陸劍雪
摘要:教學(xué)實(shí)踐與思辨表明,重視微觀方面的教學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)有效教學(xué)的充要條件,而一題多解是微觀教學(xué)設(shè)計(jì)的重要思維訓(xùn)練形式。通過不同形式的自主學(xué)習(xí)、探究活動,讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)問題從發(fā)現(xiàn)到解決的全過程,注重引導(dǎo)學(xué)生從多種解法中解決難點(diǎn),找出最簡捷、最巧妙的解法,體驗(yàn)成功的喜悅,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣,提高學(xué)生思維的品質(zhì),體會數(shù)學(xué)思想方法,享受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的快樂,形成并發(fā)展創(chuàng)新意識。
關(guān)鍵詞:一題多解;知識脈絡(luò);創(chuàng)新意識
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2016)07-0021
所謂“一題多解”,是指通過不同的思維途徑,采用多種解題方法解決同一個問題的教學(xué)方法。二十多年的教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)反思總結(jié)都表明,一題多解不僅是激發(fā)學(xué)生興趣、開拓思路、提升思維品質(zhì)、靈活應(yīng)變,讓學(xué)生形成解決問題能力的基本策略,而且能讓學(xué)生體驗(yàn)解決問題時策略選擇的多樣性,發(fā)展他們的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。本文擬就一題多解在初中數(shù)學(xué)教學(xué)微型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,做一些課堂有效教學(xué)的實(shí)踐和探索。
一、設(shè)計(jì)一題多解,打開數(shù)學(xué)大門
在由簡入繁、循序漸進(jìn)的數(shù)學(xué)殿堂中,每一領(lǐng)域都有一扇虛掩的大門,等待我們?nèi)ラ_啟。七年級學(xué)生剛學(xué)幾何的推理論證時,總會很不習(xí)慣。這是由于幾何所研究的對象、過程、思維方式、語言的表達(dá)都與代數(shù)有較大的區(qū)別,并且?guī)缀握Z言是人們從長期的實(shí)踐中提煉而成的,具有概括性、抽象性、邏輯性較強(qiáng)等特點(diǎn)。為此,面對問題,如果能引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度去思考,就能把學(xué)生的好奇心轉(zhuǎn)化為求知欲,讓他們興致勃勃地去推開幾何殿堂的大門。
例題:如圖所示,直線MN分別和直線AB,CD,EF相交于點(diǎn)G,H,P,∠1=∠2,∠2+∠3=180°,試問:AB與EF平行嗎?為什么?
分析:首先,掃除三線八角中的同位角、內(nèi)錯角、同旁內(nèi)角幾何入門的第一道門檻,總結(jié)三類角的特點(diǎn),關(guān)鍵先找“截線”,再把復(fù)雜圖形基本化(F形、Z形、U形),運(yùn)用定義識別。然后分析要想得到AB∥EF,可以從問題的結(jié)果出發(fā),思考學(xué)習(xí)過的判斷兩條直線平行的方法有哪些,讓學(xué)生回想學(xué)過的五種方法,也培養(yǎng)學(xué)生思維的流暢性,并滲透分析法。需滿足條件∠1=∠EPM,或者∠AGP=∠GPF,或者∠AGP+∠GPE=180°,或者(利于平行的傳遞性)先證AB∥CD,再證CD∥EF,所以可得AB∥EF。因此,這四種方法進(jìn)行解答,并且四種方法靈活運(yùn)用。還有平行線定義:在同一平面內(nèi)不相交的兩條直線叫做平行線,平行線的定義法一般不常用。
解:AB∥EF,理由
方法1:
∵∠1=∠2 ∠2+∠3=180°(已知)
∴∠1+∠3=180°(等量代換)
又∵∠3+∠EPM=180°(鄰補(bǔ)角定義)
∴∠1=∠EPM(等式性質(zhì))
∴AB∥EF(同位角相等,兩直線平行)
方法2:
∵∠3=∠MPF(對頂角相等)
∠2+∠3=180°(已知)
∴∠MPF+∠1=180°(等量代換)
又∵∠1=∠2(已知)
∴∠1+∠MPF=180°(等量代換)
又∵∠1+∠AGP=180°(鄰補(bǔ)角定義)
∴∠AGP=∠MPF(等式性質(zhì))
∴AB∥EF(內(nèi)錯角相等,兩直線平行)
方法3:
∵∠1=∠2 ∠2+∠3=180°(已知)
∴∠1+∠3=180°(等量代換)
