才藏吉
摘 要:數(shù)學是一門非常重要的應用科學,和很多應用科學和自然科學一樣,對人類科學的進步與發(fā)展有著巨大的影響。中學階段教會學生運用各種方式解答數(shù)學難題,可以讓學生掌握學習數(shù)學科目的核心方法,重點是要幫助學生突破學習中的困難和障礙,拓展學生的知識面。本文就初中數(shù)學解題教學設計進行分析,希望能夠對同行業(yè)的教育工作者有所幫助。
關鍵詞:初中;數(shù)學解題;教學設計
數(shù)學作為初中階段重要的教學科目,對于學生綜合素質的提高有著重要的作用,而傳統(tǒng)的數(shù)學教學出現(xiàn)許多問題,這就要求教師提高自身素質,靈活采用多種方式提升教學效果。數(shù)學也是一門特殊的語言,但是這些數(shù)字卻比普通語言更富邏輯性,并且適當?shù)劐憻拰W生使用多種解題方式解答數(shù)學題還能培養(yǎng)學生運用多角度看待問題、解決問題的能力,提高學生獨立思考能力。
一、優(yōu)化初中數(shù)學解題教學設計意義
數(shù)學解題教學設計就是在課堂教學過程中,教師把書本中的經(jīng)典數(shù)學例題運用多種思維方式解答出來,讓學生更好地理解和運用數(shù)學知識。在課堂教學過程中,教師有目的地引導學生通過相互討論、舉例說明等方式解決數(shù)學問題。通過這種方式能讓學生從實踐中學習數(shù)學知識,提升數(shù)學素養(yǎng)。這種教學模式突出強調教學過程的“創(chuàng)造性”,非常符合中學生的性格特點,對于數(shù)學教學發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。
數(shù)學是義務教育階段一個非常重要的學習科目,但是在小學和初中階段卻有著不同教學要求和教學目的。在小學數(shù)學教學階段,學生只需要掌握簡單的數(shù)學運算就可以了,而到了初中階段教學發(fā)生了很大變化,要求學生不但要能對數(shù)學知識有足夠的理解并充分運用,還要熟練運用復雜方程式解題。教會學生利用方程式、代數(shù)等所學習的多種數(shù)學知識和解題思維來解答問題,鍛煉學生運用數(shù)學知識解決綜合性問題的能力,培養(yǎng)學生發(fā)散思維與獨立思考的能力。學生對于事物最開始是從實踐活動認識的,數(shù)學是一門應用學科,在社會發(fā)展的很多領域都有著廣泛的用途,通過實踐活動不斷探索發(fā)現(xiàn),能夠提升創(chuàng)新能力。實踐教學在數(shù)學教學領域上的運用彌補以往應試教學背景下實踐知識的不足,將課本中抽象的理論知識用生動的實踐活動表達出來,使學生在愉快學習的同時,切身感受到數(shù)學這門學科的獨特魅力。
二、中學階段幾種常見的數(shù)學思維
(一)數(shù)形結合思維
初中階段開始逐漸接觸應用題和幾何題,尤其是在解答幾何題的過程中,如果學生空間立體感較差,僅僅依靠套用各種公式去解答這些類型的問題,就會出現(xiàn)困難,而數(shù)形結合思維能夠讓學生通過在草紙上畫幾何圖形或者線段圖,將復雜的問題簡單化,在畫圖的過程中找到解題的突破口[1]。通過運用數(shù)形結合思維,能夠讓學生更好地理解數(shù)學語言,做到“以數(shù)輔行”,幫助學生將公式、定理之間的關系緊密聯(lián)系起來,構建初中數(shù)學知識體系構架。
(二)化歸思維
化歸思維也是數(shù)學學習過程中一種非常重要的解題思維,它是將一類數(shù)學問題進行歸納,總結出一類數(shù)學問題的解答技巧,使得學生再遇見這種類型問題時,能夠通過運用這一類問題的解答技巧快速準確地解答數(shù)學問題。在學習復數(shù)運算的過程中,復數(shù)運算就是能夠通過化歸思維解答的一種典型數(shù)學問題,通過將復數(shù)轉化為有理數(shù)或者實數(shù)進行運算;高元次方程能夠轉化為低元次方程;幾何圖形能夠通過適當?shù)姆绞椒指畛扇切位蛘呔匦芜M行解答?;瘹w思維并不是將復雜的問題簡單化,而是通過對一類問題進行總結,發(fā)現(xiàn)這類問題的解答規(guī)律,讓學生在解題過程運用這種規(guī)律去找到解題關鍵點,從而提高數(shù)學解題能力。
(三)分類思維
數(shù)學科目其實很多知識點之間都存在著關聯(lián)性,也就是所謂的“環(huán)環(huán)相扣”,很多知識點之間既有相似性,也有很大的差別性,為了讓學生更好地學習數(shù)學知識,解決各種復雜的數(shù)學問題,教師要培養(yǎng)學生建立分類思維,在解決綜合性數(shù)學問題時,就應該將問題中所涉及的數(shù)學知識進行分類,并將以往解答這些數(shù)學問題的技巧和方法運用到這種綜合性問題解答過程中,這種解題思維不僅在數(shù)學科目中運用較為廣泛,在物理、化學等科目中也會運用到,通過培養(yǎng)學生運用這種思維解答問題,能夠讓學生在學習其他科目時也能夠靈活運用,真正做到觸類旁通。
三、初中數(shù)學解題教學設計
(一)一題多解教學設計
世界著名的數(shù)學家G.波利亞曾經(jīng)說過:“一個數(shù)學教師的能力體現(xiàn),就是要看他在平常教學過程中是否樂于鍛煉學生靈活運用數(shù)學知識解答問題?!痹诔踔袛?shù)學課堂教學過程中,為了培養(yǎng)學生發(fā)散性思維,教師可以設計一題多解的數(shù)學問題讓學生進行解答,引導學生從多角度去思考解題方法,進一步掌握數(shù)學公式的運用技巧,以及數(shù)學所有知識點直接的聯(lián)系,將數(shù)學知識系統(tǒng)化、結構化,打破單一解題思維模式,這樣才能達到觸類旁通的教學目的[2]。例如:在學習方程時,教師可以設計出這樣的數(shù)學題:
兩個連續(xù)奇數(shù)相乘的結果是323,那么這兩個數(shù)分別是多少?
