王東林
一、引言
提升學生數(shù)學邏輯推理能力是高中,尤其是高三數(shù)學教學最重要的任務(wù)之一。教師最重要的任務(wù)之一就是幫助學生提升解題能力,然而,這是需要時間的。本文以一道高考題為例,說明教師如何在緊張的高三復(fù)習中,通過講解習題,提升學生的核心素養(yǎng)能力。
二、課堂實錄
教師在開始講解題目時,首要的任務(wù)是幫助學生正確地理解題目。如果連題目都沒有弄明白就開始解答,這是很愚蠢、可悲的,然而在我們的課堂內(nèi)外,這樣的事情常有發(fā)生。作為教師,我們的首要任務(wù)就是幫助學生防止這樣可悲的事情發(fā)生。因此,教師可以這樣問學生:
“我們要證明什么呢?”
“直線AB過定點?!?/p>
“我們知道怎樣證明直線過定點嗎?或者說我們以前做過與直線過定點相關(guān)的題目嗎?”
如果學生知道相關(guān)的方法或者做過類似的題目并且已掌握,那么可以接著后面的環(huán)節(jié)了;如果學生的回答是否定的,那么教師很有必要讓學生熟悉課本中的知識點,如說出課本中的題目:
例2 求證直線l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0恒過定點.
從這道題目中,學生對解決直線過定點問題的方法做一個基本的復(fù)習,這是很重要的,因為學生知道了如果直線的方程中有一個參數(shù),那么這條直線就是過定點的直線,同時可以求出這個定點。在接下來的過程中,學生就可以朝著這個目標不斷探索、前進。
師:“要證明直線AB過定點,那么我們可以根據(jù)給出的條件寫出含有一個參數(shù)的直線AB的方程嗎?”
“條件中對AB做了怎樣的描述呢?”
“A、B兩點是過曲線外一點D所做切線的兩個切點?!?/p>
“那么我們能夠回憶起與它相關(guān)的數(shù)學知識嗎?”
“我們學習過過曲線外一點求曲線方程的方法。”
“很好,能夠成功地將以前學過的知識與所要解決的問題聯(lián)系起來,現(xiàn)在我們能做的就是寫出切線的方程?!?/p>
接下來教師的任務(wù)就是靜靜等待,直到寫出下面的方程:
y-y1=x1(x-x1),y-y2=x2(x-x2),其中(x1,y1),(x2,y2)分別為A、B兩點的坐標。
“還有什么沒有利用的條件嗎?”
“這說明什么呢?”
“怎樣用這個條件呢?”
“這能夠說明什么呢?或者說,這與寫出含有一個參數(shù)的直線AB的方程有什么聯(lián)系呢?”
之所以會有這樣的問題,就是要提醒學生時刻牢記解決這個問題的目標。經(jīng)過一段時間思考,一部分學生能夠看出所求直線的方程,然而,依然有一部分學生感到十分困難。
“我們要寫的方程是直線AB的方程,那直線的方程應(yīng)該是什么樣的?”
“形如Ax+By+C=0.”
“再看看剛剛寫的兩個式子,有哪些讓我們感到有困難呢?”
“x1,y1,x2,y2?!?/p>
“這四個字母在前面是以什么樣的形式出現(xiàn)呢?”
“分別是A、B兩點的坐標?!?/p>
“A、B兩點的坐標與直線AB有什么關(guān)系呢?”
“A、B兩點的坐標當然滿足直線AB的方程?!?/p>
“再看看前面兩個式子,現(xiàn)在我們能夠?qū)懗龊幸粋€參數(shù)的直線AB的方程嗎?”
第二個問題,在學生仔細讀完題目并且做了充分的思考以后,教師可以通過具體的問題引導學生,比如:
“要求出圓的方程,只需要求解什么呢?”
“圓的半徑。”
“已知什么條件呢?”
“圓與直線AB相切,且切點為AB的中點?!?/p>
“很好,我們逐條來分析,圓與直線AB相切,我們可以聯(lián)系到哪些知識呢?”
“圓心到直線AB的距離等于半徑,并且圓心與切點的連線與切線垂直?!?/p>
“很好,現(xiàn)在我們分析切點為AB的中點,我們以前做過與中點相關(guān)的問題嗎?或者說,設(shè)AB的中點為P,根據(jù)以往的經(jīng)驗,我們可以……”
“求出點P的坐標?!?/p>
“太好了,下面請同學們自己動手,求出P點的坐標?!?/p>
“很好,現(xiàn)在看看我們的目標,為了求出圓的方程,我們只需要求出什么呢?”
“t的值,知道了t的值,就知道了點P的坐標,進而求得圓的半徑。”
“怎樣求t的值呢?”
“由相切可知,圓心E、點P所在的直線與直線AB垂直,可以用斜率之積為-1求得t的值?!?/p>
在求解得答案之后,即使再優(yōu)秀的學生,即使他們的解答過程再精致漂亮,此時合上書,收起筆,那么他將會錯失一個極富有啟發(fā)意義的學習經(jīng)歷。重新思考解答過程,再一次檢查求解結(jié)果,或者嘗試用不同的方式解答,這樣可以進一步鞏固所學知識,發(fā)展學生個人解題能力,為此,教師應(yīng)當不失時機地追問學生:
“可以用不同的方式得出答案嗎?”
