摘 要:數(shù)學(xué)解題能力的培養(yǎng)一直是數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo),文章作者遵循學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格差異進(jìn)行教學(xué),通過建構(gòu)知識體系、開闊認(rèn)知視野、優(yōu)化思維品質(zhì)等方法,進(jìn)行學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力提升的有效實踐和探索。
關(guān)鍵詞:認(rèn)知差異;解題能力;數(shù)學(xué)教學(xué)
中圖分類號:G633.6?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?文章編號:2095-624X(2021)11-0055-02
由于性格、個人偏好、習(xí)慣等的不同,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會自然地呈現(xiàn)出認(rèn)知風(fēng)格的差異,如有些學(xué)生喜歡視覺認(rèn)知方式,有些學(xué)生喜歡聽覺認(rèn)知方式,有些學(xué)生喜歡開放的學(xué)習(xí)環(huán)境等。遵循認(rèn)知風(fēng)格差異,就應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的個體差異,充分利用學(xué)生的認(rèn)知方式構(gòu)建課堂,從而以高效的方式培養(yǎng)學(xué)生的解題能力。
一、建構(gòu)知識體系
(一)比較建構(gòu),觸及本質(zhì)
遵循學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格,先要為學(xué)生建構(gòu)知識框架,形成知識體系。在這種建構(gòu)中,比較建構(gòu)是通過比較兩個知識點的差異和相同之處,從而讓學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),觸及知識的內(nèi)核和本質(zhì),從而在完全理解數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)上提高解題能力。
如在“一元二次方程”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)與一元二次方程有關(guān)的數(shù)學(xué)知識。此時,教師就可以展開知識對比,將一元二次方程的知識與一元一次方程的知識進(jìn)行對比,從而觸及一元二次方程知識的本質(zhì)。教師先帶領(lǐng)學(xué)生閱讀課本內(nèi)容,然后在黑板上分別寫出兩個方程式y(tǒng)=x2+2x-4和y=3x-3,并詢問學(xué)生:“大家觀察一下,這兩個方程式有什么不同?”學(xué)生此時就會開始思考,發(fā)覺x的指數(shù)不同,教師開始講解:“我們發(fā)現(xiàn)x右上方的指數(shù)并不相同,在x2+2x-4這個方程式中x的最高次數(shù)為2,而另一個為1,這就決定了兩者在x變化的過程中,y的變化是不相同的,當(dāng)一次方程3x-3變化的過程中,每當(dāng)x變動1,則y變動3,而當(dāng)x2+2x-4中的x變化的時候,y的變化并不相同,當(dāng)x由1變?yōu)?時,x2增加3,當(dāng)x由2變?yōu)?時,x2增加5,這是其在正數(shù)部分的變動,而在負(fù)數(shù)部分,一次方程3x-3的y隨x的增大而增大,而當(dāng)x2+2x-4中的x在負(fù)數(shù)部分進(jìn)行變動時,y隨x的增大產(chǎn)生增大和減小兩種變化,這也是兩種方程的不同?!蓖ㄟ^這樣的講解,學(xué)生就理解了一元二次方程的本質(zhì)內(nèi)涵。
通過對比建構(gòu)知識體系,學(xué)生能夠利用類比的認(rèn)知思維對知識內(nèi)涵進(jìn)行細(xì)致考察,從而提高學(xué)生對知識的認(rèn)知程度,這為學(xué)生的解題能力突破打下了堅實的基礎(chǔ),對學(xué)生的解題能力進(jìn)行了有效培養(yǎng)。
(二)實驗建構(gòu),發(fā)現(xiàn)總結(jié)
學(xué)生在初中這一階段,對視覺觀察得到的知識經(jīng)驗的理解要高于只閱讀課本文字而得到的抽象的理解,遵循這種認(rèn)知風(fēng)格,教師就需要開展實驗教學(xué),通過實驗發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識點,并通過對這種知識點的總結(jié)促進(jìn)學(xué)生的知識體系建立。
如在“旋轉(zhuǎn)”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)圖形旋轉(zhuǎn)的相關(guān)知識。此時,教師就可以帶領(lǐng)學(xué)生開展數(shù)學(xué)實驗,通過實驗讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,總結(jié)數(shù)學(xué)知識。教師在課堂上首先帶領(lǐng)學(xué)生閱讀課本,閱讀結(jié)束后在課本上畫出兩個長方形,一個為橫向,一個為豎向,教師詢問學(xué)生:“這兩個圖形之間有什么關(guān)聯(lián)呢?如何從左邊的長方形變?yōu)橛疫叺拈L方形?”