江蘇省蘇州實驗中學 (215011)
丁益民
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引導學生進行反思整理的實踐與思考
江蘇省蘇州實驗中學(215011)
丁益民
現(xiàn)代學習觀指出:學生的學習是一種選擇性學習,是一種實踐性學習,是一種創(chuàng)新性學習.從本質(zhì)上看,學生的數(shù)學學習過程是一個自主構(gòu)建自我理解數(shù)學知識的過程,即在自己原有的知識背景、活動經(jīng)驗和理解的基礎(chǔ)上進行學習活動,并通過自己的主動活動,包括獨立思考、與他人交流和自我反思等,主動地去進行數(shù)學的建構(gòu)與理解.在這樣的過程中,獲得經(jīng)驗、對經(jīng)驗的分析與理解、對獲得過程以及活動方式的反思至關(guān)重要,但實際教學中學生的“反思”不夠,“整理”不多,原因出在我們教師不敢或不愿給學生“反思”的機會,反而用大量重復的“題?!庇柧毢谋M了學生自主反思整理的時間,殊不知,沒有反思的學習過程必定是低效甚或無效的.
在近一年的教學實踐中,筆者在任教班級(我校為江蘇省四星級高中,學生為我校高一年級最好生源,學生基礎(chǔ)扎實,數(shù)學水平較高)進行“優(yōu)秀生”的反思整理的指導實踐,根據(jù)學生自身的學習情況進行適當?shù)姆此颊?,整理學習過程中的學習心得,反思學習過程中的經(jīng)驗體會,一年的嘗試與探索,得到了一些收獲與啟示,本文試借一些案例談談具體的做法與思考.[注:部分作業(yè)的文字表述和篇幅筆者作了適當?shù)恼{(diào)整與完善]
在某一知識點學習過程中,學生的認知進程并非一帆風順,有時會出現(xiàn)認知錯誤,特別是知識建構(gòu)的初始階段,如不及時引導學生進行反思,將影響學生對知識的準確理解,并且這樣的認知隱患還可能影響與之相關(guān)問題的處理.通過反思整理,可讓學生認識到原有認知錯誤的根源,同時整理出正確的理解方式,為今后的“再學習”提供有理有據(jù)的學習材料.
案例1高一潘智康同學在學習不等式內(nèi)容進行了如下整理:
問題已知實數(shù)-1≤m-n≤1,1≤m+n≤3,求m+2n的范圍.
錯解:因為-1≤m-n≤1,1≤m+n≤3,所以0≤m≤2,0≤n≤2,即0≤2n≤4,故0≤m+2n≤6.
分析:錯解在于單純地把m,n進行分離重組,沒有意識到他們的內(nèi)在聯(lián)系,它們是互相牽制的.
圖1
圖2
在學習過線性規(guī)劃知識后,可以作出平面區(qū)域解釋這樣做“范圍擴大”了,以圖2為證:
從圖中明顯可見,四邊形DEFG區(qū)域的是它原本表示的區(qū)域,而四邊形OABC區(qū)域則是運算后的區(qū)域,顯然“擴大”了,值得警惕!
正解:1°、待定系數(shù)法
設m+2n=x(m-n)+y(m+n),可得
2°、換元法
3°、線性規(guī)劃法
記S=m+2n,變形為m=S-2n,可知目標函數(shù)的兩個最優(yōu)解為(0,1),(2,1),即Smax=1,Smax=5,即1≤m+2n≤5.
圖3
總結(jié):以上幾種方法有一個共同點,就是整體化,這樣就不產(chǎn)生多余的運算以致擴大范圍.
相比來看,待定系數(shù)法與換元法可行性更高,而線性規(guī)劃法要畫圖,比較復雜,一旦畫不準還會影響結(jié)果.
