陳土樹
【內容摘要】課本中的習題是新知識的傳授、思維能力的培養(yǎng)、數(shù)學思想方法的滲透的主要載體。日常教學中,重視習題教學,能夠優(yōu)化學生的認知結構,從而引導學生樂學、會學,達到減負增效的效果,最終培養(yǎng)學生思維的深刻性。
【關鍵詞】習題教學 一題多解 課堂探討
科學研究表明:思維品質是思維能力的核心,其中廣闊性、靈活性、深刻性、獨立性、批判性是它的五大要素。然而一切思維品質的基礎是思維的深刻性,思維在深刻性的基礎上才引申發(fā)展出思維的靈活性和獨立性。所謂的思維的深刻性就是指將實際生活中的數(shù)學關系進行“提煉”,從而抽象概括出有關的數(shù)學問題,然后對數(shù)學問題進行分析,采用恰當?shù)臄?shù)學模型,選擇準確的數(shù)學方法、運用合適的數(shù)學運算,最終求出此模型的解或近似解,以及對解的實踐檢驗和對模型的修正等過程,集中體現(xiàn)為思考的廣度、深度、難度三個維度。
一、一題多解——開闊思路,提高思考的廣度,在實踐中培養(yǎng)思維的深刻性
一題多解是促進學生思維能力發(fā)展的有效途徑之一,可以培養(yǎng)學生的思維準確性,提高學生的思維靈活性,增強學生思維的深刻性。挖掘多解性就是要挖掘題目中所蘊含知識點的“縱橫溝通”,挖掘其中所融匯的多種數(shù)學思想或方法,這樣有利于發(fā)展學生的思考廣度,從而培養(yǎng)學生思維的深刻性。在教學中,精心設計具有典型性的范例能極具開發(fā)的學生思維。
例1:當x=5-1 ,求代數(shù)式x2+5x-6的值。(人教版九上P22 復習題6)
我們日常教學中一般采用一種方法——直接代入。
當? x=5-1時,原式=(5-1)2+5(5-1)-6=35-5 。
如果教師在教學時,就題論題,就失去該題的科學價值,也失去一次培養(yǎng)學生思維深刻性的機會,應與學生共同探索。這一類“求值問題”是簡單類型,但是往往這一類題目是我們提高思考的廣度,培養(yǎng)思維深刻性的好素材,因為它起點低,入手易。我們可以啟發(fā)學生研究所求代數(shù)式有何特征,進而發(fā)現(xiàn)可以因式分解為(x+6)(x-1),從而得到第二種解法:原式=(5+5)(5-2)=35-5。然后引導學生從研究條件入手,并結合所求代數(shù)式進行變形:x+1=5 ,原式=(x+1)2+3(x+1)-10=(5)2+35-10=35-5。此時教師適時進行小結,求值問題不僅僅只是直接代入,要注意觀察和研究所求代數(shù)式與條件之間的聯(lián)系與變形,能起到“事半功倍”的效果。從多個角度去考慮同一問題,從而培養(yǎng)學生發(fā)散思維,提高思維能力,采取不同的方法,讓學生自我探究,自我發(fā)現(xiàn),合作交流,在學習中提高學習數(shù)學的興趣,在實踐中發(fā)展他們的思維能力。
本題通過三種不同的解法,有助于強化不同階段的知識聯(lián)系,使不同層次的學生的思維觸角伸向不同的方向,讓學生優(yōu)化解題的方法,尋找最優(yōu)解??此埔坏篮唵蔚那笾殿},通過我們的一題多解,不但能起到“以小見大”效果,還能改變傳統(tǒng)的教學模式,從而優(yōu)化學生的思維品質,培養(yǎng)學生的思維深刻性。教材中,還有許多如:一元二次方程的求解,二次函數(shù)解析式的求解,平行四邊形的證明等等課本習題,教師要善于挖掘,開發(fā)有價值的素材,在解決和運用中培養(yǎng)學生思維的深刻性。
二、由淺入深——挖掘內涵,發(fā)展思考的深度,在運用中學到深刻的思維
根據(jù)初中生的認知規(guī)律與思維層次出發(fā),我們平時的教學要循序漸進,螺旋式上升的。通過簡單易懂的素材為載體,精心謀劃,設計創(chuàng)設思維情境,在不斷實踐與不斷獲得成功喜悅之間交替進行,促進學生由淺入深,樂于思考,樂于探索與嘗試,從而對某一知識就做到理解深刻。
課本中一些習題,看似平常,但卻具有豐富的內涵,我們要善于發(fā)現(xiàn)這類習題,引導學生拓展延伸,不能僅僅“做一題練一題”,要通過挖掘其潛在內涵,促使知識深入,提高學生的探索能力,發(fā)展學生的思考深度,從而在運用中學到深刻的思維。