此時,學(xué)生就會結(jié)合課本上的知識,發(fā)現(xiàn)兩個圖形之間存在旋轉(zhuǎn)的關(guān)系,教師為學(xué)生指出:“這兩個長方形,是由一個順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)90°形成的?!比缓?,教師拿出事先準(zhǔn)備好的長方形卡紙,為學(xué)生講解演示。教師先在長方形卡紙中間扎一個孔,然后用圓規(guī)插入孔中,作為長方形的中心點,此時,教師將原本橫置的長方形旋轉(zhuǎn),變?yōu)樨Q直的長方形,此時學(xué)生就通過實驗發(fā)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)這一數(shù)學(xué)知識點的直觀現(xiàn)象。而對于其后較為重要的中心對稱知識點,教師可以在黑板上以某一點為中心,畫出兩個中心對稱的圖形,以同樣的方法詢問學(xué)生兩個圖形之間的關(guān)系,待學(xué)生回答過后,帶領(lǐng)學(xué)生在黑板上親自用直尺作圖進(jìn)行實驗驗證,這樣學(xué)生就能夠建立與本節(jié)課有關(guān)的知識體系。
通過實驗的方式,學(xué)生建立的體系由課本中原本抽象的文字表述轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的實驗現(xiàn)象。在這種實驗現(xiàn)象中,學(xué)生能夠獲得自己親身的體驗與感知,有效對知識進(jìn)行理解和吸收,讓學(xué)生在解題時能夠有效利用實驗教學(xué)學(xué)到的知識進(jìn)行題目解答。
二、開闊認(rèn)知視野
(一)提供素材,自主探究
學(xué)生在初中階段的認(rèn)知視野是比較狹窄的,遵循認(rèn)知風(fēng)格差異進(jìn)行教學(xué),還需要對課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展延伸,這樣才能打開學(xué)生的閱讀視野。教師可以在課堂中為學(xué)生提供素材,讓學(xué)生自主進(jìn)行探究,開闊認(rèn)知視野。
如在“概率初步”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)與概率有關(guān)的數(shù)學(xué)知識,此時,教師就可以為學(xué)生提供教學(xué)素材,讓學(xué)生進(jìn)行自主探究。教師先讓學(xué)生閱讀課本,掌握基本的概率求法,然后給出學(xué)生一段材料,讓學(xué)生以小組的方式進(jìn)行討論和探究。材料中給出:拋擲一枚硬幣,結(jié)果會出現(xiàn)幾種情況?學(xué)生在看到這一問題時,自然會想到正、反兩面。學(xué)生繼續(xù)閱讀材料:那在拋擲兩枚硬幣后,會出現(xiàn)幾種情況?這道問題雖然看起來簡單,但學(xué)生往往會出現(xiàn)思考上的錯誤,根據(jù)拋擲一枚硬幣出現(xiàn)兩種結(jié)果而將出現(xiàn)的結(jié)果簡單理解為四種,此時有部分學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)事實情況并非如此,拋擲兩枚硬幣出現(xiàn)的結(jié)果為:兩個都為正面、兩個都為反面、兩個一正一反三種情況,材料中對這一問題進(jìn)行深入提問:每種情況出現(xiàn)的概率是多少?學(xué)生此時就會開始思考,在拋擲兩枚硬幣的過程中,結(jié)果總共有四種,而其中會出現(xiàn)兩次一正一反,我們可以將其歸為一個類別,此時就會發(fā)現(xiàn)兩個都為正面的概率是? ? ,兩個都為反面的概率也是? ? ,而一正一反的概率為? ? =? ? ,此時,學(xué)生就通過自己的自主探究開闊了認(rèn)知視野。
教師為學(xué)生提供素材讓學(xué)生進(jìn)行自主探究,鍛煉了學(xué)生自主思考的能力,這為學(xué)生自主解決問題提供了鍛煉和應(yīng)用場景。學(xué)生在自主探究的過程中,自身的認(rèn)知局限也會被打破,有效促進(jìn)了學(xué)生解題能力提高。
(二)學(xué)科整合,學(xué)以致用
進(jìn)行學(xué)科整合,是開闊學(xué)生認(rèn)知視野的另一個重要方法。教師通過整合其他學(xué)科內(nèi)的知識,將其遷移運(yùn)用在數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)中,與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合,可以有效促進(jìn)學(xué)生對知識進(jìn)行綜合運(yùn)用,達(dá)到學(xué)以致用的目的。
如在“正數(shù)和負(fù)數(shù)”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到正數(shù)和負(fù)數(shù)的相關(guān)概念,此時,教師就可以整合地理學(xué)科的知識,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行負(fù)數(shù)概念的學(xué)習(xí),讓學(xué)生深入體會負(fù)數(shù)的表達(dá)意義,從而實現(xiàn)學(xué)以致用。教師先向?qū)W生講述:“我們都知道在地理上有海拔的概念,海拔就是指地表到海平面的距離,比如說我們現(xiàn)在所處的海拔,可能在幾十米到幾百米左右,那么大家現(xiàn)在來思考一個問題,當(dāng)某一個地點處于低洼處,海拔低于海平面應(yīng)該怎么表示呢?”學(xué)生此時就會開始思考,聯(lián)想到數(shù)學(xué)中負(fù)數(shù)的概念然后回答教師:“用負(fù)數(shù)來表示,比如-500米?!边@樣,學(xué)生就理解了負(fù)數(shù)如何運(yùn)用。教師繼續(xù)提問:“那么現(xiàn)在有這樣一個情景,某一個地方的海拔為800米,某一個地方的海拔為-200米,這兩個地方的相對高度差是多少?該如何計算?”學(xué)生此時就會回答:“用800米減去-200m,得到800-(-200)=1000米。”通過這樣的過程,學(xué)生就融合地理知識理解了負(fù)數(shù)如何進(jìn)行加減計算,并對負(fù)數(shù)的概念有了更加深入的認(rèn)識和理解。