“我們能夠一眼看出這個問題的答案嗎?”
學生在交流、反思或者反復(fù)檢查中不斷鞏固所學的知識,尋找問題新的解決方法,或者在某一步中采用不同的方法,如前面的題目中,學生在求解t的值時,有的學生提出用向量的方法求解t的值。這個過程對于學生學習能力的提升往往能起到事半功倍的作用。
三、課后思考
讓我們來回顧前面的整個過程,我們給學生所提的問題都是很自然的、樸實無華的、可反復(fù)使用的,甚至是學生自己可以提問的問題。這樣的問題對啟發(fā)學生及提升學生的邏輯推理能力、數(shù)學運算能力等都有極大的幫助。
至此一節(jié)完整的習題課結(jié)束了?!镀胀ǜ咧袛?shù)學課程標準》中指出:高中數(shù)學教學以發(fā)展學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)為導向,創(chuàng)設(shè)合適的教學情境,啟發(fā)學生思考,引領(lǐng)學生把握數(shù)學內(nèi)容的本質(zhì)。鑒于此,在課堂中,教師應(yīng)盡可能用一些自然的、一般性的問題啟發(fā)學生,而不是一些不容易想到的問題。
例如,在本節(jié)課中的第一個問題如果是:“我們能夠?qū)懗鲆粋€含有參數(shù)的直線AB的方程嗎?”雖然教師的意圖是好的,但就問題本身而言,卻不是一個好問題,原因如下:
第一,對于部分學生而言,這幾乎給出了全部的秘密,再也沒有什么思考的余地了,只剩下按部就班地演算了。
第二,這樣的問題不具有普遍性,即使學生按照教師的提示完成了整道題目的解答,對于其他題目的啟發(fā)性幾乎是沒有的。
第三,即使學生理解了整道題并完成了解答,學生也會想:老師是怎么想到這個問題的,我怎么想不到呢?
四、策略總結(jié)
根據(jù)上述的案例可以得知提高學生數(shù)學邏輯推理能力不僅僅是教師一人的責任,而是學生和教師的共同責任,需要教師從積極創(chuàng)設(shè)情境問題、強化學生數(shù)學知識技能、豐富數(shù)學教材等多個方面進行滲透,培養(yǎng)學生邏輯推理素養(yǎng),其具體的策略有:
(一)創(chuàng)設(shè)問題情境,啟發(fā)學生思考
受新高考的影響,高中數(shù)學教師要重視學生思維能力的養(yǎng)成,隨著數(shù)學課程標準的完善,確定了創(chuàng)設(shè)數(shù)學情境在高中數(shù)學改革中的地位,高中數(shù)學雖然復(fù)雜且抽象,但卻是一門自然性學科,所以數(shù)學的關(guān)鍵在于情境。因此,創(chuàng)設(shè)問題情境成為當下高中數(shù)學教學的重要教學任務(wù),教師在情境中可以加入一些問題來啟發(fā)學生思考,知識是由問題引起的,所謂“以問促學”亦是這個道理,情境中的數(shù)學問題沒有傳統(tǒng)教學中的問題死板、枯燥,學生會在情境中自然而然地解決問題,潛移默化下發(fā)散了數(shù)學思維。
(二)分析知識本質(zhì),強化數(shù)學技能
對于數(shù)學而言,唯有了解了數(shù)學知識概念,才能掌握相關(guān)基礎(chǔ),真正學會數(shù)學課程。所以,數(shù)學教師的教學任務(wù)不僅是傳授相關(guān)知識,還要傳授知識內(nèi)涵和本質(zhì),幫助學生深入了解數(shù)學,全面掌握數(shù)學知識。因此,教師要加強教材中相關(guān)知識本質(zhì)的分析力度,深入分析知識內(nèi)涵,豐富學生知識儲備,帶領(lǐng)學生深入領(lǐng)會問題的本質(zhì),提高學生的邏輯推理能力,提升邏輯推理素養(yǎng)。
(三)豐富數(shù)學教材,體現(xiàn)邏輯推理
教材能夠影響數(shù)學教學和評價活動,因此,教材的重要性不言而喻。隨著新課改的推進,高中數(shù)學教材進行了全面改編,教材的改編充分落實了新課改提出的教育目標,現(xiàn)行的教材主要是以學生的核心素養(yǎng)和邏輯素養(yǎng)為根本,所有的教學內(nèi)容核心都要圍繞學生的思維和能力,開展“有條理、合邏輯、重論據(jù)”。隨著知識更新速度不斷加快,信息技術(shù)傳播不斷提高,教材作為課標的載體,作為教師教學、學生學習的主要載體,教材內(nèi)容必須跟進。
鑒于以上原因,筆者再次強調(diào),課堂的問題應(yīng)當是自然的、普遍的、適用于絕大多數(shù)題目的,這樣對于實現(xiàn)學科素養(yǎng)下的深度學習,引導學生閱讀自學、獨立思考、自主探索、合作交流等都是有積極意義的。