☉江蘇省常熟市梅李高級中學(xué) 朱利鋒
我們在數(shù)學(xué)教學(xué)中常常會遇到這樣的現(xiàn)象,學(xué)生課堂上表現(xiàn)還行,但是到了課后作業(yè)時問題重重,考試如果題目情境比較新學(xué)生解決問題的能力就變得很弱,錯誤連篇,為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?筆者認(rèn)為這是學(xué)生數(shù)學(xué)思維不靈活的表現(xiàn),思維定式嚴(yán)重,因?yàn)閷W(xué)生不注重反思,在問題解決后思考問題僅僅停留在題干和自己解決問題的方法表面,缺乏對問題整體上的思考與把握,如果我們在學(xué)生問題解決后及時地引導(dǎo)學(xué)生反思,換一個視角對問題進(jìn)行新的思考,不僅僅可以發(fā)展學(xué)生的全局意識,還能夠引導(dǎo)學(xué)生多角度挖掘解決數(shù)學(xué)問題的方法,同時比較多種方法的優(yōu)劣,與此同時學(xué)生的思維也在反思解題的過程中變得更為靈活.本文以三角函數(shù)中的求值與證明為例就該話題進(jìn)行分析.
學(xué)生反思意識與反思能力是需要我們教師去引領(lǐng)與培養(yǎng)的,選擇合適的例題并指引學(xué)生在解題后進(jìn)行必要的反思有助于數(shù)學(xué)方法的沉淀和解決數(shù)學(xué)問題能力的有效提升.
例1 已知tan(α+β)=mtan(α-β),且m≠1,求證:
反思:例1的題眼在哪里?你選擇的方法是什么?有沒有其他的方法可以證明?
在上述幾個方面的引導(dǎo)下,學(xué)生很自然地回顧自己的解題過程與方法,觀察、比較已知條件與證明目標(biāo)之間角度存在的差異,然后通過角度變換進(jìn)行求解的,在這一方法清晰后,學(xué)生思維切向“有沒有其他辦法呢?”的反思之中,通過反思和交流學(xué)生可以找到新的方法:
另法1:“化弦法”,學(xué)生通過對比已知式與證明目標(biāo),從函數(shù)名出發(fā),將已知式變形為的右邊,進(jìn)一步整理即可獲得,緊接著“切化弦”即可.
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,學(xué)生通過上述解題后反思過程,能夠有效提升審題能力和信息加工能力.
分析常規(guī)解法:例2對于學(xué)生而言,容易想到的方法:從待求式出發(fā),將求解的問題化為求解sinα,cosα,如何求sinα,cosα呢?很自然地聯(lián)系到借助于“解方程組”這一最基本的方法將得,再結(jié)合sin2α+cos2α=1解得sinα,cosα,然后再借助于二倍角公式求出sin2α,cos2α,最后代入cos中求解.這個方法很常規(guī),學(xué)生也很容易就能想到,不過對于計算能力較弱的學(xué)生而言,在求解二元二次方程組時可能會因?yàn)檫^程稍微煩瑣而出錯,因此,我們可以引導(dǎo)學(xué)生從是否有其他解法的視角進(jìn)行解題后反思.
從這兩個例題的處理來看,兩個案例均在學(xué)生完成了問題解決后引導(dǎo)學(xué)生反思題目條件與待求目標(biāo)之間的關(guān)系,尋求解題的其他途徑與方法,這樣的反思引導(dǎo)著學(xué)生思維發(fā)散出去,從題干中所給信息的各個不同角度去思考可利用的數(shù)學(xué)思想方法,嘗試著運(yùn)用不同的數(shù)學(xué)方法完成問題的解決,在運(yùn)用方法解決問題的同時也存在著對解法優(yōu)劣的比較,學(xué)生的解題思路得以有效拓展,促進(jìn)了知識在大腦中的有益聯(lián)系,讓學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決問題的思維變得更具靈活性.
