度理解特殊四邊形的意義(譬如,對角線垂直的矩形是正方形;對角線相等的菱形是正方形),形成概念圖及其各要素的結(jié)構(gòu)關(guān)系.正是思維導(dǎo)圖,將學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)化,具有“手中握無限,剎那成永恒”的整體感,這就是學(xué)會思考、教好思考的表現(xiàn).
培養(yǎng)興趣,聚合思維,就要讓學(xué)生拓寬知識面,認識客觀事物,深入理解所學(xué)知識,理解事物的本質(zhì)屬性.要注意溝通知識間的本質(zhì)聯(lián)系,抓住知識間的連接點,這樣不但可以使學(xué)生逐步學(xué)會通過現(xiàn)象抓住本質(zhì),培養(yǎng)思維的深刻性,而且還激活了學(xué)生原有的知識結(jié)構(gòu),運用遷移解決問題,順利完成認知建構(gòu).因此,教師要設(shè)計類似題型的練習(xí),溝通知識間的內(nèi)在聯(lián)系,拉伸思維的寬度.
案例2 “K型相似”
圖2-1
圖2-2
圖2-3
復(fù)習(xí)相似知識點時,選取代表性的“K型相似”為出發(fā)點,設(shè)計以下三個小題:
(1)如圖2-1,有一直角三角板ABC的直角頂點C放置在水平面上的直線DE上,其中AC=5,BC=10,過A、B分別作DE的垂線,垂足為D、E,若AD=3,你能求出BE的長嗎?試試看.
(2)如圖2-2,過A、B分別作DE的垂線,垂足為D、E,若AD=3,BE=8,DE=10,你能在線段DE上找一點C,使△ADC與△CEB相似嗎?你能找?guī)讉€?
(3)如圖2-3,過A、B分別作DE的垂線,垂足為D、E,若AD=3,BE=t,DE=10,若只能在線段DE上找到一個點C,使△ADC與△CEB相似?你能求出t的范圍嗎?
課堂教學(xué)中,老師將一個直角三角板擺放在黑板上,過直角頂點任作一條直線(在直角三角形的一側(cè)),再通過兩個直角頂點作該直線的垂線,讓學(xué)生觀察其中有相似三角形嗎?引入過程在黑板上和學(xué)生一起操作(其他學(xué)生在紙上操作),結(jié)論和學(xué)生一起探討,學(xué)生積極性很高.主要有兩個原因:一是學(xué)生動手操作熟悉的三角板,感覺非常親切;二是學(xué)生發(fā)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)動中結(jié)論是不變的,感覺非常神奇有趣.
“學(xué)會思考”是以參與量為“拐點”的.學(xué)生會主動地參與其中,發(fā)揮自己的天性暢所欲言,進而發(fā)表自己的觀點,培養(yǎng)獨立思考的能力.通過該題的教學(xué)我們發(fā)現(xiàn),從最初基本的相似模型出發(fā),學(xué)生由基本的框架構(gòu)建到搭建橋梁,顯得非常自然,通過動點C的移動,創(chuàng)造了想象的空間,學(xué)生由基本的模型轉(zhuǎn)而上升到如何處理分類的情況,正反夾擊,直擊本質(zhì),拉伸了學(xué)生思維的寬度,也較好地引導(dǎo)了學(xué)生分析和處理問題的更一般的方法,這就是會思考的具體表現(xiàn).
求異思維本身就是一種換位思考,而高效課堂的換位思考往往落地于“一題多問”.教學(xué)中,要在掌握常規(guī)的基礎(chǔ)上鼓勵學(xué)生突破常規(guī),敢于設(shè)想創(chuàng)新,敢于標新立異.例如,通過“一題多解”、“一題多問”的訓(xùn)練,鼓勵學(xué)生從不同角度去思考和判斷問題,提出新設(shè)想,探索新路子,以利于學(xué)生求異思維的發(fā)展,拓展創(chuàng)新思維的廣度.
案例3 旋轉(zhuǎn)運動
圖3-1
圖3-2
圖3-3
四邊形復(fù)習(xí)時,在考慮學(xué)生的不同層次和水平時,我們設(shè)計了一個關(guān)于正方形運動的題目:
如圖3-1,當(dāng)正方形ABCD與正方形CEFG有公共頂點C,并且點B、C、E在一條直線上,點G在CD邊上,請你連結(jié)出兩條線段(正方形相等的對角線除外),使得它們相等.
你連結(jié)出的線段除了相等,還有什么特殊的關(guān)系嗎?
