段寧
摘要:培養(yǎng)學(xué)生的高層次思維能力是教師的一項基本任務(wù).本文從四個方面談如何基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的高層次數(shù)學(xué)思維品質(zhì):關(guān)注過程方法,優(yōu)化思維品質(zhì);重視例題講評,培養(yǎng)思維遷移;改變作業(yè)方式,促進(jìn)思維培養(yǎng);注重類比推理,提高思維品質(zhì).
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高層次數(shù)學(xué)思維;培養(yǎng)俗話說:“授人以魚不如授人以漁.”教給學(xué)生再多的知識不如教會學(xué)生一些學(xué)習(xí)方法和思維方式,因而,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維就顯得至關(guān)重要.教師如何通過明理啟發(fā)、誘導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力呢?本文就此談些教學(xué)體會.
1關(guān)注過程方法,優(yōu)化思維品質(zhì)
以“探究兩個三角形全等的判定方法”為例,談?wù)劷虒W(xué)中應(yīng)該怎樣關(guān)注過程和方法,來優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì),提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
環(huán)節(jié)1:畫三角形
通過一系列的問題串關(guān)注基礎(chǔ)知識的生成過程,從低起點出發(fā)、小步子邁進(jìn)、多引導(dǎo)、精分析,來逐步啟發(fā)學(xué)生思考問題、解決問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生高層次思維能力.
問題1:若只給定一個元素(一條邊或一個角)畫三角形時,你能夠確定三角形的形狀嗎?大小呢?
問題2:若只給定兩個元素畫三角形時,有幾種情況?每種情況下你能夠確定三角形的形狀嗎?大小呢?
問題3:若只給定三個元素畫三角形時,有幾種情況?每種情況下你能夠確定三角形的形狀嗎?大小呢?
問題4:如果是三個條件,那么需要包含哪些元素呢?
回顧這個環(huán)節(jié),以問題為主線,借助問題串,啟發(fā)學(xué)生研究三角形的邊和角關(guān)系的思路,通過實際操作畫三角形,培養(yǎng)了學(xué)生動手操作能力和幾何表達(dá)能力,提升了學(xué)生的思維.
環(huán)節(jié)2:探究三角形全等的判定方法
首先,通過第一環(huán)節(jié)的過程,同學(xué)們已經(jīng)感知了給定三角形的元素中必須至少有一邊,然后利用學(xué)生在相同條件下作出的三角形來對比,驗證它們是否能夠完成重合,也就是看它們是否全等,引起學(xué)生的好奇心,進(jìn)而導(dǎo)入三角形全等的判定方法的研究,在這個過程中,體現(xiàn)了類比的方法,優(yōu)化了思維品質(zhì).
接下來,將三個元素進(jìn)行歸納總結(jié),對角和邊的不同組合進(jìn)行分類討論,提出如下幾種情況的猜想,在這個過程中,體現(xiàn)了分類討論的數(shù)學(xué)思想方法.
該環(huán)節(jié)中,關(guān)注過程方法,體現(xiàn)了研究幾何圖形問題的一般過程:動手操作—提出猜想—理論驗證.幾何教學(xué)中,不僅要注重基礎(chǔ)知識的傳授,更要注重幾何語言的表達(dá)、思想方法的滲透,解題思維的培養(yǎng),讓學(xué)生的思維從低層次提升到高層次.
2重視例題講評,培養(yǎng)思維遷移
習(xí)題的作用不在于讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識,訓(xùn)練他們的解題能力,更重要的在于教師要重視習(xí)題講評,課上揭示一些潛在的數(shù)學(xué)規(guī)律,平時,以這些習(xí)題為載體,引導(dǎo)學(xué)生思考,發(fā)散學(xué)生思維,讓學(xué)生學(xué)會知識的遷移,進(jìn)而培養(yǎng)思維的遷移.下面以某一試題為例,通過一堂例題課的教學(xué),淺談一下如何培養(yǎng)學(xué)生的思維遷移.
