蔣 萍
在大力提倡素質(zhì)教育的今天,減少義務(wù)教育階段學(xué)生的“校內(nèi)作業(yè)”和“校外補(bǔ)課”負(fù)擔(dān)、減少“兩極分化”、要求學(xué)生全面發(fā)展,已成為全社會(huì)共識(shí)。然而人是具有個(gè)性差異的,同樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求對(duì)不同的人的負(fù)擔(dān)是完全不一樣的。所以說,面對(duì)當(dāng)前存在的初中學(xué)生數(shù)學(xué)的“學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)”越來越重而班級(jí)成績“兩極分化”愈演愈烈的情況,不僅要治標(biāo)更要治本。
研究表明,求異思維具有流暢性、多端性、靈活性、精細(xì)性、新穎性等特點(diǎn);學(xué)生求異思維能力的高低,不僅對(duì)數(shù)學(xué)問題的解決有著直接的影響,更是對(duì)減輕學(xué)生的“學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)”、減少“兩極分化”有著舉足輕重的作用。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)習(xí)者與眾不同的探求思路,別具一格的思考方法,靈活多變的解題技巧,就是學(xué)習(xí)者求異思維的發(fā)展,就是內(nèi)驅(qū)力涌發(fā)的標(biāo)志,就是體現(xiàn)創(chuàng)新素質(zhì)的萌芽,就是撇開學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的基礎(chǔ)。教師可通過培養(yǎng)學(xué)生具有舉一反三的數(shù)學(xué)求異思維的能力,使學(xué)生感覺做數(shù)學(xué)題目是輕松的,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是快樂的。
要達(dá)到上述目的,數(shù)學(xué)題目的教學(xué)呈現(xiàn)尤其重要。筆者在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,借助“呈題五化”法培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)求異思維,從而減輕學(xué)生“學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)”、減少班級(jí)“兩極分化”。
學(xué)生的求異思維是以其創(chuàng)造性思維作基礎(chǔ)的,而創(chuàng)造性思維是強(qiáng)調(diào)個(gè)體差異的智力品質(zhì)。由于各人的創(chuàng)造能力不同,所以對(duì)同一個(gè)數(shù)學(xué)問題所表現(xiàn)的創(chuàng)造性精神也不同。題目設(shè)置梯度化,一題多變,步步推進(jìn),可大大增強(qiáng)學(xué)生對(duì)解決問題思維的流暢性。梯度化題型所催生的思維慣導(dǎo)作用能減輕學(xué)生的解題壓力,使各層次的學(xué)生在問題解決的遨游過程中均有收獲。
已知在△中,=,∠=,求∠的度數(shù)(應(yīng)用三角形內(nèi)角和性質(zhì))。
變形1:已知△中,=,∠是∠的補(bǔ)角?!?,求底角∠的度數(shù)(應(yīng)用等腰三角形性質(zhì)和三角形外角性質(zhì))。
變形2:在等腰△中,若∠=40°,則∠=度(按∠、∠和∠是頂角時(shí)的三種情況分類討論)。
學(xué)生的求異思維,難度在于解決數(shù)學(xué)問題時(shí)的思維淤堵。設(shè)置的題目采取梯度形式,如本例,從基礎(chǔ)到變形1再到變形2,步步加深,在避免習(xí)題“一覽無余”的同時(shí)始終以一種“慣性”牽引著學(xué)生解決問題中的思維。這種促進(jìn)以學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)輔以教師指導(dǎo)為學(xué)習(xí)方式,設(shè)置最近發(fā)展區(qū),誘導(dǎo)求異,暢通思維,避免淤堵,形成了一種有利于再創(chuàng)造的求異思維情境,在無形中減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
數(shù)學(xué)問題的求異能力,不僅需要學(xué)生有相當(dāng)?shù)闹R(shí)積累,而且能將這些知識(shí)在大腦中按自己特定的而又是科學(xué)合理的方式儲(chǔ)蓄,構(gòu)建的多端集中思維能在知識(shí)應(yīng)用時(shí)自由地選擇、提取、組合。在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師將重要的、典型的知識(shí)題組化,串珠成絡(luò),幫助學(xué)生解決問題思維的多端出擊,不僅便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)和接受新知識(shí),更能方便學(xué)生疏通、排查,提高其求異能力,從根本上減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