又∵∠1=∠BGP ∠3=∠GPF(對頂角相等)
又∵∠BGP+∠GPF=180°(等量代換)
∴AB∥EF(同旁內(nèi)角互補(bǔ),兩直線平行)
方法4:
∵∠2=∠CHM(對頂角相等)
∠1=∠2(已知)
∴∠1=∠CHM(等量代換)
∴AB∥CD(同位角相等,兩直線平行)
又∵∠3=∠HPF(對頂角相等)
∠2+∠3=180°(已知)
∴∠2+∠HPF=180°(等量代換)
∴CD∥EF (同旁內(nèi)角互補(bǔ),兩直線平行)
∴ AB∥EF(如果兩條直線都和第三條直線平行,那么這兩條直線也互相平行)
此例中,一看到探究平行線,馬上想起一系列角的等量關(guān)系,這種條件反射的建立,是最基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng)之一。一題多解表現(xiàn)為依據(jù)定義、定理、公式和已知條件,思維朝著各種可能的方向擴(kuò)散前進(jìn),不局限于既定的模式,從不同的角度尋找解決問題的各種途徑,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。在此,一題多解也讓學(xué)生享受了成功的喜悅。適時的引導(dǎo)啟發(fā)也讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)幾何有趣、不難。
二、運(yùn)用一題多解,驅(qū)散畏難情緒
領(lǐng)進(jìn)數(shù)學(xué)大門,是成功的第一步。但客觀地說,數(shù)學(xué)的確有不少難題,甚至在一些同學(xué)看來,這些難題簡直是一座座不可逾越的大山。所謂“難者不會”,如何通過一題多解的教學(xué)設(shè)計(jì)驅(qū)散畏難者的消極情緒,幫助他們重拾信心,變成“會者不難”,是我們要研究的另一大課題。
小學(xué)解應(yīng)用題,學(xué)生學(xué)了五、六年的算術(shù)解法,已經(jīng)習(xí)慣于算術(shù)法,是逆向思考;而初中解應(yīng)用題,學(xué)生學(xué)習(xí)列方程法,是正向思考,思路上不一定轉(zhuǎn)得了彎。盡管強(qiáng)調(diào):列方程解應(yīng)用題要求“分析題意、找出等量關(guān)系、據(jù)此列出方程”,但這種強(qiáng)調(diào)對于初學(xué)者來說,把等量關(guān)系復(fù)雜化了,常常是一旦思維受阻,就一籌莫展,易產(chǎn)生畏懼心理。
為此,列方程的實(shí)質(zhì)說成:在題目描述的過程中,先隨便“拉出”一個量,根據(jù)題意用兩種不同的方法表示“它”,中間用“等號”連接,方程即列成。這樣,若能進(jìn)行策略開放,經(jīng)常對一些問題從不同角度思考,得出多種解法,可以幫助同學(xué)們開拓思維。再遇思維受阻時,進(jìn)行換位思考,便也能茅塞頓開,拿出解題策略,勢如破竹,使學(xué)生感到列方程是唾手可得的事情。
最后,歸納出列方程解應(yīng)用題的解題方法,若一量為所求量(設(shè)為未知數(shù)),另一量給出的數(shù)值較具體,則選擇第三量列出方程,即一量設(shè),一量已知,一量列方程。這使學(xué)生在解應(yīng)用題時思路更明確清晰,從而能快捷地列出方程。
列方程解應(yīng)用題,是整個初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),也可以說是難點(diǎn)。因此,起始課教學(xué)讓學(xué)生掌握好它的原理、方法及實(shí)質(zhì)則顯得十分重要。教學(xué)設(shè)計(jì)要符合初中生的認(rèn)知水平,一個合適量的“拉出”,衍生了問題的一系列的不同解法,同時,歸納出列方程解決實(shí)際問題的一般步驟,使學(xué)生的思維始終處于活躍狀態(tài)。他們不僅充分利用已知解決未知,并且在解決未知的過程中,有效地拓展了思維,有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,從而培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
有了成功的嘗試,學(xué)生再次見到難題就會從容得多、自信得多。當(dāng)然,這種“成功”一定是學(xué)生經(jīng)過努力體驗(yàn)到的“成功”,而不是看教師演示出的“成功”。
三、掌握一題多解,融通知識脈絡(luò)
許多章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)中都有“熟練掌握”基本知識的要求,與此相配套的強(qiáng)化訓(xùn)練往往會形成思維定勢。思維定勢固然有其積極的意義,但也會產(chǎn)生消極作用,表現(xiàn)為思考問題常常傾向于某種固定的模式,思維不夠靈活。所以,尋求多種解題方法,有助于消除思維定勢的消極作用,使所學(xué)知識融會貫通、形成體系,便于活學(xué)活用,爭取更大的進(jìn)步。