試題1如圖1,已知AD平分∠BAC,AD∥BE,試說明∠ABE與∠E相等.
問題1:AD平分∠BAC,你得到了什么?
生: ∠BAD=∠DAC.
問題2:AD∥BE,你又得到了什么?
生:∠EBA=∠BAD,∠DAC=∠E.
問題3:你想證明什么?
生:∠ABE=∠E.
問題4:∠ABE=∠E這個結(jié)論說明了什么?△ABE有什么特點?
生:等腰三角形.
問題5:這個等腰三角形是如何得到的?需要哪些條件?
教師總結(jié)歸納:
依據(jù)邊、角組合,分類得出:
① 角平分線→相等角;② 平行線→內(nèi)錯角、同位角相等,將角轉(zhuǎn)化到同一個三角形.
由①②得出等腰三角形.
即:角平分線+平行線→等腰三角形.
追問:這個結(jié)論是否任何時候都成立呢?我們再看兩題.
變式1:如圖2,已知AD平分∠BAC,AC∥DE,能否得到等腰三角形?
變式2:如圖3,已知AD平分∠BAC,AD∥EF,能否得到等腰三角形?
問題6:我們剛才由角平分線+平行線→等腰三角形,那是否可以由角平分線+等腰三角形→平行線,等腰三角形+平行線→角平分線?
生:可以.
問題7:如圖4,已知EC平分∠BCA,∠ECF=∠FEC,那么BC∥EF嗎?
問題8:如圖4,已知BC∥EF,∠ECF=∠FEC,那么EC平分∠BCA嗎?
通過這一節(jié)的例題講評,學(xué)生在整個探究的過程中,不僅讓學(xué)生歸納總結(jié)角平分線和平行線以及等腰三角形的關(guān)系這一通性,而且提高了學(xué)生的知識遷移能力,例如角的關(guān)系轉(zhuǎn)化成線段之間的關(guān)系,反之亦然,同時還培養(yǎng)了學(xué)生的思維遷移.
3改變作業(yè)方式,促進(jìn)思維培養(yǎng)
平時的數(shù)學(xué)作業(yè)都是給學(xué)生固定的時間,比如一節(jié)課、一個小時或者周末兩天時間單獨完成作業(yè),這樣雖然能夠培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和提高學(xué)生的做題速度,但是另一方面會限制學(xué)生高層次數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng).因為有的學(xué)生會由于時間問題而對于某個問題思考不透徹,或者直接放棄,不思考,因此,對于學(xué)生而言,轉(zhuǎn)變作業(yè)訓(xùn)練方式,留給他們更多的時間進(jìn)行思考和探究是很有必要的.下面是筆者對于利用“周作業(yè)”培養(yǎng)學(xué)生高層次思維品質(zhì)的看法.
3.1“周作業(yè)”的特點
首先,從時間上來說,“周作業(yè)”要求時間是在一周之內(nèi),不一定是當(dāng)天完成,可以是兩天、三天或者是五天,但是要求如果是這周一布置的作業(yè),下周一必須完成,這樣給學(xué)生留了一周的思考和交流時間.其次,對于“周作業(yè)”的方式可以多樣,你可以選擇自己獨立思考完成、小組討論、同桌交流、請教老師……再者,對于“周作業(yè)”的內(nèi)容,教師要精心挑選一些稍微難度較大,探究性較強、方法性較強的綜合題目,培養(yǎng)學(xué)生合作交流探究的能力,進(jìn)而提升他們的思維品質(zhì).
3.2“周作業(yè)”的要求
對學(xué)生提出高層次的要求:如這個問題可以怎么解決?為什么這樣解決?你是從哪些方面思考的?還有其他的解決辦法嗎?