第一種解答方法是:
設小的奇數(shù)為x,大的奇數(shù)為x+2,那么就會得到方程式:x(x+2)=323
將x解答后得出結果為17,那么另一個就是19。但是如果考慮到是負數(shù)的情況下就是x結果為-19,另一個就是-17。
第二種解答方法是:
設大的奇數(shù)為x,小的奇數(shù)為323/x,那么就會得到方程式:x-323/x=2
將x解答后得出結果為17、19與-19、-17。
第三種解答方法是:
設x為任意整數(shù),那么這兩個連續(xù)奇數(shù)則應該是x1=2x-1,x2=2x+1,得出公式如下:
(2x-1)×(2x+1)=323
根據(jù)這一方程式推出:4x2-1=323,最后得出x2=81,而這也就會得出x=9或x=-9的結果,那么,兩個奇數(shù)x1和x2則分別為:
當x=9時,x1=2×9-1=17,x2=2×9+1=19
當x=-9時,x1=2×(-9)-1=-19,x2=2×(-9)+1=-17
在課堂教學過程中,教師通過讓學生解答這種相對較為簡單的方程式,培養(yǎng)學生運用多種思維去思考問題,解決問題的能力。
(二)注重數(shù)學課教學的互助性
教師應該在課堂上引導學生相互合作解決問題,鼓勵學生多聽取他人建議,多思考多總結[3]。讓學生在相互合作中學習知識,解決問題,提升自身綜合素質,同時也在與同學相互合作中學習其他人的思維方式與解題技巧,在交流中不但對知識有所收獲還能夠加深學生之間情感,還能夠讓學生在和諧、融洽課堂氛圍中學習?!毒耪滤阈g》是我國西漢時期非常重要的數(shù)學古籍,書中涉及大量初中數(shù)學知識,教師可以將古文中的初中數(shù)學幾何題加入到課堂教學設計中,例如:在講解幾何知識時,《九章算術》中有一幾何題如下:
今有塹堵,下廣二丈,袤一十八丈六尺,高二丈五尺,問:積(體積)幾何單位為立方尺?(廣:長。袤:寬。廣袤在語文中形容土地廣闊,在數(shù)學中表示圖形和物體的長寬。換算單位:1丈=10尺)
如果將這道幾何題翻譯成白話文,意思就是:一個底為直角三角形的三棱柱,下底長2丈,寬18.6丈,柱高2.5丈。
套用公式為:V=(2×18.6)÷2=46.5(立方丈)。1丈=10尺,1立方丈=1000立方尺。所以答案為46.5×1000=46500 (立方尺)
教師通過將教學過程設計成這種形式能夠激發(fā)學生的好奇心和求知欲,讓學生在良好的氛圍中學習數(shù)學知識,也有助于學生提高運用數(shù)學知識解決實際問題的能力。
綜上所述,隨著新課程標準的進一步實施,數(shù)學是中學教育階段非常重要的應用學科,學好數(shù)學尤其對理工專業(yè)的學生今后的發(fā)展有著巨大的推動作用。但是,這個過程中存在一些這樣或者那樣的問題,教師要不斷對自己的教育教學進行研究反思,對自己的知識與經(jīng)驗進行重組更新,合理安排教學內容,有效提升學生自學能力,提高教學水平,使得現(xiàn)實情境教學能發(fā)揮其應有的價值。
參考文獻
[1] 張昆.“行”“知”統(tǒng)一:數(shù)學問題解決的啟發(fā)式教學設計[J].教學月刊·中學版(教學參考),2018,802(9):9-13.
[2] 葉金鑫,張昆.數(shù)學問題解決教學設計的新視角:基于提高數(shù)學抽象能力[J].中學數(shù)學研究,2019,396(5):15-17.
[3] 陸建.基于數(shù)學理解性學習的“五環(huán)節(jié)”解題教學設計[J].中小學數(shù)學:高中版,2018(3):16-19.