學(xué)生的反思意識和能力在課堂例題的處理中已經(jīng)形成并得到了一定的發(fā)展,但是不同的學(xué)生可能發(fā)展的程度不一樣,為此我們?yōu)榱藱z測學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,同時也是為了幫助學(xué)生及時地調(diào)整學(xué)習(xí)的方向與節(jié)奏,我們課后的作業(yè)布置應(yīng)該與課堂上所用的方法相匹配.例如,在和學(xué)生課堂上處理了上文中的兩道例題后,筆者精心設(shè)計有針對性的作業(yè),旨在及時地反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況.
設(shè)計意圖:這三個作業(yè)的設(shè)置與課堂上的兩道例題緊密聯(lián)系,作業(yè)1與例1相聯(lián)系,在例1的問題解決中學(xué)生已經(jīng)觀察并分析了角度差異、函數(shù)名稱差異、已知式與目標(biāo)式的結(jié)構(gòu)差異,當(dāng)時問題解決的方法與經(jīng)驗(yàn)可以遷移并運(yùn)用到作業(yè)1的問題解決中來;作業(yè)2與例2相聯(lián)系,在例2的反思中學(xué)生已經(jīng)意識到了“角的拼湊法”在問題解決中的重要性,通過作業(yè)2讓學(xué)生進(jìn)一步應(yīng)用,反饋學(xué)生在相似問題的解決中是否能夠做到觸類旁通;作業(yè)3與例題2中解決問題的多種方法相聯(lián)系,但是對學(xué)生信息加工能力的要求要比作業(yè)2要高一些,能夠很好地反饋學(xué)生思維的靈活性.總體而言,這3個作業(yè)的難度依次增加,但只要學(xué)生能夠很好地將課堂所學(xué)遷移過來,問題是可以解決的,那么學(xué)生的完成情況如何呢?
結(jié)果反饋:作業(yè)1僅有一個同學(xué)粗心做錯,其他同學(xué)在問題的解決中所用的方法不完全相同,有部分同學(xué)運(yùn)用的是“弦化切”,有部分同學(xué)運(yùn)用的是“切化弦”,不過均成果解題;作業(yè)2有2個同學(xué)做錯,同樣在做對的學(xué)生中方法也各異,有部分同學(xué)是先借助于二倍角公式和α),然后再拼湊角α+β=(2α-β)+(2β-α),求出tan(α+β),也有部分同學(xué)選擇的是先拼湊角先求,然后再借助于二倍角公式求tan(α+β).不管是作業(yè)1,還是作業(yè)2,學(xué)生在方法的應(yīng)用上都很成功和靈活,說明我們課堂上的反思環(huán)節(jié)起到了一定的效果,學(xué)生的思維發(fā)散開來,并成功的運(yùn)用到了數(shù)學(xué)問題的解決中來.相對較難一點(diǎn)的作業(yè)3,錯誤率也相對高一些,有9個同學(xué)出錯,對于這幾個同學(xué)出錯的原因在哪里呢?筆者選擇追問的方式引導(dǎo)這部分學(xué)生從失敗中走出來.
錯誤并不可怕,如果我們教師處理得好,不僅可以領(lǐng)引學(xué)生從錯誤中走出來,還有利于學(xué)生反思能力和思維靈活性的進(jìn)一步提升.
例如,面對作業(yè)3,9個同學(xué)做錯了的結(jié)果,為了幫助學(xué)生從失敗中走出,有效銜接原有思維,筆者隨機(jī)選擇了一個作業(yè)3出錯的學(xué)生進(jìn)行訪談.
師:在解決“作業(yè)3”時,你用到了哪些方法?你回憶一下困難出現(xiàn)在哪里?
生:用了角的拼湊法、解方程組等等;這些方法都試過了,解方程組的方法我已知道原因了,是因?yàn)橛嬎沐e誤.但是角的拼湊不是很順利,由2x時出現(xiàn)了困難.
師:說說你具體的拼湊過程吧.
生(頓悟):哦,我明白了.
通過這樣一個簡單的對話式的訪談,引導(dǎo)學(xué)困生自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,有助于增強(qiáng)他們的自信心,提升他們思維的靈活性.