如圖3-2,如果繞點C轉(zhuǎn)動其中一個正方形,上述結(jié)論還成立嗎?
如圖3-3,如果兩正方形的邊長分別為2和1,連結(jié)DG、BE,它們之間有什么關(guān)系呢?(在實踐中,我們會發(fā)現(xiàn)學(xué)生自己能較好地呈現(xiàn)這個問題)
本題三個小問由易到難,主要考察正方形的相關(guān)性質(zhì)以及線段之間的關(guān)系探討,也具有一定的開放性,發(fā)散學(xué)生的思維,讓學(xué)生根據(jù)自己的理解發(fā)揮想象,再加以說理,這才是教好思考應(yīng)有的行為.
當(dāng)然,在不同的班級或是同一個班級不同的學(xué)生之間還是有差異的,選擇適合學(xué)生的內(nèi)容和方法才是最容易讓學(xué)生接受的,也是學(xué)好思考的前提.其實,課堂上創(chuàng)新、或是有一些新的想法或見解的不一定是課堂上學(xué)習(xí)最優(yōu)秀的學(xué)生,他們都有看待問題的不同角度,也就自然產(chǎn)生出一些與眾不同的奇思妙想.
另外,通過該題的教學(xué)我們發(fā)現(xiàn),正方形的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)出了知識的聯(lián)系,也轉(zhuǎn)出了問題的本質(zhì).首先由開放性問題入手,找出兩條相等的線段,根據(jù)不同學(xué)生的特點會提出不同的觀點和答案,再選出具有較高研究價值的答案進行研究,讓學(xué)生的思維能隨著問題的深入發(fā)展逐步打開,并向問題的本質(zhì)靠近,不變的是什么?為什么不變?這樣有利于學(xué)生思維發(fā)散后的回歸.最后一問的設(shè)計,學(xué)生會根據(jù)已有經(jīng)驗嘗試去尋找不同的關(guān)系,但是需要學(xué)生借助正方形的特點去尋找,讓學(xué)生的探究欲望進一步增強,創(chuàng)新的思維需要進一步打開,在運動中再次尋找到線段的不變關(guān)系.這樣的設(shè)計較好地拓展了學(xué)生的創(chuàng)新廣度,有利于學(xué)生學(xué)會思考.
逆向補償是學(xué)生“知其然、知其所以然、知其所不然”的必經(jīng)途徑,是深度思考、高階投入的認知“砝碼”.深入挖掘教材內(nèi)涵和開發(fā)課程資源,不斷大膽嘗試,實踐探索,積累經(jīng)驗和方法,分析問題時要有橫縱聯(lián)系,充分利用條件和結(jié)論的關(guān)系,打通最直接的聯(lián)系,也許這個聯(lián)系就隔著一層紙,而我們要捅破它就需要有目的地去找到問題的關(guān)鍵所在,從而獲得解決問題的最佳途徑,也增加了創(chuàng)新的厚度.
案例4 規(guī)律探索
為了考察正方形和一次函數(shù)的結(jié)合,我們選擇了一個探究的填空題:
圖4-1
圖4-2
如圖4-1,在平面直角坐標系xOy中,記直線y=x+1為l.點A1是直線l與y軸的交點,以A1O為邊作正方形A1OC1B1,使點C1落在x軸正半軸上,作射線C1B1交直線l于點A2,以A2C1為邊作正方形A2C1C2B2,使點C2落在x軸正半軸上,依次作下去,得到如圖所示的圖形,則點B4的坐標是,點Bn的坐標是.
課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生很容易算出B4的坐標,但是求Bn的坐標時出現(xiàn)了麻煩,縱坐標能根據(jù)規(guī)律發(fā)現(xiàn)為2n-1,但是橫坐標不知道怎么求(主要是因為找不到規(guī)律).其實,如果借助An+1與Bn的橫坐標相同,借助An+1在直線y=x+1上且縱坐標為2n,就可以求出An+1的橫坐標為2n-1(如圖4-2),所以Bn的橫坐標也為2n-1.