例2:在八上《全等三角形》的教學中,我采用這么一個素材:如圖△ABC和△ECD都是等邊三角形,點B、C、D共線。第一個問題目標明確,又切合本章所學知識,起點低,學生入手容易,大家都在參與。接著我引導學生能不能得出:BG=AH,為什么?然后在前面的鋪墊下,我就全面放手:除此之外,我們還能得出什么結論?上臺板書出來。因此在這次的課堂上,學生積極性被調動起來了,思考不斷深入,有一條新的結論,大家都是興高采烈的,都情不自禁的為之鼓掌祝賀。心里又“不服輸”,在別人給出結論后,積極思考驗證別人的結論是否正確,是否還能推出別的結論。這樣打破課堂原有的幾何證明題沉悶的氣氛,又大大提高了學生思考的積極性,同時對這個圖形有了更深刻的記憶,更為深刻的理解,讓更多的知識點融合起來,從而于培養(yǎng)學生思維的延伸性,進而學到深刻的思維。
通過這樣深入探究與合作交流最后得到了如下①AC∥DE,AB∥CE;②△EBC≌△DAC;③∠AFB=60°;④△GBC≌△HAC;⑤△HCD≌△GCE;⑥GH∥BD;⑦△GHC是等邊三角形;⑧ S△ACE= S△ACD= S△BCE等等。雖然這節(jié)課結束了,但是學生對這道題的探究還意猶未盡。有一個學生到九年級上學期學《二次函數(shù)》知識時,又拿出這道題跟我說:“老師,如果BD長為定值,那么△ABC和△ECD的面積之和有最小值,當且僅當點C為中點時。”可見這道題的深入探究,讓學生留下深刻烙印,學到了深刻的思維。
三、一題多變——舉一反三,增加思考的難度,在解決中達到深刻的思維
在初中數(shù)學中,有很多問題有著深刻的背景,或者蘊含著規(guī)律、方法。教學中要善于采用題目條件的弱化與改編,從而提高學生的觀察能力,遵循數(shù)學從容易到困難,從一般到特殊的學習規(guī)律。既培養(yǎng)學生思考問題由淺入深,又極大的提升學生類推能力和梳理歸納的能力,從而提高學生善于觀察、比較分析、歸納與探究的意識與能力。這就是思維深刻性培養(yǎng)的高境界。
我們在教學中,采用一題多變,有意識的對條件進行適當弱化或改編,以引導學生進行辨析對比,歸類,從而提高了學生從本質上看問題的意識,激起學生強烈的探索精神和求知欲望,更好地培養(yǎng)學生思維的深刻性,提高解題能力。這也同時避免了“茫?!鳖}海和繁雜資料的煩惱,有效地推行“減負”政策。
例3:如下圖,正方形ABCD中,點M為BC邊上的中點,AM⊥MN,正方形外角的平分線CN與MN相交于點N。求證:AM=MN。
分析:本題本質就是三角形全等。如何構造三角形全等呢?大部分同學的想法就是過點N作BC的垂線NH,垂足H,構造出來的三角形NMH與三角形ABM無法證明全等,關鍵缺少邊相等,從而陷入困境。本題在尋求三角形全等時,要牢牢抓住全等的關鍵——至少有一邊相等,而題干中沒有邊的等量關系,故作輔助線時重點要考量這個要素,即:取AB的中點G,連結MG,通過證明△AGM≌△MCN,本題就迎刃而解了。而這題如果就戛然而止,那么學生就喪失進一步思考的權利,進一步鍛煉分析能力的機會,無法使思維深刻化。筆者進行如下四種變式,前兩種大背景“正方形”不變,讓學生橫向遷移;后兩種改變“正方形”的大背景,讓學生縱向遷移。
變式1:若將原題的條件“點M是BC邊上的中點”弱化改為“點M是BC邊上的任意一點(M不與B、C兩點重合)”,其他條件,如下圖所示,此時還有AM=MN的結論嗎?
變式2:若將原題的條件“點M是BC邊上的中點”進一步改為“點M是BC的延長線上”,其他條件不變,如下圖所示,此時還有AM=MN的結論嗎?
變式1和變式2通過弱化條件,使得結論更具有一般性。通過原題及改編題的訓練,讓學生由易到難,滲透了從特殊到一般的數(shù)學思想,從而起到培養(yǎng)學生思維的深刻性。
變式3:將原題改為“在正三角形ABC中,點M是BC的延長線上,N是∠ACP的平分線上一點,則當∠AMN= °時,結論AM=MN還成立?請說明理由”
變式4:將原題改為“正n邊形ABCD…X中,點M是BC的延長線上,N是∠ACP的平分線上一點,請你作出猜想:當∠AMN= °時,結論AM=MN仍然成立”
變式3和變式4,引導學生認真分析,歸納猜想,大膽嘗試,發(fā)散思維。通過培養(yǎng)與訓練,學生能力強了,意識到位了,能在更高、更深的層次上加深對問題的理解,培養(yǎng)學生的思維深刻性。
培養(yǎng)學生思維的深刻性,是數(shù)學教育的本質所在。以上三個方面是通過如何習題教學培養(yǎng)學生的深刻思維,當然它們不應是孤立的,而應是相互滲透,并有機融合。課本中的習題是很重要的載體,我們要有目的地去鉆研和挖掘,有意識地進行培養(yǎng)和訓練。通過對習題挖掘,配上有效的落實途徑,適時引導,從而達到培養(yǎng)學生思維深刻性的目的。
【參考文獻】
[1]劉金星.挖掘習題潛能 培養(yǎng)思維能力[J].福建中學數(shù)學,2003(10):7-10.
[2]王麗.淺談數(shù)學思維的特性[J].數(shù)學學習與研究,2016(2):18.
(作者單位:福建省廈門市第二外國語學校)