孔德宇
思維的深刻性是指思維活動(dòng)的深度、廣度和難度,以及思維活動(dòng)的抽象程度和邏輯水平。培育思維的深刻性對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、形成數(shù)學(xué)思維具有至關(guān)重要的作用,也是落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑。因此,一線(xiàn)教師應(yīng)當(dāng)將培育學(xué)生思維的深刻性滲透于日常教學(xué)活動(dòng)中,讓數(shù)學(xué)教育為學(xué)生的終身發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。
概念是數(shù)學(xué)的基石,數(shù)學(xué)思考的本質(zhì)是建立在數(shù)學(xué)概念上的思考,學(xué)生對(duì)概念的理解直接影響到其對(duì)數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)方法的認(rèn)識(shí)。因此,教師要讓學(xué)生在接觸每一個(gè)概念伊始,便感受到數(shù)學(xué)思考的魅力,使概念教學(xué)成為培育思維深刻性的土壤。筆者以蘇科版教材八年級(jí)下冊(cè)“11.2反比例函數(shù)的圖象與性質(zhì)”一課為例,探索“反比例函數(shù)的圖象”這一概念生成過(guò)程中“由數(shù)想形”的方法,談?wù)勅绾巫屗季S的深刻性在概念教學(xué)中得到發(fā)展。
教學(xué)時(shí)教師要注重學(xué)生的體驗(yàn),讓學(xué)生參與到思考和解題的過(guò)程中,從而一步一步、有淺及深地明確概念的含義,培育學(xué)生思維的深刻性。本例中“由數(shù)想形”的過(guò)程能幫助學(xué)生理解函數(shù)表達(dá)式與函數(shù)圖象之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,加深其對(duì)“數(shù)形結(jié)合”思想的理解。這就為學(xué)生后續(xù)研究新的函數(shù)的圖象及其特征提供了思路和參考,幫助學(xué)生建立起關(guān)于函數(shù)及其圖象的整體概念和解題思路。
數(shù)學(xué)中思維的深刻性就是運(yùn)用數(shù)學(xué)概念、定理等,借助邏輯推理的方式,獲得接近問(wèn)題本質(zhì)的結(jié)論。在這個(gè)過(guò)程中,主體的知識(shí)結(jié)構(gòu)影響著邏輯推理的深度。因此,要發(fā)展學(xué)生思維的深刻性,需要重視構(gòu)建全面、系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生在面對(duì)新的問(wèn)題時(shí)能夠從已有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中迅速提取與之相關(guān)的信息。下面,筆者以一道常見(jiàn)的數(shù)學(xué)題為例,談?wù)勚R(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及其對(duì)發(fā)展思維深刻性的重要作用。
如圖1,已知一次函數(shù)y=2x+4的圖象過(guò)點(diǎn)A(1,6),并與y軸相交于點(diǎn)B。若將該一次函數(shù)圖象繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°得到直線(xiàn)CD,求直線(xiàn)CD的函數(shù)表達(dá)式。
(圖1)
考慮到旋轉(zhuǎn)角是45°的特殊性,教師可引導(dǎo)學(xué)生回顧三角形所學(xué)知識(shí),構(gòu)造等腰直角三角形來(lái)解決問(wèn)題。在學(xué)生根據(jù)三角形性質(zhì)得出本題答案后,教師可以進(jìn)一步提問(wèn):若直線(xiàn)繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)30°或60°,可以求出旋轉(zhuǎn)后的直線(xiàn)解析式嗎?引導(dǎo)學(xué)生沿著這一路徑思考,最終可以發(fā)現(xiàn):若將直線(xiàn)繞直線(xiàn)上(或直線(xiàn)外)的確定一點(diǎn)(已知坐標(biāo))旋轉(zhuǎn)任意角度α(0°<α<180°),只需要知道這個(gè)角的某一三角函數(shù)值,便可求出旋轉(zhuǎn)后直線(xiàn)的解析式。通過(guò)分析歸納,使直線(xiàn)在平面直角坐標(biāo)系中繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的問(wèn)題一般化,為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)提供更高階、立體的知識(shí)網(wǎng)。
該環(huán)節(jié)中,教師引導(dǎo)學(xué)生從特定的例題中歸納出解題的一般方法和思路,將特定情境下的問(wèn)題推廣到一般情境,體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的思維深刻性的培養(yǎng)。所以,教師在構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)時(shí)應(yīng)注重知識(shí)辨析,強(qiáng)化知識(shí)網(wǎng)中知識(shí)點(diǎn)之間的橫縱聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的思維深刻性的同時(shí),為其深度思考提供必要的信息庫(kù)。
在實(shí)際教學(xué)中,為了達(dá)到某種特定的教學(xué)效果,教師常根據(jù)實(shí)際需要編制合適的練習(xí)。為培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性,在學(xué)生掌握勾股定理后,筆者編制如下問(wèn)題:
如圖2,在網(wǎng)格圖中(每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1個(gè)單位),線(xiàn)段AB經(jīng)過(guò)平移運(yùn)動(dòng)到A'B'的位置,給出下列說(shuō)法:
(圖2)
其中完全正確的有________。(填序號(hào))
本題的本質(zhì)是線(xiàn)段平移問(wèn)題,常見(jiàn)的解題思路都是將圖形沿網(wǎng)格線(xiàn)平移,這就導(dǎo)致學(xué)生形成思維定勢(shì),認(rèn)為網(wǎng)格背景中的平移只能沿網(wǎng)格線(xiàn)進(jìn)行。因此,筆者在學(xué)生學(xué)完勾股定理后設(shè)計(jì)了這一問(wèn)題,將點(diǎn)移動(dòng)的路徑設(shè)置為“網(wǎng)格中任意平移”,抓住與固有思維之間的矛盾,引起認(rèn)知沖突,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到只要“確定一對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平移方向與距離”即可完成題目。
其實(shí)教學(xué)中,教師還會(huì)遇到其他具體的問(wèn)題,譬如針對(duì)幾何推理能力較弱的學(xué)生,可以選擇切入口寬、方法多、綜合性強(qiáng)的素材,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)條件、結(jié)論進(jìn)行深度分析;若學(xué)生對(duì)某一個(gè)或一類(lèi)問(wèn)題存在思維盲點(diǎn)時(shí),可以選擇相近的有梯度的素材形成題組或小專(zhuān)題,促使學(xué)生打破思維定式,學(xué)會(huì)舉一反三。