趙雁泉
摘 要: 從“說課”到“說教學(xué)片斷”再到“說題”,教研活動(dòng)中的“說”的范圍在逐步縮小,卻更有實(shí)效。“說題”能夠充分展示教學(xué)問題及解決問題的過程,還能夠通過一題多a,一題多變,一題多用揭示數(shù)學(xué)思維的過程,提高學(xué)生解決問題的能力,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂輕負(fù)高質(zhì)的效果。教師說題活動(dòng)能夠促進(jìn)參與者深入研究題目功能及教學(xué)策略,更能踐行有效課堂教學(xué),深入教學(xué)的研究和反思,促進(jìn)教師的專業(yè)成長。
關(guān)鍵詞: 說題 變式 解決問題 數(shù)學(xué)思維 創(chuàng)新能力
一、說題的背景
觀察當(dāng)前的課堂發(fā)現(xiàn),大多數(shù)教師仍以“基本知識(shí),基本技能”教學(xué)為主,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)體現(xiàn)不夠。老師們經(jīng)常埋怨把以前做過、講過的題目,再拿給學(xué)生做,學(xué)生又不會(huì)了。我認(rèn)為這主要是因?yàn)榻處熢诘谝淮沃v解這些題目時(shí),對(duì)題目功能的挖掘不夠。就題論題,做一題,換一題,使學(xué)生的思維跟著跳躍?;蛘呤墙處熢谥v解時(shí),只告訴學(xué)生怎么做,而沒有呈現(xiàn)為什么這么做的思維過程,導(dǎo)致學(xué)生不能真正深入理解知識(shí)、方法,缺乏舉一反三,融會(huì)貫通。所以,教師研究題目,研究解題教學(xué),提高課堂教學(xué)效率是一項(xiàng)重要工作。在遇到新問題時(shí),如何幫助學(xué)生找到條件和結(jié)論之間的邏輯聯(lián)系和橋梁,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,發(fā)展數(shù)學(xué)思維,成了我常常思考的問題。筆者今年有幸參加了杭州市說題比賽、展示活動(dòng),我深刻體會(huì)到說題能夠促進(jìn)教師深入挖掘題目功能,研究解題教學(xué)策略,從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。教師為了說題會(huì)進(jìn)行深層次備課,突出問題解決的過程,特別是揭示思維展示的過程,歸納問題的典型特性,教學(xué)目標(biāo)從原來的“雙基”到“四基”,體現(xiàn)發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)。因此,說題活動(dòng)是教師改變當(dāng)前課堂狀況的有效策略之一。
二、說題的定義
在說題之前,先進(jìn)行解題,解題后,把題目的功能,如何審題、分析、解答、變式、拓展和回顧的思維過程按一定的規(guī)律和順序加以敘述,這就是說題。說題時(shí)間一般控制在10分鐘左右,不超過15分鐘。說題分為“教師說題”、“教師和學(xué)生互動(dòng)說題”和“學(xué)生說題”等。本文主要和大家交流教師說題。在我看來,教師說題更是一種教學(xué)教研活動(dòng),是促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的有效途徑。教師說題是類似于說課的一種教育教研展示和討論活動(dòng),是說課的延續(xù)和創(chuàng)新,但是比說課更有針對(duì)性,是一種更深層次備課后的展示。
三、說題的作用
說題能促進(jìn)教師精選題目,并充分研究和挖掘題目功能,完善教學(xué)方法,精簡講練,這在一定程度上能夠避免題海戰(zhàn)術(shù),實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的輕負(fù)高質(zhì)。
(一)說題促進(jìn)教師更深層次的備課,有利于提升教師的學(xué)科專業(yè)素養(yǎng)。
說題之前,教師要進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作,如:仔細(xì)查閱相關(guān)資料,認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)的理論,深刻研究學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)與分類,了解關(guān)于問題的來源,研究問題考查的目的,考查的知識(shí)、思想方法、解題經(jīng)驗(yàn)等。這對(duì)于教師把握整個(gè)教材體系和課標(biāo)及對(duì)學(xué)生的了解的要求更高,思維能力要求更強(qiáng)。說題要求教師理論與實(shí)踐的結(jié)合,說題能使教師不僅注重結(jié)果,更注重過程教學(xué),同時(shí)也注重開放式教學(xué)。所以說題能有效提高教師的專業(yè)能力、教學(xué)能力和教研能力,有利于提升教師的學(xué)科專業(yè)素養(yǎng)。