這是一份對自己認知錯誤進行完整的反思整理作業(yè),既有錯解暴露,又有錯因分析,既有正解展示,又有方法比較,將原有認知錯誤的前因后果總結(jié)得清清楚楚,學生對相關(guān)知識理解的深度必然不是局限在方法層面了,而是將認知的觸角上升至理性分析的高度,這正是學習數(shù)學的本真之道.
學生的認知過程是一個循序漸進、螺旋上升的過程,而認知觀念的建立則更是長期的系統(tǒng)建構(gòu)過程,在不斷的滲透與長期的訓練中,經(jīng)常引導學生進行相關(guān)問題認知視角的反思整理,有可能讓學生建立起完備的認知系統(tǒng).
案例2 高一周明浩同學在解決以下“平面幾何”問題后,歷時近半個月,多次和筆者、同學探討,經(jīng)過多次的反思后整理而成:
問題在△ABC中,已知AB=AC=6,AD=4,且△ABC的外心在BD上,求BC的長度.
這是一道平面幾何問題,之前在課上學到:幾何問題可從多個角度研究.
回憶:在學習“正(余)弦定理”時,老師讓我們從多個角度研究解三角形問題,主要有:正余弦定理知識、坐標法(解析法)、向量法、純幾何方法.下面也從這四個角度來解決該問題:
整理1:正(余)弦定理知識(老師課堂講的方法)
在△ABD與△ABC中分別由余弦定理得
點評:本法是課本中的基本模型(蘇教版必修5第10頁例2,第16頁例6),其中蘊含的“算二次”數(shù)學思想體現(xiàn)得淋漓盡致,值得擁有!關(guān)注課本,重視數(shù)學思想方法是今后學習的重中之重!
整理2:坐標法(自己課后的思考方法)
圖4
在Rt△ABO中,由勾股定理得m2+n2=36(2)
點評:顯而易見,坐標法處理本題的優(yōu)勢是不涉及“角”,容易想到,運算不難,關(guān)鍵是要大膽去“設點”,另外,其中又一次運用了“算兩次”的數(shù)學思想也值得關(guān)注.
整理3:向量法(與老師交流后的想法)
圖5
點評:向量法的精髓在于“向量關(guān)系數(shù)量化”,其中兩組三點共線又看到了“算兩次”數(shù)學思想的影子,此法相對于其他方法似乎運算量較大,相對而言,有點笨重.
整理4:純幾何方法(與同學相互研討后而得)
圖6
點評:幾何法難想,尤其是輔助線不容易想到,對我們的要求比較高,但在和幾位同學的討論后,還是能夠接受這樣的“挑戰(zhàn)”,可作為上述方法的“錦上添花”之作.
這樣的反思整理,真心為學生的毅力和鉆研精神點贊,也越發(fā)說明只要我們給學生充分的反思時間,給予他們適當?shù)狞c撥與指導,他們是可以將課堂中的“研究”延續(xù)到課后的“反思”中去.他們在反思整理中有對課堂聽課內(nèi)容的“整理”,有自己與同學、老師交流后的“反思”,加上教師的點評,學生對問題的認識可上升為知識框架下的系統(tǒng)認識.這樣的反思整理實為一份學習成果匯報,與老師互動,與同學合作,學習的過程是真實的、互動的,更重要的是學生在此過程中建立了良好的認知觀念(幾何問題可從哪些角度去研究),感受到核心數(shù)學思想的價值(“算兩次”思想的多次體會),而這些都將有利于學生建立起完備的認知觀念.
學習的過程也是學生逐步調(diào)整和優(yōu)化的過程,他們在解決一些問題時,最初的思維線路并非清晰簡潔,甚或是繁雜無章.通過老師的講評與指導,思維線路有了明顯的改進或改變.若在此基礎(chǔ)上再與同學探究討論,與老師交流(包括書面交流),查閱相關(guān)資料等,再對已有的思維線路進行改進與調(diào)整,直至形成較為清晰順暢的思維結(jié)構(gòu),這對學生的思維訓練的個體性是很有效的.
