00080 華東師范大學第一附屬初級中學 李建華
數(shù)學是思維的體操,高階思維是數(shù)學核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容.“思維著的教學活動決定著學習的質(zhì)量.因此必須重視人的思維教育,對于數(shù)學教育而言,思維教育日益處于核心地位”[1].但是,縱觀目前的數(shù)學課堂,仍然存在學生數(shù)學思維僵化,尤其是學生的高階思維還沒有得到充分發(fā)展的現(xiàn)象.究其原因,主要是部分教師的灌輸式教學使學生的思維缺乏適應性,在教學過程中過分強調(diào)套路和模式,減少了學生思索問題的機會,導致學生在很大程度上只是通過套用模式和模仿解決問題,機械地使用教材(例如教材中反映概念的圖形通常以標準形式呈現(xiàn),忽略了標準圖形的特殊性和有限性),容易形成機械記憶.
實踐證明,變式教學是數(shù)學教學的一種重要方法.通過創(chuàng)建“含英咀華、披沙揀金、循序漸進、‘小題大做’”的變式訓練,可以指導學生以驅(qū)動性問題為線索,從多個方向、多個角度加以思考,并引導學生通過現(xiàn)象把握數(shù)學及其學習本質(zhì).它能優(yōu)化學生思維結構,是提升思維品質(zhì)的利器,并且易于滲透到日常數(shù)學教學中,是與教學無縫銜接的一種有效方法.
《中國教育百科全書》把“變式”界定為“從各個不同的角度抓住事物的主要特殊屬性,概括出事物的一般屬性的思維方式”[2].在數(shù)學教學中,“變式”是指相對于一種固定范式的變化形式,即不斷改變問題情境或改變思維角度的變化模式,使事物的非本質(zhì)屬性在保持事物本質(zhì)不變的前提下不斷遷移,在數(shù)學教材中具體表現(xiàn)為數(shù)學思維結果.
“變式教學”是運用變式原理突出學科的概念、規(guī)律和本質(zhì)特征的教學,是一種指向高階思維培養(yǎng)的教學策略.它是重要的數(shù)學教學思想,也是思維訓練的重要途徑.它要求數(shù)學課程開發(fā)和教學實施通過不同性質(zhì)和類別的變式展示知識發(fā)生、發(fā)展和形成的完整認知過程,凸顯思維過程.通過運用不同的知識和方法,從不同的角度、不同的層次、不同的情境、不同的背景對數(shù)學問題進行變式研究,有意識地引導學生從“變化”現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”中尋求“變化”規(guī)律,培養(yǎng)數(shù)學學科核心素養(yǎng).它有助于培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象認識數(shù)學問題本質(zhì)的批判型思維,以及求異、思變的創(chuàng)新型思維.
高階思維是一個相對的概念.目前,關于高階思維的定義在學術和實踐領域尚無普遍共識,但是從現(xiàn)有文獻中可以找到高階思維的一些共同特征,即高階思維是一種復雜思維,不是預先給定的程序,具有多種解決方案、多種標準,是一種基于情境的、充滿不確定性且過程復雜的問題解決過程,需要付出更多的努力,高階思維的結果往往具有建設性的意義.發(fā)展高階思維是當今社會對人才培養(yǎng)提出的新要求,是學生未來適應社會所必備的能力,也即學生發(fā)展的核心素養(yǎng).
數(shù)學高階思維,指學生在數(shù)學學習領域所表現(xiàn)出的高認知水平和認知能力,是一種指向元認知的思維方式.基于文獻研究和課堂實踐,筆者發(fā)現(xiàn),數(shù)學高階思維是面對教師提供的數(shù)學學習任務,學生在數(shù)學學習活動中為完成任務提出的學習要求所表現(xiàn)出來的高水平心智活動,突出表現(xiàn)為策略型思維、批判型思維、創(chuàng)新型思維.
研究表明,數(shù)學高階思維通常構思于復雜的問題情境中,在問題分析和解決活動中發(fā)展,可以通過有效的、基于情境的訓練來實現(xiàn).而變式教學是數(shù)學教學的重要教學理念,可以作為幫助學生鞏固數(shù)學基礎、形成數(shù)學能力、提高思維品質(zhì)的最直接最有效的訓練方式.