在不同的教學(xué)階段,證明同一個命題的方法越來越優(yōu)化,這不僅能幫助學(xué)生克服思維定勢,而且有助于學(xué)生更好地把握知識的脈絡(luò)。
尤其有效的是在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課上,善于多方位思考,探究一題多解,最有利于學(xué)生掌握和鞏固知識,把已經(jīng)差不多遺忘的知識點(diǎn)重新建立起來,挖掘問題的內(nèi)在聯(lián)系,向“縱、橫、深、廣”拓展,向“少、精、活”探索,既能提高解題速度,又能有目的地把各類知識串聯(lián)起來,達(dá)到溫故而知新的目的,逐步提高認(rèn)知的層次,從低級到高級的螺旋式上升,實(shí)現(xiàn)一題多解意義的延伸。
四、尋求一題多解,培養(yǎng)創(chuàng)新意識
人才的培養(yǎng)不只是讓他們掌握已有的知識技能,更高的目標(biāo)在于培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識。在教學(xué)實(shí)踐中,注重產(chǎn)生結(jié)論的過程教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生探索一道題目的多種解法,既可以增強(qiáng)學(xué)生解題的信心,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。要做到一題多解,教師就要利用典型、生動的事例激發(fā)學(xué)生的“求異動機(jī)”,有意識地安排一些靈活多變的練習(xí),在引導(dǎo)學(xué)生掌握了基本的、規(guī)律性的解題思路的同時抓住各部分知識間的聯(lián)系及方法間的聯(lián)系,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同領(lǐng)域去探索解題方法。
為了尋求一種新的解(證)法,學(xué)生往往冥思苦想,反復(fù)琢磨,百思不得其解??梢坏╊I(lǐng)悟,解(證)法卻又那樣出人意料。通過尋求新的解(證)法,學(xué)生既體驗(yàn)到“山窮水盡疑無路”的艱辛,又品嘗到“柳暗花明又一村”的驚喜,從而激起他們更加強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)熱情。有的同學(xué)課后繼續(xù)探究新的解題方法,由被動轉(zhuǎn)為主動,從厭學(xué)變?yōu)闃穼W(xué)、好學(xué)。相信以后再遇到其他題目,他們也會不滿足于一種解法,不斷尋找最簡捷、最巧妙的解法,通過各種不同形式的自主學(xué)習(xí)、探究活動,學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)問題從發(fā)現(xiàn)到解決的全過程,享受成功的喜悅,并能從中形成、強(qiáng)化創(chuàng)新意識。
借鑒前人理論可知,解法探究作為數(shù)學(xué)有效教學(xué)的重要途徑,就是要讓學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)知識的同時,改進(jìn)學(xué)習(xí)方式、方法,既善于聽講,又適應(yīng)變式、樂于探究,從而使興趣得到培養(yǎng)、情操得到陶冶、智力得到開發(fā)、素質(zhì)得到提高,從根本上促進(jìn)學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展。
二十多年的基礎(chǔ)課堂教學(xué)實(shí)踐又證明,一題多解的教學(xué)微設(shè)計(jì)要求教師做好引導(dǎo)啟發(fā),同時竭力鼓勵學(xué)生主動思考、積極探索,可以促進(jìn)學(xué)生經(jīng)歷知識產(chǎn)生的過程,理解并且掌握基礎(chǔ)知識、基本技能及其應(yīng)用,感悟并熟悉數(shù)學(xué)思想方法,學(xué)生學(xué)得更明、更好、更深;可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)會了好的思考方法,提升了學(xué)習(xí)能力,達(dá)到了不需要教的境界,學(xué)生學(xué)得更多、更快、更強(qiáng)。
數(shù)學(xué)課堂有效教學(xué)的實(shí)踐和探索還在不斷深入,而一題多解的教學(xué)設(shè)計(jì)將永不落幕。它會不斷散發(fā)出神奇的魅力,感召我們的數(shù)學(xué)課堂探微知著,一探到底。
(作者單位:江蘇省蘇州市吳江區(qū)蘆墟初級中學(xué) 215200)