(二)說題改變課堂教學(xué)方式,有助于提高學(xué)生解決問題的能力。
說題改變了教師的教學(xué)方式,也就改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生會(huì)在教師的潛移默化下,學(xué)會(huì)用分析法和綜合法分析問題;學(xué)會(huì)用多種方式解決一個(gè)問題,并舉一反三;學(xué)會(huì)從中知道這道題所包含的理論層面的知識(shí),解決一類問題,一題多用。這樣既能夠培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提高學(xué)生解決問題的能力,又能夠培養(yǎng)學(xué)生敢于探索和創(chuàng)新的精神,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
(三)說題是提高教研活動(dòng)效率的有效途徑之一。
聽一節(jié)課需要40~45分鐘,而說題只需10分鐘左右,所以說題時(shí)間短,切口小,但涉及的方面多。一次教研活動(dòng)可以有多人進(jìn)行說題展示,所以說題活動(dòng)是一種有效的教研形式。教師“說”數(shù)學(xué)問題的解決方法和策略,實(shí)質(zhì)是展示自身的理論功底,數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握程度,以及數(shù)學(xué)方法的理解能力和數(shù)學(xué)教學(xué)的前瞻性。通過課堂的具體實(shí)踐,又使教師自身的教育理論得以提煉,也給旁人提供參考,使集體的智慧得以充分發(fā)揮。說題者要努力尋求現(xiàn)代教育理論的指導(dǎo),評(píng)價(jià)者也要努力尋求說題教師的特色與成功經(jīng)驗(yàn)的理論依據(jù),說評(píng)雙方圍繞著共同的課題達(dá)成共識(shí),達(dá)到取長補(bǔ)短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的效果,說題者得到反饋,進(jìn)而改進(jìn)、提高和完善自己的教學(xué)方案;聽者從中得到比較、鑒別和借鑒,得到案例示范和理論滋養(yǎng)兩方面的收益,營造了良好的教研氛圍。
四、說題的實(shí)踐
下面以筆者參加杭州市說題展示活動(dòng)為例,闡述說題的過程。
(一)說題引入。
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》明確指出初中數(shù)學(xué)課程應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展學(xué)生的空間觀念,形成幾何直觀能力,發(fā)展合情推理和演繹推理能力。幾何證明是平面幾何中的一個(gè)重要問題,它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力有很大的作用。下面看一個(gè)幾何問題。
(二)題目呈現(xiàn)。
如圖,E,F(xiàn)分別是正方形ABCD的邊DC,CB上的點(diǎn),且DE=CF,以AE為邊作正方形AEHG,HE與BC交于點(diǎn)Q,連接DF。
(1)若E是CD的中點(diǎn),求證:Q為CF的中點(diǎn);
(2)連接AQ,設(shè)S=S,S=S,S=S,在(1)的條件下,判斷S+S=S是否成立?并說明理由.
(三)題目賞析。
1。題目來源:本題改編自2015年四川省資陽市中考數(shù)學(xué)試題的第23題。
2。題目功能:本題注重考查的知識(shí)有正方形的性質(zhì),全等和相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理。本題需要學(xué)生具備的基本能力是直觀理解能力、觀察分析能力、邏輯思維能力和問題轉(zhuǎn)化能力。本題所用的基本思想方法是數(shù)形結(jié)合思想和轉(zhuǎn)化化歸思想。本題使學(xué)生獲得的基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)是學(xué)會(huì)用分析、綜合法找到條件和結(jié)論之間的邏輯關(guān)聯(lián),善于從復(fù)雜圖形中分解出常用圖形。