一方面,變式教學能有效地培養(yǎng)學生的數(shù)學批判型思維和創(chuàng)新型思維.數(shù)學學習中的思維方式通常分為收斂思維和發(fā)散思維.收斂思維是深入理解數(shù)學概念、全面把握數(shù)學知識體系的重要思維方式,也是數(shù)學批判型思維的重要組成部分.在數(shù)學變式教學中,主要通過“一題多問”或“多題歸一”的辯證過程,凸顯思維發(fā)展歷程,引導學生將新問題與已解決的同類問題聯(lián)系起來,比較和識別其特點,將新問題轉(zhuǎn)化為舊問題,或運用解決舊問題的經(jīng)驗方法,培養(yǎng)學生的收斂思維.發(fā)散思維不局限于一種方式或一種理解,而是傾向于多方向延伸,通過多維度思考各種可能的解決問題方法,屬于創(chuàng)造型思維.在數(shù)學變式教學中,主要通過“一題多解”或“一題多變”促進學生思維多向拓展,引導學生從不同角度思考問題,尋求最佳解決方案,培養(yǎng)學生發(fā)散思維.變式教學可以整合“收斂”和“發(fā)散”兩種相反的思維模式的優(yōu)勢,培養(yǎng)學生的批判型思維和創(chuàng)新型思維,促進學生思維結構的不斷完善、優(yōu)化.
另一方面,變式教學可以使學生在判斷、比較和選擇各種變式時發(fā)展自己的策略型思維.它鼓勵學生使用多種方法和策略來解決真實問題,學生需要結合具體的問題情況,發(fā)掘潛在條件,提出一些假設和解決問題的路徑,并從眾多解決方案中選擇更佳、更簡單的方法以及最有效的路徑和步驟等.這一過程是學生運用策略型思維的體現(xiàn).
簡而言之,變式教學是學生高階思維發(fā)生的助推器,順應了學生思維發(fā)展規(guī)律和新時期數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的新趨勢.
數(shù)學高階思維的發(fā)展需要高階學習的支持.高階學習是要求學習者運用數(shù)學高階思維的學習活動.實踐表明,“一題多解”“多題歸一”“一題多問”“一題多變”等變式訓練方法有利于學生數(shù)學高階思維的發(fā)展.基于此,筆者對數(shù)學高階思維培養(yǎng)的變式教學發(fā)展路徑展開了積極探索.
策略型思維是指學生在學習數(shù)學概念、定理、公式或解決數(shù)學問題的過程中進行提煉、變通、優(yōu)選或遷移的行為.它具有抽象性、多樣性、擇優(yōu)性和遷移性的典型特征,屬于數(shù)學高階思維范疇.
2.1.1 一題多解,拓廣思路
在教學中,面對同一素材來源,引導學生非常規(guī)、全面、多角度地思考問題,探索不同的解決方法.例如,在講解例題時,不局限于教材中已有的解決方案,引導學生探索其他解決方案,克服靜態(tài)孤立的思維習慣,實現(xiàn)方法的靈活變通和優(yōu)選優(yōu)化.
案例1列方程解應用題(一題多解)
例題請用三種方法解答下面的實際情境應用題.
某電腦公司2021年的各項經(jīng)營收入中,經(jīng)營電腦配件的收入為800萬元,占全年經(jīng)營總收入的40%.該公司預計2023年經(jīng)營總收入要達到2880萬元,且計劃從2021年到2023年,每年經(jīng)營總收入的年增長率相同,問2022年預計經(jīng)營總收入為多少萬元?
如何求解這道實際情境數(shù)學應用題?首先,逐句讀題,厘清題中涉及的量及它們之間的關系.通過審讀發(fā)現(xiàn)本題主要條件有三句話,根據(jù)這三句話可得到的數(shù)量關系為“三個相等關系”,具體如下.
①2021年電腦配件收入800萬元÷40%=2021年全年經(jīng)營總收入.
②2023年經(jīng)營總收入=2880萬元.
③2021年—2022年的年經(jīng)營總收入增長率=2022年—2023年的年經(jīng)營總收入增長率.
然后,選擇其中的一個相等關系進行“轉(zhuǎn)譯”,并根據(jù)轉(zhuǎn)譯相等關系時出現(xiàn)的未知量設未知數(shù),列出方程求解.根據(jù)這三個相等關系,依次可以列出三個不同的方程解答該實際情境數(shù)學應用題,具體如下.
方法1:利用相等關系①
答:該電腦公司2022年預計經(jīng)營總收入為2400萬元.
方法2:利用相等關系②
解法2:設該電腦公司每年經(jīng)營總收入的年增長率為x,根據(jù)題意,得(800÷40%)(1+x)2=2880,解得x1=0.2,x2=-2.2(不合題意,舍去).故將x=0.2代入(800÷40%)(1+x)得(800÷40%)(1+0.2)=2400(萬元).
