摘 要: 反思是數(shù)學思維活動的核心和動力。在習題課教學實踐中,引導學生從知識脈絡、解題思路、解題過程、錯解根源和變式拓展等五個方面進行反思性學習訓練,有利于學生夯實基礎(chǔ)知識,提高審題能力,掌握解題方法,優(yōu)化思維能力,把握解題規(guī)律,提升解題能力。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學教學 反思訓練 解題能力
荷蘭著名數(shù)學家、數(shù)學教育家弗賴登塔爾指出:“反思是數(shù)學思維活動的核心與動力?!庇纱丝梢姺此荚跀?shù)學學習中的重要性。在習題講解過程中采取各種有效措施對學生進行反思性數(shù)學學習訓練,促使學生由被動反思轉(zhuǎn)為主動反思,由不會反思變成善于反思,是提高學生解題能力的有效途徑。在數(shù)學教學中,我從以下幾方面引領(lǐng)學生學會反思。
一、反思知識脈絡,夯實基礎(chǔ)知識
習題訓練的目的是對已學知識進行鞏固,進而熟練運用。因此,在反思過程中,教師要引導學生理清題干中的知識點及知識點之間的聯(lián)系,并加以鞏固。如:
例1:已知圓的方程x+y-6x-4y+12=0,求在y軸上的截距為1,且與圓相切的直線方程。
教師講解解題過程后,通過一系列設(shè)問,引導學生一步步反思知識點,總結(jié)題型結(jié)構(gòu)。學生通過反思,應總結(jié)出的知識點有:
(1)圓心坐標公式(-,-);
(2)半徑公式:r=;
(3)直線方程:點斜式y(tǒng)-y=k(x-x),斜截式y(tǒng)=kx+b;
?。?)點到直線距離公式:d=;
?。?)直線與圓的位置關(guān)系的判別方法:
距離法:相交:d<r相切:d=r相離:d>r
判別式法:相交:Δ>0相切:Δ=0相離:Δ<0
如果學生能堅持這樣進行反思,對于考試的知識脈絡將了然于心,夯實基礎(chǔ)知識就不會是一句空話了。
二、反思解題思路,提高審題能力
解題思路就是將理解題意時所獲信息和頭腦中的信息結(jié)合起來,進行加工、重組與再生,使思維向目標靠近,實現(xiàn)問題解決的過程。因此,反思解題思路的形成過程就是對信息加工、重組與再生的反思,探索如何實現(xiàn)從初始狀態(tài)到目標狀態(tài)的轉(zhuǎn)化,選擇哪條途徑,解題關(guān)鍵在哪里,看是否可用一般原理代替許多步驟,提高思維層次。結(jié)合例1,教師可以這樣引導學生反思解題思路。
教師:本題解題過程中,核心環(huán)節(jié)是什么?
學生:圓心到切線的距離等于半徑,即d=r。
教師:求圓心到直線的距離需要哪些條件?
學生:圓心坐標與直線方程。
教師:很好!由此,我們可以總結(jié)出本題的解題步驟了,本題可以分為幾個步驟來解答?
學生:四個步驟。第一步,設(shè)出直線方程;第二步,求圓心坐標與半徑;第三步,求圓心到直線的距離,并代入公式d=r;第四步,化簡求值得出結(jié)論。
教師:由此,我們可以得出如下解題規(guī)律:欲求切線方程,關(guān)鍵在于求出圓心到直線的距離,此時需要圓心坐標、半徑及直線方程三個基本條件。
通過這樣的反思,解題思路就會比較自然、有條理,從而大大地提高了思維層次,審題能力也會上一個新臺階。
三、反思解題過程,掌握解題方法
建構(gòu)主義認為,學習并非學生對于教師所授予知識的被動接受,而是依據(jù)其已有的知識和經(jīng)驗所作的主動建構(gòu)。解題過程反思是對解題活動的反思,它是對解題活動的深層次的再思考,不僅僅是對數(shù)學解題學習的一般性回顧或重復,更重要的是深究數(shù)學解題活動中涉及的知識、方法、思路、策略等。因此在總結(jié)知識脈絡、反思解題思路之后,教師應引導學生回顧解題過程,分析破題關(guān)鍵,理清解題步驟,拓展解題思路,優(yōu)化思維方式。特別是引導學生嘗試從不同的角度尋求解決問題的方法,通過探求一題多解,鑒別不同方法之間的作用、特征及差異,挖掘解決問題的核心問題與共同本質(zhì),最后升華為解題方法。如:
例2:求證=tanθ
證法1:(運用二倍角公式統(tǒng)一角度)
左邊===右邊
證法2:(逆用半角公式統(tǒng)一角度)
左邊===右邊
證法3:(運用萬能公式統(tǒng)一函數(shù)種類)設(shè)tanθ=t
左邊===t=右邊
證法4:可用變更論證法。只要證下式即可。
?。?-cos2θ+sin2θ)sin2θ=(1-cos2θ)(1+cos2θ+sin2θ)
證法5:由正切半角公式tanθ==,利用合分比性質(zhì),則命題得證。