通過學(xué)科整合,學(xué)生能夠以另一學(xué)科為鑰匙,打開數(shù)學(xué)的大門。通過其他學(xué)科生動形象的實例、故事、知識,學(xué)生能夠快速準(zhǔn)確地理解數(shù)學(xué)知識點,從而為學(xué)生的解題打開新穎的思路,使其在進(jìn)行問題解答時又快又準(zhǔn)。
三、 優(yōu)化思維品質(zhì)
(一)一題多解,發(fā)散遷移
對于不同認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)生,教師應(yīng)當(dāng)予以引導(dǎo),將其注意力聚焦于課堂教學(xué),優(yōu)化其思維品質(zhì)。教師在教學(xué)過程中先要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,讓學(xué)生將已經(jīng)做過的題目的經(jīng)驗和知識遷移到新的題目中,實現(xiàn)一題多解。
如在“整式”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到如何對整式進(jìn)行計算,此時,教師就可以讓學(xué)生對某一題目進(jìn)行思維發(fā)散,為學(xué)生講解一題多解的方法,優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)。課本中有關(guān)于圓環(huán)的面積計算題目:“外圈圓形的半徑為R=15厘米,內(nèi)圈圓形的面積為r=10厘米,那么這個圓環(huán)的面積如何計算?”此時學(xué)生就會開始思考,要想得出圓環(huán)的面積,就要用大圓的面積減去小圓的面積,而得出πR2-πr2,再將數(shù)字代入,從而得到圓環(huán)的面積。在學(xué)生進(jìn)行完計算后,教師則提出一題多解的思路:“我們看這個式子其中包含了兩個單項式,而兩個單項式擁有共同的部分π,我們就可以將這個因式提出,得到π(R2-r2),然后可以先不用與3.14相乘,從而直接計算15的平方減去10的平方,這能極大地簡化計算過程,讓大家的解題過程變得又快又準(zhǔn)?!?/p>
學(xué)生通過教師講解,就理解了如何在遇到問題時轉(zhuǎn)換思路,發(fā)現(xiàn)題目中隱藏的要點,運(yùn)用多種方式的解題,這有效促進(jìn)了學(xué)生思維品質(zhì)優(yōu)化。
(二)變式練習(xí),融會貫通
針對具體題目為學(xué)生講解,讓學(xué)生進(jìn)行變式練習(xí),能訓(xùn)練學(xué)生靈活變通的能力,讓學(xué)生學(xué)會整合知識,對題目進(jìn)行融會貫通的解答。這種融會貫通不僅局限于課本知識,學(xué)生的思維也會更加輕便靈活。
如在“一元一次方程”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)如何運(yùn)用一元一次方程解題,此時,教師就可以針對具體的一元一次題目進(jìn)行變式練習(xí),讓學(xué)生對一元一次方程知識融會貫通?!凹追N鉛筆每支0.3元,乙種鉛筆每支0.6元,用9元錢買了兩種鉛筆共20支,那么各買了多少支鉛筆?”學(xué)生在解答此題時較容易,易得出0.3x+0.6(20-x)=9,最終得到x=10,教師此時對題目進(jìn)行變換:“乙種鉛筆每多買一支,x將減少多少?”此時,學(xué)生就會通過思考發(fā)現(xiàn),乙種鉛筆增加一支,所花費的錢為0.6元,可以買兩支甲種鉛筆,那么每當(dāng)乙種鉛筆增加一支,在總錢數(shù)不變的情況下,x就要減少2。此時,通過這個變式練習(xí),學(xué)生就對一元一次方程的內(nèi)涵和本質(zhì)有了更為深刻的認(rèn)知。
變式練習(xí)鍛煉了學(xué)生的思維品質(zhì),讓學(xué)生的知識得到了更加全面的檢驗,為學(xué)生解題能力的提高做出了貢獻(xiàn),有效促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
遵循學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格差異,能夠用有效手段提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。未來期待有更多學(xué)者對這一領(lǐng)域展開更加深入細(xì)致的研究,開發(fā)出更加有效可行的教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
[參考文獻(xiàn)]
[1]冉 琴.初中數(shù)學(xué)發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)初探[J].考試周刊,2018(70).
[2]束少亭.淺談數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用[J].中學(xué)教學(xué)參考, 2015(29).
作者簡介:莫亞香(1982— ),女,江蘇南通人,中小學(xué)一級教師,本科,研究方向:初中數(shù)學(xué)教學(xué)。