案例3高一俞婷同學對一道試題的思維方式的反思整理
題目設α∈R,若x>0時,均有[(a-1)x-1](x2-ax-1)≥0(①),則實數(shù)a=_________.
圖7
最初想法:對于①式,如果用因式分解會得到
筆者在批閱該作業(yè)時評注:本例可否從其他角度入手?比如函數(shù)的圖像.
幾日后,學生進行了“二次”整理:
換一種思路:用函數(shù)圖像來研究
圖8
老師,本題是否還有其他比較好的解法?盼告知.
筆者思考后慎重地給學生再次做了引導性的交流批注:
這個不等式的主變量是哪個?具有任意性的變量可否從特殊值上思考?試試看.
次日,學生再次整理道:這是一道關(guān)于變量x的不等式恒成立的問題,而且最后結(jié)果是一個確定的值,可選用特殊值來逼出a的值:
當x=1時,有(a-2)(0-a)≥0,可得0≤a≤2.
感受:盡管沒有求出a的值,但縮小了范圍,離目標近了.
感受:意料之外的結(jié)果,但又是情理之中,特殊值發(fā)揮了很多的作用.
學生在反思整理作業(yè)中完全真實地暴露了研究問題的思維過程:從一開始的茫然(思維受阻)到教師點撥后的切換角度研究問題(思維轉(zhuǎn)換),再主動與老師交流后的反思整理,最后根據(jù)問題的特點巧妙迅速解決了問題(思維變通).整個反思整理的過程中學生經(jīng)歷的何止是思維過程的優(yōu)化呢?這恰是歷練了做學問的“三重”境界,由此獲得的情感、態(tài)度和價值觀層面的深刻體悟是難以磨滅的.
學習需要總結(jié)反思,尤其是解題活動中,解題失敗或錯誤是普遍現(xiàn)象,關(guān)鍵是要引導學生學會總結(jié)反思,提取出相關(guān)解題經(jīng)驗作為后續(xù)學習的基礎(chǔ).在總結(jié)時,有時抽象晦澀的文字語言無法表達出對解題經(jīng)驗的學習體會,我們可以給學生充分的自由度,指導學生自己根據(jù)自身情況選用符合他們認知理解的方式進行總結(jié),讓其自由發(fā)揮,進行自我表征,印象自然深刻.
案例4高一李康同學擅長打油詩,在其整理作業(yè)中常見打油詩式的總結(jié)性反思.
案例4.1在訂正不等式恒成立習題后,他用如下“打油詩”加以總結(jié):
遇到恒成立,方法要選對;先把函數(shù)看,單調(diào)最好解;若非單調(diào)也無妨,圖像畫出來幫忙;分離變量是通法,再無思路全靠它.
案例4.2在訂正有關(guān)解三角形習題后,又用如下頗有韻味的“詩”進行總結(jié):
解形需從多角度,邊角互化形伴數(shù).向量坐標和定理,焉知"幾何"巧妙處?
學生運用“打油詩”等喜聞樂見且貼近個性的方式,將解題經(jīng)驗總結(jié)得精準到位,這樣的反思性整理肯定是學生經(jīng)過切身體會后的有感而發(fā),俏皮活潑中不失數(shù)學方法,富含文采卻不缺數(shù)學理性,學生將在自己營造的輕松氛圍中接受了相關(guān)解題經(jīng)驗,這樣的經(jīng)驗將是深刻牢固的.
在長期的教學實踐中,我們越來越體會到反思性整理作業(yè)的重要性和可行性,或許我們多給學生一點自由反思的時間和機會,多給學生一些反思整理的引導與關(guān)注,他們將獲得的不僅是數(shù)學知識和數(shù)學方法,可能獲得的是學習數(shù)學的信心與樂趣,將以理性和欣賞的心態(tài)去面對數(shù)學、學習數(shù)學.