答:該電腦公司2022年預計經(jīng)營總收入為2400萬元.
方法3:利用相等關系③
解法3:設該電腦公司2022年預計經(jīng)營總收入為x萬元,根據(jù)題意,得x2=(800÷40%)×2880,解得x1=2400,x2=-2400(不合題意,舍去).
答:該電腦公司2022年預計經(jīng)營總收入為2400萬元.
在學生自主探索的過程中,教師要主動巡視指導,提供必要的支架和幫助,鼓勵學生以不同的方式進行探索和嘗試,并根據(jù)學生的具體情況及時進行調(diào)控.同時,教師向?qū)W生展示各種方法,進行適當點撥.
2.1.2 多題歸一,透“表”求“里”
學生解決數(shù)學問題的實踐中存在許多同一類型問題,因此,可以使用相同的思維方式或方法來解決問題,即多題歸一或一法多用.在解決問題的過程中,為強化一種解決問題的方法,可以將不同內(nèi)容的練習有機地整合在一起,編成一組,引導學生觀察和對比,讓學生明確問題實質(zhì),用同樣的方法解決問題.此外,教材中的許多例題(習題)在解法上是相同的,復習時可以將其歸為一類,引導學生用同樣的方法解決問題,使學生不沉迷于表面現(xiàn)象,而是透“表”求“里”,自覺認識同一問題的本質(zhì),然后提煉出規(guī)律、方法,比較分類,由一個問題認識一個類別.
案例2解直角三角形的應用(多題歸一)
例題某市正在對城區(qū)河段進行區(qū)域性景觀打造,某施工單位需要測得某河段的寬度,如圖1-1,測量員先在河對岸岸邊取一點A,再沿河邊取兩點B,C,在B處測得點A在北偏東30°方向上,在點C處測得點A在西北方向上,量得BC長為200米.求小河的寬度(結果保留根號).
圖1-1
其實例題與變式題是“形異質(zhì)同”的兩個問題,因為它們的基本結構是相同的,其實質(zhì)都是“已知兩個銳角α,β和一邊長m(如圖1-3所示),求高x”.它們均可利用解直角三角形的方法,列出形式完全相同的方程求解,即在例題與變式題中,若分別設小河的寬度、居民樓與大廈的距離為x,則根據(jù)題意所列出的方程分別是xcot60°+xcot45°=200(例題),xcot53°+xcot42°=80(變式).
圖1-2圖1-3
2.1.3 設計題組,應變思索
設計由淺到深的變式題組,根據(jù)建構主義思想,引導學生進行巧妙轉(zhuǎn)換.學生在由易到難的探究中,通過觀察比較、把握特點,提高舉一反三、觸類旁通的能力,即綜合思維品質(zhì).
通過變式教學,可以有效地指導學生從多個知識領域和知識的各個方面進行廣泛聯(lián)想,多角度、多層次、多維觀察和思考.在廣泛尋求解決方案和全面研究問題的過程中,有利于學生保持多維思維,探索新的最優(yōu)狀態(tài),從而不斷地培養(yǎng)和完善其策略型思維.
批判型思維是指在數(shù)學學習活動中,學習者自覺地對自己或別人的思維過程和結果進行辨別分析、自我評價和自我調(diào)整的一種思維品質(zhì)[3].通常,學習者表現(xiàn)出質(zhì)疑、求異或聚合的行為,具有質(zhì)疑性、解構性和建構性的典型特征,屬于數(shù)學高階思維.
2.2.1 變式舉例,辨析質(zhì)疑
在數(shù)學教學中,運用變形設疑,有意識地設置陷阱,引導學生運用已有知識進行辨別和比較,提高其識別能力.例如,在數(shù)學概念教學中,學生通?;谝延械囊曈X形象和感性經(jīng)驗,通過合理的抽象,建立相應數(shù)學概念的形式化定義.然而,由于視覺形象和經(jīng)驗的具體性和特殊性,在概念理解上容易產(chǎn)生偏差和片面性,因此,教師應通過正、反兩方面的是非辨析或變式舉例等,幫助學生完成從具體思維到抽象思維的過渡,引導學生在辨析中深入理解、全面思考,在思辨中闡明概念的本質(zhì)特征.
案例3一元一次方程的概念(辨析舉例)
在得出了一元一次方程的概念后,教師設計了如下例題與變式題.
例題判斷下列式子是不是一元一次方程,為什么?