這樣,學生從不同的側(cè)面、多角度地思考體會探索的方法、策略,在不斷反思中,加深了對知識的理解,掌握解決問題的多種方法,溝通了知識與能力間的縱橫關(guān)系,訓練和培養(yǎng)了發(fā)散思維能力,提高了綜合解題能力。
四、反思錯解根源,優(yōu)化思維能力
美國心理學家R.bainbrdge說:“差錯人皆有之,作為教師不利用則是不能原諒的。沒有大量的錯誤作為臺階就不能攀登上正確的寶座?!币虼耍鎸υ跀?shù)學解題過程中,學生往往會出現(xiàn)形形色色的錯誤,教師除了糾正學生的錯誤,提出正確解法之外,還應引導學生反躬自省,挖掘錯解根源,探尋突破迷局的路徑,從而在探求新知的過程中加深對知識本質(zhì)的理解和掌握,提高數(shù)學思維能力。
例3:求函數(shù)y=sin2α++(α∈0,)的最小值。
學生解答1:y≥2+=
學生解答2:y=sin2α+++
顯然,會有學生對這兩種解法提出質(zhì)疑:等號取不到。最后經(jīng)過積極論證,學生發(fā)現(xiàn)了下面解法:
y=sin2α+++
≥?2++
=++=2
這樣本題迎刃而解。但如果此時師生立即停止探究,則學生僅僅了解了本題的錯誤之外,收獲并不大?;蛟S學生還會存在這樣的疑惑,這樣的分拆是否唯一?再次碰到類似的問題,怎樣分拆才合理呢?面對這樣的疑惑,教師應積極引導學生進行反思。
反思1:除了上述分拆方法,還有別的合理分拆方法嗎?
y=sin2α+-+
≥2-+
=2-+=2
反思2:這兩種合理分拆方法有什么共同的特征?
顯然,這兩種合理分拆都滿足“當sin2α=1時,y取最小值”,所以肯定會分拆出sin2α+的模塊,這也說明兩種分拆本質(zhì)是一樣的。
反思3:為什么當sin2α=1時,y取最小值?
教師引導學生構(gòu)造出函數(shù)y=++1在(0,2]上遞減,在[2,+∞)上遞增,而x=sin2α∈(0,1),故當sin2α=1時,y取最小值。所以上述兩種合理分拆其實是一致的。
通過這樣不斷引導學生反思,學生才真正明白了怎樣去分拆變形,同時也引入了解決最值問題的另一種有效的解法——利用函數(shù)的單調(diào)性,這比利用基本不等式更具一般性。教師還可引導學生再進一步探究形如函數(shù)y=ax+(a>0,b>0)的最值或值域,會收到更好的效果。在這一反思過程中,學生的數(shù)學知識與技能得以鞏固,數(shù)學思想方法得以有效滲透,數(shù)學思維能力得以優(yōu)化和發(fā)展。
五、反思變式拓展,提煉解題規(guī)律
數(shù)學習題浩如煙海,但一些數(shù)學習題必然存在著共同的特點、共同的解決方法,對這類問題有通法可套用。這就要求學生在反思過程中,通過對題目的條件進行變換,或是對原題的結(jié)論進行拓寬引申,設(shè)計出新題并進行求解。這樣有助于學生全面認識數(shù)學知識間的相互聯(lián)系,把握問題的本質(zhì),提煉出同一題型的解題規(guī)律和技巧,達到舉一反三的效果。如:
例4:在等差數(shù)列{a}中,已知a+a+a+a=40,求S的值。
分析:本題只需根據(jù)公式得出a+a=a+a=a+a=20,代入前n項和公式,即可求解。
在學生得出正確解法后,教師可“借題發(fā)揮”,引導學生進行適當變換,開闊學生視野。
變換1:在等差數(shù)列{a}中,已知a=10,求S的值。
變換2:在等差數(shù)列{a}中,已知S=90,求a+a的值。
變換3:在等差數(shù)列{a}中,已知S=90,求a+a+a+a的值。
變換4:在等差數(shù)列{a}中,已知S=90,求a的值。
教師通過引導學生反思幾種變換,指導學生把與這種題型相關(guān)的問題研究透徹,把握解題規(guī)律,避免“題海戰(zhàn)術(shù)”,有效提高學習效率。同時,通過演變,可使學生思維活躍,充分調(diào)動學生的積極性,啟發(fā)學生的思維,提高學生的數(shù)學解題能力。
總之,引導和培養(yǎng)學生的反思意識和反思能力是數(shù)學學習活動中的重要內(nèi)容之一。教師應通過多種途徑培養(yǎng)學生的反思的習慣,鼓勵學生自覺反思,讓學生在反思中感悟,在反思中不斷成長。
參考文獻:
?。?]吳宇寧.如何在解題后引導學生反思解題規(guī)律[J].數(shù)學教學通訊,2011,10.
[2]沈小明.新課程理念下對高三數(shù)學糾錯教學的思考與實踐[J].數(shù)學教學通訊,2012,05.
?。?]余寶霞.數(shù)學教學中對學生進行的反思訓練[J].數(shù)學教學通訊,2009,0