3。學(xué)情分析:學(xué)生往往能熟練掌握全等的判定和性質(zhì),也能發(fā)現(xiàn)相似三角形,但是,多次相似的轉(zhuǎn)化難度較大,不能很好地與勾股定理結(jié)合,轉(zhuǎn)化綜合分析能力欠缺。
(四)解法分析。
解法分析不僅要講清楚如何解題,更要展現(xiàn)為什么要這樣解題的思維過程,同時(shí)也要用多種途徑解決問題。
1。第一小題的解法:
(1)解法一:用平行線分線段成比例定理
思維分析過程有兩種:
①執(zhí)果索因:
②由因?qū)Ч?/p>
(2)解法二:用相似三角形的判定和性質(zhì)
將待證結(jié)論轉(zhuǎn)化為證明QC:CE=1:2,由題目的條件可知DE:DA=1:2,所以只要證QC:CE=DE:DA,那么就需要證明△QCE∽△EDA。
2。第二小題的解法:
(1)解法一:相似三角形面積比等于對(duì)應(yīng)邊之比的平方,結(jié)合勾股定理。
思維過程是:面積問題相似三角形面積比
S+S=S?坩+=1?坩+=1?坩△CQE~△QEA~△EDA
(2)解法二:代數(shù)法。
設(shè)CQ=QF=a,那么CE=DE=2a,AD=4a,我們可以求得S=a,S=4a,S=5a,從而得到S+S=S。這里,用代數(shù)方法非常簡潔明了。
(3)解法三:面積的割大和補(bǔ)小。題目結(jié)論S+S=S中有“+”號(hào),一般想到面積的割大補(bǔ)小。
①面積的割大:將△ADE沿著AE所在的直線對(duì)折,證明點(diǎn)D與點(diǎn)I重合,然后證明△QCE≌△QIE,從而得到S+S=S。
②面積的割?。簩ⅰ鱍CE繞著點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度,易證點(diǎn)A、D、Q′共線?!鱍CE的面積轉(zhuǎn)化到△Q′DE,然后證明△Q′AE≌△QAE,從而得到S+S=S。
一題多解是對(duì)同一問題尋求不同的解決方法,多角度思考問題,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維。但是教師不能盲目追求解法多樣性,而是應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從解題思路差異性、解題過程簡潔性、解題思維優(yōu)越性三方面進(jìn)行比較,選出最優(yōu)化的方法,力求簡單、直接。
(五)變式拓展。
數(shù)學(xué)本身也是主體建構(gòu)的產(chǎn)物,她應(yīng)該是活的,動(dòng)態(tài)的,開放的,表現(xiàn)多維度的。一個(gè)問題的多種變化,其中既包括解題過程中的各種鋪墊,又包括對(duì)原問題的各種引申,如:改變條件,改變結(jié)論,一般化等。既然知識(shí)學(xué)習(xí)是一個(gè)建構(gòu)的過程,那么就要突出學(xué)習(xí)者的主體作用,《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》要求我們關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異,讓不同層次的學(xué)生獲得不同的發(fā)展。
1。針對(duì)學(xué)困生的變式拓展,重在基本圖形的探究。以下三個(gè)變式,為學(xué)生能從復(fù)雜圖形中分解出基本圖形,并能分析其中基本元素及其關(guān)系積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
變式1?;緢D形:全等
已知:正方形ABCD中,DE=CF,求證:△ADE≌△DCF。
變式2。基本圖形:一線三直角
已知:Rt△ADE與Rt△ECQ,且AE⊥QE,求證:△ADE∽△ECQ。
變式3?;緢D形:一線三等角
已知:△ADE與△ECQ,且∠C=∠AEQ=∠D,求證:△ADE∽△ECQ。
針對(duì)學(xué)困生,我們要善于退,退到原始而不失重要性的地方,容易看清問題的本質(zhì)。
2。針對(duì)中等生的變式拓展:將正方形變?yōu)榱庑?,其他條件不變。
變式4:如圖,E,F(xiàn)分別是菱形ABCD的邊DC,CB上的點(diǎn),且DE=CF,以AE為邊作菱形AEHG,HE與BC交于點(diǎn)Q,連接DF。
(1)若E是CD的中點(diǎn),求證:Q為CF的中點(diǎn);
(2)連接AQ,設(shè)S=S,S=S,S=S,在(1)的條件下,判斷S+S=S是否成立?并說明理由.