“教之道在于度,學(xué)之道在于悟”.“度”和“悟”是繞不開思考的.“數(shù)學(xué)是講究方法的”,這種方法不僅僅指的是解題方法,還有思維方法,也就是為什么這樣做,為什么這樣想成功率會高一些,是什么條件引導(dǎo)我們這樣想,會不會有一些其它發(fā)現(xiàn)或是推導(dǎo)出新的結(jié)論等等,所以在備課的時候要把問題備透、備足,方能適時引導(dǎo)學(xué)生思維向縱深發(fā)展,學(xué)生才有探究的欲望和能力,才有創(chuàng)新的火花產(chǎn)生,才有機會開花結(jié)果.本例中引導(dǎo)學(xué)生借助An+1與Bn的橫坐標相同,解決了問題,當(dāng)學(xué)生獲得了解決問題的通道時,更多的是一種經(jīng)驗的積累.經(jīng)過這樣長期訓(xùn)練培養(yǎng),他們的探究和逆向性思維就會有較好的發(fā)展.
發(fā)散留白意味著給學(xué)生足夠的彈性思維時空,讓學(xué)生在發(fā)散思維的參與下,用好“留白”思維,實現(xiàn)“以一當(dāng)十”的目標.當(dāng)然,糾錯質(zhì)疑本身就是一種大尺度的發(fā)散與留白,是學(xué)生獲得真知灼見和學(xué)會思考的可靠抓手.教師在課堂教學(xué)中要注重鼓勵學(xué)生奇思異想,并且敢于質(zhì)疑,敢于提出與自己不同的想法,這也是創(chuàng)新的基本要素.每一名學(xué)生都是富有個性,極具潛力的思維主體,課堂教學(xué)無疑給學(xué)生提供了一個思維空間,可以誘發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程、方法和結(jié)果進行大膽的發(fā)問、猜想、探索和反思,教師要努力培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的習(xí)慣,把握好時機,鼓勵學(xué)生自己釋疑,發(fā)展問題意識,培養(yǎng)探究精神,尋求解決問題的策略,促進學(xué)生思維的充分發(fā)展,從而能多維度提升學(xué)生的創(chuàng)新能力.
案例5 本質(zhì)探究
圖5
如圖5中,已知拋物線y=x2-2x-3交y軸于點C,作CA∥x軸交拋物線于點A,P、R是拋物線上的動點,滿足CA平分∠PCR,作OQ∥PR交拋物線于點Q,求Q點坐標.
教學(xué)片段:
師:P、R是拋物線上的動點,說明什么?
生: 說明任意位置都行啊.
師:要求Q點坐標,說明什么?
生:說明PR傾斜的程度(斜率)是不變的,才能求出固定的點Q.
生:哦,我知道了,說明無論P、R移到什么位置,PR傾斜的程度是固定的,只要求出PR這條線的k就可以了.
師:對,根據(jù)平分、相似、三角函數(shù)等知識就可以解決了.
這里需要指出的是,課堂教學(xué)中對于學(xué)生的引導(dǎo)和矯正要選擇合適的時機,當(dāng)學(xué)生遇到較難的問題時,不妨在已分析出的結(jié)論中反復(fù)推敲(留白與質(zhì)疑),從中發(fā)現(xiàn)有價值的線索,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會思考.該題在尋找PR傾斜的程度時,需要學(xué)生仔細推敲,甚至在糾錯過程中去體會PR傾斜程度是不變的,才能找到k,找到問題的解決辦法.在引導(dǎo)過程中,學(xué)生的思維活躍程度還是非常高的,積極尋找問題的突破口,從多角度來尋找問題的答案,也較好地開辟了創(chuàng)新的維度.
(1)創(chuàng)新中考復(fù)習(xí),在于教思考.教思考就是要用好留白的方法,讓學(xué)生“跳一跳,夠得到”.教思考就是讓學(xué)生在質(zhì)疑中,堅持真理、修正錯誤,建立嚴謹求實的數(shù)學(xué)態(tài)度.教思考就是讓學(xué)生在思維活動中培養(yǎng)興趣思維,產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的“好胃口”.
(2)創(chuàng)新中考復(fù)習(xí),在于學(xué)思考.學(xué)思考就是讓問題可逆,讓學(xué)生在山重水復(fù)的思考中知其然、知其所以然和知其所不然.學(xué)思考就是讓學(xué)生在思維補償中補償思維,獲得柳暗花明的思維驚喜.
(3)創(chuàng)新中考復(fù)習(xí),在于教學(xué)生學(xué)會思考.教學(xué)生學(xué)會思考,就是教好換位思考,讓學(xué)生建立一種從不同角度分析問題、不同層次理解問題的能力.教學(xué)生學(xué)會思考就是關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)力,讓學(xué)生學(xué)有所能,讓學(xué)生學(xué)有所獲,讓不同人獲得不同的數(shù)學(xué)發(fā)展.