關(guān)于非負(fù)數(shù)的題組,使非負(fù)數(shù)的性質(zhì)展現(xiàn)無遺。
由上面例子可知:把零散的知識(shí)按一定解題規(guī)律串成網(wǎng)絡(luò)狀,形成了良好的知識(shí)組塊,有利于學(xué)生在數(shù)學(xué)問題的解決過程中產(chǎn)生多端的思維向認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化邁進(jìn),是減輕學(xué)生認(rèn)知負(fù)擔(dān)的有效方法,也是促進(jìn)學(xué)生形成求異思維的必要條件。
初中學(xué)生注意力高度集中的時(shí)間短,半節(jié)課后就會(huì)出現(xiàn)疲勞癥狀,效率下降;還有,初中學(xué)生的成就欲不高,稍有成就就容易表現(xiàn)出滿足狀,這是形成數(shù)學(xué)“兩極分化”的原因之一。如果能經(jīng)常要求學(xué)生做到一題多解,采取獨(dú)立思考與兩人小組(四人小組)討論相結(jié)合的方式,有啟發(fā)、有爭論,有效地轉(zhuǎn)換大腦興奮點(diǎn),激活腦細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)多角度多方位地觀察、歸納、猜想,就能增加解題活力,也能減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
如2022年4月本校“學(xué)情診斷”七年級(jí)期中數(shù)學(xué)第16題:已知9=25=15,則代數(shù)式(-1)(-1)++3的值是。
對(duì)七年級(jí)學(xué)生而言,這個(gè)題目是有點(diǎn)難度的,多數(shù)學(xué)生初看此題感覺一時(shí)無從下手,但在經(jīng)過短暫的自慮、討論,很快有同學(xué)根據(jù)性質(zhì)“若≠0,=,則=”得到方法一:
由已知得32=52=3×5,∴32-1=5,52-1=3,∴(52-1)2-1=5,∴(2-1)(2-1)=1,∴+=2,∴原式=2-(+)+4=4。
接著,靈動(dòng)的思維出現(xiàn)了。據(jù)此,很快有同學(xué)類推,得到方法二:
由已知得32=52=3×5,∴32-1=5,52-1=3,∴(32-1)2-1=3,∴(2-1)(2-1)=1,即+-2=0,∴原式=2-(+)+4=4。
到這里,學(xué)生的思維更加活躍,有學(xué)生提出,既然有性質(zhì)“若≠0,=,則=”,那么可否得到“若≠0,=,則=,即=”這樣的結(jié)論?老師當(dāng)即指出,這里要增加“≠0”這個(gè)條件;于是又有了方法三:
設(shè)9=25=15=,則9=,25=,又∵+=·,∴+=9×25=15,又∵=15,∴2=15,∴+=2,∴+=2,∴原式=2-(+)+4=4。
這里的一題多探,不但激活了與問題相關(guān)的各知識(shí)點(diǎn),而且學(xué)生通過活躍的觀察、嘗試、猜想等活動(dòng),在目的性、相似性、和諧性和批判性等指向原則指導(dǎo)下,形成解決問題方法的宏觀判斷,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)與問題情境的同化,不僅提高了問題探索的興趣,增加了解題的活力,而且減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)的畏懼心理。
數(shù)學(xué)的猜想是誘導(dǎo)學(xué)生精細(xì)思維的極好途徑,是思維登高的梯子。筆者對(duì)解題訓(xùn)練按“讀、講、解”三步施行,誘導(dǎo)學(xué)生人人參與,使得學(xué)生個(gè)個(gè)都是學(xué)習(xí)的主體。
讀題:全體學(xué)生一起讀題,理解題意。從已知條件結(jié)合圖形,一步一步探究,尋找隱含條件,分門別類列舉在屏幕(黑板)上。
講題:四人(兩人)小組討論,大膽猜想,大步驟思維、判斷,選擇解題方向,同時(shí)發(fā)揮優(yōu)等生的“領(lǐng)頭雁”作用,調(diào)動(dòng)困難學(xué)生的思維積極性,共同探討解題途徑,制訂解題策略。
解題:根據(jù)邏輯性和嚴(yán)密性原則,各人用數(shù)學(xué)語言表達(dá)完整的解題過程、方法。
已知是⊙的直徑,是延長線上的任意一點(diǎn),切⊙于,⊥于,求證:∠=∠。
讀題(把重點(diǎn)內(nèi)容、關(guān)鍵詞畫線或板書):
(1)是⊙的直徑,若連接,則△是直角三角形。直角三角形中兩銳角互余、勾股定理、射影定理能否使用……
(2)是⊙的切線,那么切線性質(zhì)……、弦切角性質(zhì)……
(3)是切線,是割線,那么切割線定理……
(4)弦⊥直徑,那么垂徑定理……
講題(大膽猜想,窮舉可能):
生1:連接,則是Rt△斜邊上的高線,得出∠=∠,又由是圓的切線得∠=∠,∴∠=∠。
生1
生2
生2:連接,∵=,∴∠=∠,由是圓的切線得∠與∠互余,而∠與∠互余,∴∠=∠。
生3:延長交⊙于,連接,則由垂徑定理得∠=∠,而由切線得∠=∠,∴∠=∠。
生3
生4
生4:過點(diǎn)作⊙的切線與交于,則=,∴∠=∠,又∵∥,∴∠=∠,∴∠=∠。
生5:過點(diǎn)作⊥,連接,則∥,∴∠=∠,而∠=∠,∴∠=∠,∴∠=∠。
生5
解題:由學(xué)生自行完成(略)。