思路分析:將△QCE的面積轉(zhuǎn)化到△Q′DE,然后證明△Q′AE的面積與△QAE的面積相等,從而得到S+S=S。
針對(duì)中等生,我們還可以將特殊問題拓展到任意情況。
變式5。如圖,E,F(xiàn)分別是正方形ABCD的邊DC,CB上的點(diǎn),且DE=CF,以AE為邊作正方形AEHG,HE與BC交于點(diǎn)Q,連接AQ,設(shè)S=S,S=S,S=S。
(1)當(dāng)CE=CD時(shí),探究S,S,S的關(guān)系式,并說明理由。
(2)當(dāng)CE=CD時(shí),探究S,S,S的關(guān)系式,并說明理由。
(3)當(dāng)CE=CD時(shí),探究S,S,S的關(guān)系式,并說明理由。
思路分析:將中點(diǎn)變?yōu)槿确贮c(diǎn),四等分點(diǎn)甚至N等分點(diǎn),條件開放。E點(diǎn)位置改變,△QCE和△MDE不再全等,而是相似,面積的比值就是對(duì)應(yīng)邊的平方比。我們?nèi)匀豢梢杂脦缀未鷶?shù)相結(jié)合的方法找出面積的數(shù)量關(guān)系。從特殊推廣到一般,得到四等分點(diǎn)和N等分點(diǎn)的時(shí)候的面積數(shù)量關(guān)系。
(1)當(dāng)CE=CD時(shí),延長QE交AD的延長線于點(diǎn)M,可證△CEQ∽△DEM,由相似三角形面積比是對(duì)應(yīng)邊之比的平方,得到:S=4S,我們還可以得到△AEM的面積是△AEQ面積的兩倍,因此我們得出結(jié)論:2S=S+4S。
運(yùn)用從特殊到一般的思想,我們不難得到:
(2)當(dāng)CE=CD時(shí),延長QE交AD的延長線于點(diǎn)M,同理:3S=S+9S。
(3)當(dāng)CE=CD時(shí),延長QE交AD的延長線于點(diǎn)M,同理:(n-1)S=S+(n-1)S。
3。針對(duì)學(xué)優(yōu)生,我們可以將E點(diǎn)變?yōu)閯?dòng)點(diǎn),變式拓展為動(dòng)態(tài)幾何的問題。
變式6。正方形ABCD的邊長為1,E為線段CD上的動(dòng)點(diǎn),以AE為邊作正方形AEHG,HE與BC交于點(diǎn)Q。當(dāng)點(diǎn)E從C向D運(yùn)動(dòng)時(shí),求線段CQ的長度的最大值。
思路分析:在點(diǎn)E從C向D運(yùn)動(dòng)過程中,我們發(fā)現(xiàn)△CQE∽△DEA一直存在,用函數(shù)與方程的思想就能解決問題。設(shè)CE=x,DE=1-x,CQ=y,利用△QCE∽△EDA列出對(duì)應(yīng)邊成比例的方程式,就能得到函數(shù)式:y=x-x=-(x-)+,最后用二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)求出最大值。
變式7。如圖,E,F(xiàn)分別是邊長為a的正方形ABCD的邊DC,CB上的點(diǎn),且DE=CF,AE與DF交于點(diǎn)P,連接BP。當(dāng)點(diǎn)E在直線CD上移動(dòng)時(shí),求BP的最小值。
思路分析:當(dāng)E在直線CD上任意移動(dòng),保持DE=CF,那么運(yùn)動(dòng)過程中一直有△CDF≌△DAE,因此AE⊥DF恒成立。我們可以得到點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡是:在以AD為直徑的圓上運(yùn)動(dòng)(記線段AD的中點(diǎn)為圓心O)。所以,BP的最小值就是當(dāng)BPO共線的時(shí)候最短,BP的最小值為。這里用的是轉(zhuǎn)化與化歸的思想。
(六)反思回顧。
數(shù)學(xué)思想方法是學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的知識(shí)內(nèi)容和所使用方法的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),使學(xué)生形成數(shù)形結(jié)合,轉(zhuǎn)化化歸,從特殊到一般,函數(shù)與方程等思想是數(shù)學(xué)課程的重要目的。
“圖形與證明”,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的作用顯而易見。如何引導(dǎo)學(xué)生探索圖形的性質(zhì),在數(shù)學(xué)活動(dòng)中不斷發(fā)展合情推理,并體會(huì)到證明的必要性,理解證明的基本過程,掌握演繹推理的基本格式是初中“空間與圖形”學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。學(xué)生通過靈活綜合應(yīng)用知識(shí),感悟數(shù)學(xué)思想方法,積累基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),提高解決問題的能力。