3.3“周作業(yè)”的目標(biāo)
通過“周作業(yè)”的方式,讓學(xué)生不僅要學(xué)會解決問題的方法,而且要學(xué)會在交流合作中,探究數(shù)學(xué)方法,解決問題的思想,使學(xué)生不斷思考這題為什么這樣解決?考慮有沒有更好的方法能解決?讓學(xué)生在題目下寫出解題思路,在落實基礎(chǔ)知識的同時,熟悉解決問題的方法,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.在思考、探究、整理、總結(jié)的過程中,學(xué)生的思維能力逐步上升到更高層面.
4注重類比推理,提高思維品質(zhì)
數(shù)學(xué)家波利亞曾說過:類比就是一種相似.就是依據(jù)兩個或者兩類數(shù)學(xué)對象的相似性進(jìn)行聯(lián)想,把它們其中一個數(shù)學(xué)對象已知的較為熟悉的特殊性遷移到另一個和它相似的數(shù)學(xué)對象上去,進(jìn)而得到新的發(fā)現(xiàn)或規(guī)律的思想方法.下面是筆者教學(xué)《角平分線》的一個片段.
師:前面我們學(xué)習(xí)了垂直平分線的哪些內(nèi)容?
生1:定義.
生2:性質(zhì).
生3:判斷一個點在線段垂直平分線上的定理.
師:那垂直平分線的定義是什么?
生:垂直且平分一條線段的直線叫線段的垂直平分線.
師:如圖5,你能用幾何語言描述嗎?
生:∵AO=BO,∠1=∠2=90°,
∴l(xiāng)垂直平分AB.
師:那么它的性質(zhì)呢?
生:∵l垂直平分AB,
∴AO=BO,∠1=∠2=90°.
追問:還有嗎?
生:垂直平分線上的點到線段兩端點的距離相等.
(位置關(guān)系→數(shù)量關(guān)系)
師:那這個定理的條件和結(jié)論分別是什么?如圖5所示,回答問題.
生:條件——點P在線段AB的垂直平分線上.
結(jié)論:AP=BP.
師:反過來,這個命題的逆命題是什么?
生: 到線段兩端點距離相等的點在線段的垂直平分線上.(數(shù)量關(guān)系→位置關(guān)系)
師:如何用幾何語言描述?
生:∵PA=PB,
∴點P在線段AB的垂直平分線上.
類比學(xué)習(xí)角平分線:
師:你覺得角平分線的學(xué)習(xí)和垂直平分線有沒有相似的內(nèi)容?生:有.
師:你可以從哪幾方面來研究角平分線?
生:定義、性質(zhì)、點的位置判斷.
師:如圖6,首先我們先來回顧角平線的定義是什么?
生:∵ OC平分∠AOB,
∴ ∠AOC=∠BOC.
師:接下來我們研究角平分線的性質(zhì),那么該如何研究?
類比垂直平分線,在角平分線上應(yīng)該需要什么?
生:點.
師:任意一個點嗎?
生:是的.
師:然后呢?怎么找距離呢?請你們自己作圖表示.
師:如圖7所示,DP=EP嗎?如何證明?
學(xué)生講述,教師板書.
追問:你能給出類似垂直平分線的性質(zhì)描述嗎?
生: 角平分線上的點到角兩邊的距離相等.(位置關(guān)系→數(shù)量關(guān)系)
幾何語言:∵點P在∠AOB的平分線上,PD⊥OA,PE⊥OB,∴PD=PE.
追問:類比于垂直平分線,你能寫出它的逆命題嗎?
生:角的內(nèi)部到角兩邊距離相等的點在角的平分線上.(數(shù)量關(guān)系→位置關(guān)系)
師:如何證明?
類比于垂直平分線,學(xué)生討論交流,教師總結(jié).
對于以上的教學(xué)片段,引導(dǎo)學(xué)生從已知經(jīng)驗出發(fā),類比學(xué)習(xí)新知識,使學(xué)生很好地理解定理,促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),進(jìn)而提高了學(xué)生的思維品質(zhì).
以上論述是個人從個人教學(xué)層面對于復(fù)習(xí)課應(yīng)該注意的地方,還有不足之處,以后將繼續(xù)探究、思索.