實(shí)行“讀、講、解”三步式析題,改變了老師說、學(xué)生聽或者是優(yōu)等生說、學(xué)困生聽的局面(對(duì)數(shù)學(xué)成績欠理想的同學(xué),能說上一句、一點(diǎn),都是進(jìn)步,都可得到表揚(yáng))。人人參與題目的解讀,集思廣益,在參與過程中加強(qiáng)了學(xué)生思維的開放性和探索性,使學(xué)生的求異思維得到發(fā)展,個(gè)體參與的動(dòng)力得到了凝聚與培養(yǎng)。
大千世界,數(shù)學(xué)花園風(fēng)景獨(dú)異,教師在課堂上有意識(shí)地展示數(shù)學(xué)美,能給學(xué)生一種數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的享受感,使學(xué)生內(nèi)心有一種“想要學(xué)”的欲望。
例如,初三幾何中的“黃金分割”是數(shù)學(xué)美的典型,而三角形的“四心”更是數(shù)學(xué)美的體現(xiàn):
內(nèi)心:三角形三內(nèi)角平分線的交點(diǎn);
外心:三角形三邊垂直平分線的交點(diǎn);
垂心:三角形三邊的高線的交點(diǎn);
重心:三角形三邊的中線的交點(diǎn)。
愛美之心人皆有之,教師在講解類似的題目時(shí),不可單純地為了解題而講題,應(yīng)極力地滲透數(shù)學(xué)的美,激活學(xué)生的新穎思維,陶冶學(xué)生美的情操:
再看下面這組填空題,在空格處填以下4個(gè)之一:內(nèi)心、外心、垂心、重心:
(1)銳角三角形的內(nèi)心是它的切點(diǎn)三角形(即三個(gè)切點(diǎn)所組成的三角形)的心;
(2)銳角三角形的外心是它的中點(diǎn)三角形(即三邊的中點(diǎn)所組成的三角形)的心;
(3)銳角三角形的垂心是它的垂足三角形(即三邊高線的垂足所組成的三角形)的心;
(4)銳角三角形的重心是它的中點(diǎn)三角形(即三邊的中點(diǎn)所組成的三角形)的心。
學(xué)生進(jìn)行分析:
(1)因?yàn)槿切蔚膬?nèi)心是其內(nèi)切圓的圓心,、、為切點(diǎn),如圖1,則==,根據(jù)定理“到一條線段的兩個(gè)端點(diǎn)的距離相等的點(diǎn)在這條線段的垂直平分線上”得:點(diǎn)在線段、、的垂直平分線上,故點(diǎn)是△三邊的中垂線的交點(diǎn),故點(diǎn)是切點(diǎn)△的外心。
圖1
(2)如圖2,是△的外心,即是△三邊垂直平分線的交點(diǎn),所以、、分別是△三邊的中點(diǎn),所以∥、∥、∥,再由⊥、⊥、⊥可得、、分別垂直于、、,故是△三邊上的高線的交點(diǎn),所以點(diǎn)是中點(diǎn)△的垂心。
圖2
(3)設(shè)是△的垂心,、、分別是垂足,如圖3,由∠=∠=90°得四邊形內(nèi)接于一個(gè)圓,由同弧得∠=∠,又由∠=∠=90°得四邊形內(nèi)接于圓,由同弧得∠=∠,所以∠=∠,所以是∠的平分線,所以可推得是△三內(nèi)角平分線的交點(diǎn),所以是垂足△的內(nèi)心。
圖3
(4)如圖4,是△的重心,所以、、分別是△三邊的中點(diǎn),所以∥,所以=,再由重心定理得=2,所以可得=2,于是可推得點(diǎn)是△的重心。
圖4
請(qǐng)看:三角形的內(nèi)心是它的切點(diǎn)三角形的外心;三角形的外心是它的中點(diǎn)三角形的垂心;三角形的垂心是它的垂足三角形的內(nèi)心?!@是一個(gè)多么美妙的循環(huán)??!它具有運(yùn)動(dòng)美,又具有形象美;它的美既顯得自然(循環(huán)的自然),又顯得奇異(自然的循環(huán))。而重心,是物體的固有屬性,設(shè)想一下:若自然界的物體,其重心隨意變換,則我們的生活將會(huì)變得怎樣?……生活都亂套了!數(shù)學(xué)中亦是如此,三角形的重心是它的中點(diǎn)三角形的重心,它始終保持著生活中物體的重心規(guī)律。
學(xué)生感覺:這是多么典型的奇異美啊!細(xì)細(xì)品味,定會(huì)拍案叫絕,使人感到學(xué)習(xí)三角形的“四心”完全是一種美的享受,更不用提什么學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)了。
總之,初中學(xué)生在素質(zhì)教育的大背景下仍然面臨著升學(xué)的壓力,結(jié)合“教育要面向世界、面向未來、面向現(xiàn)代化”這個(gè)總要求,就必須把培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)與傳授知識(shí)、發(fā)展智力放在同樣位置,關(guān)鍵是教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中思維要開闊而敏捷,要因人、因課、因時(shí)、因地制宜,選擇最佳教學(xué)策略,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生在課堂上的參與度,使接受式與活動(dòng)式教學(xué)結(jié)合起來,減少“兩極分化”現(xiàn)象;要善于調(diào)控,使學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能得以提升,使學(xué)生的求異思維盡快轉(zhuǎn)化為減輕“學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)”的一種能力。