五、說題的成效
杭州市及各區(qū)教師開展說題研究已經(jīng)進(jìn)行了多年,市、區(qū)多次進(jìn)行了說題比賽和研討。經(jīng)過這么多年的說題鍛煉,教師的學(xué)科專業(yè)素養(yǎng)得到了很快提升,學(xué)生分析問題、解決問題的能力也有了明顯提升。
(一)說題活動(dòng)促進(jìn)了教師迅速成長。
前陣子,筆者有幸擔(dān)任區(qū)中級(jí)評(píng)職模擬上課的評(píng)委,發(fā)現(xiàn)工作才六年的青年數(shù)學(xué)教師在分析例題環(huán)節(jié)比以前有了很大的進(jìn)步。他們淋漓盡致地展示了例題解決的思維過程,而不是直接告訴學(xué)生如何解,而且他們對(duì)例題都及時(shí)進(jìn)行了變式拓展,這讓在場(chǎng)的評(píng)委都很欣喜。近年來,說題活動(dòng)通過層層選拔,次次觀摩,促進(jìn)教師對(duì)教材、習(xí)題、試題、問題教學(xué)進(jìn)行鉆研。只有教師對(duì)教材和練習(xí)了然于胸,注重問題解決思維過程,才能高屋建瓴,發(fā)展學(xué)生思維。說題有效促進(jìn)了教師的專業(yè)化成長。
(二)說題活動(dòng)提高了學(xué)生解決問題的能力。
平時(shí)上課,我班的學(xué)生在回答如何解決問題時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣回答:
“我是從結(jié)論出發(fā),一步一步倒推后找到這個(gè)思路的?!?/p>
“我是從這個(gè)已知條件入手,想到……”
“我是從另一個(gè)條件入手,找到了和他不同的解題方法……”
“老師,我發(fā)現(xiàn)這個(gè)題目可以把這個(gè)特殊條件:中點(diǎn),去掉,換成一般條件:任意一點(diǎn),結(jié)論仍然成立?!?/p>
……
也就是說,在教師的潛移默化下,學(xué)生學(xué)會(huì)了解決問題的思考方式。學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不再是被動(dòng)接受、記憶、模仿和練習(xí)。通過教師說題,學(xué)生也能學(xué)會(huì)說題,會(huì)用不同的途徑解決同一個(gè)問題,還會(huì)用同一個(gè)方法解決不同的問題。學(xué)生學(xué)習(xí)變得更主動(dòng)積極,思維能力和創(chuàng)新意識(shí)得到了培養(yǎng)和發(fā)展。
六、說題的反思
(一)說題要避免模式化,應(yīng)該突出個(gè)性。
說題有一般的模式,但是也不應(yīng)太程式化,教師說題對(duì)題目的處理要有獨(dú)到之處,彰顯極富創(chuàng)意之處,只有這樣,才能給人耳目一新的感覺,煥發(fā)說題的活力。說題需要有“亮點(diǎn)”,不管哪種形式的說題,一定要力求重點(diǎn)突出,把體現(xiàn)本題個(gè)性特色的元素充分展示出來,這樣才能使聽者更好地了解說題的特點(diǎn),才能發(fā)揮說題的特有功效。一個(gè)有特色的多媒體課件也可以讓說題更精彩。說題是說者和聽者的雙邊活動(dòng),無論在說題中采用哪種方法,都需要教師用豐富的情感激發(fā)聽者的興趣和熱情。
(二)說題的板書要簡練得當(dāng)。
說題因時(shí)間有限,所以說題者不需把說的所有內(nèi)容都板書在黑板上,只要把一些主要的解題環(huán)節(jié)板書在黑板上即可,使聽者能聽懂,但又不繁瑣。
(三)教師的解題能力有待提高。
中國古代文學(xué)家教育家劉勰說:“操千曲而后曉聲,觀千劍而后識(shí)器。”要有高質(zhì)量的、精彩的說題,教師自身有較強(qiáng)的解題能力是關(guān)鍵,否則是無米之炊。所以,教師平時(shí)要多解題,多研究題,當(dāng)然也要研究課標(biāo),研究中考的方向。
參考文獻(xiàn):
[1]全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀[M]。北京師范大學(xué)出版社,2002。
[2]變式教學(xué)研究[J]。數(shù)學(xué)教學(xué),2003(01)。
[3]說課最需要什么[M]。南京大學(xué)出版社,2010。