(1)7x+5=9;(2)2x+7;(3)2x2-4x=5;
(4)2y+3=-6; (5)x-7y=5;(6)2a>9.
變式1請與同桌互相舉出一元一次方程的例子,并互相進行評價.
變式2設計一道以“2019年進博會”為實際背景的可列出一元一次方程的應用題,并進行交流.
本例的六個式子中,有的不是方程,有的雖是方程但未知數(shù)的個數(shù)多于1或未知數(shù)的指數(shù)大于1.通過概念辨析,可以幫助學生鞏固一元一次方程的概念,掌握概念的本質(zhì).變式1和變式2都是開放式問題,能使學生敞開思路,充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力.本例采取小組合作方式,小組間的交流也可以培養(yǎng)學生的合作意識.
2.2.2 一題多問,評價反思
在數(shù)學教學中采用一題多問,引導學生在已有知識或經(jīng)驗的基礎上對問題、解法、觀點、思考過程等主動提出疑問.教師引導學生對思考過程、所涉及的知識、解決問題的方法和策略以及得到的結果進行反思,增強質(zhì)疑求異的自覺性,有利于學生吸取教訓,調(diào)整錯誤的思維結構,鼓勵學生調(diào)節(jié)自己的行為,改善認知結構,并提高數(shù)學思維品質(zhì).
案例4探索圖表的規(guī)律(一題多問)
例題如圖2所示是某年某月的日歷,根據(jù)該日歷回答下面的問題.
圖2
(1)日歷圖灰色方框中的九個數(shù)字之和與該方框正中間的數(shù)有什么關系?
(2)這個關系對其他這樣的方框成立嗎?你能用代數(shù)式表示這個關系嗎?
九個數(shù)之和為90,是正中間數(shù)10的9倍,學生可能得出其他關系,可讓學生再找?guī)讉€方框檢驗自己得出的規(guī)律是否成立.若用a表示中間的數(shù),這九個數(shù)的和等于9a.
(3)此關系對任何一個月的日歷都成立嗎?為什么?
(4)你還能發(fā)現(xiàn)這樣的方框中九個數(shù)之間的其他關系嗎?用代數(shù)式表示.
小問(3)、小問(4)通過符號表示數(shù),學生體會符號運算可以驗證所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律.
(5)你還能提出哪些問題?
比解決問題更高明的是提出問題,鼓勵學生提出問題,并與同伴互相交流評價.
通過變式教學,有效地引導學生有目的、有意識地對已有的數(shù)學表達式、數(shù)學思維過程和結果進行分析、判斷、推理、解釋和調(diào)整,從而加深學生對知識的理解,提高思維靈活性.對因果關系、問題解決方法、錯誤根源、分類總結等進行不同方面、不同層次的思維過程評價、分析和總結,有利于學生的思維始終處于反思質(zhì)疑、自覺調(diào)控的最佳狀態(tài),不斷培養(yǎng)和提高學生的批判型思維.
創(chuàng)造型思維是指在解決問題時,學習者調(diào)動已有的數(shù)學知識和經(jīng)驗以及相應資源而獲得獨特、新穎、有意義的處理方法或者結果的一種思維品質(zhì)[4].主要表征為學生對問題的延伸、發(fā)散或生成具有發(fā)展性、發(fā)散性或生成性的典型特征,屬于數(shù)學高階思維.
2.3.1 一題多變,標新立異
在數(shù)學教學中,通過對例題(習題)的多角度、多方向的探索,如條件變化、結論探索、引申擴展、推廣應用等,激活學生的主體作用,讓學生積極參與學習研究過程,并借助探索和發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)新知識、總結新方法和新規(guī)律的能力,達到舉一反三、觸類旁通、凝練系統(tǒng)思維結構的目標.
案例5三角形的外角及其性質(zhì)(一題多變)
例題如圖3-1,在△ABC中,∠DBC與∠ECB分別為△ABC的兩個外角,如果∠A=60°,試求∠DBC+∠ECB的大小.
變式1如圖3-2,在△ABC中,BP,CP分別平分外角∠DBC,∠ECB,∠P與∠A有怎樣的數(shù)量關系?為什么?
變式2如圖3-3,在四邊形ABCD中,BP,CP分別平分外角∠EBC,∠FCB,∠P與∠A+∠D有怎樣的數(shù)量關系?為什么?
變式3如圖3-4,在五邊形ABCDE中,BP,CP分別平分外角∠NBC,∠MCB,∠P與∠A+∠D+∠E有怎樣的數(shù)量關系?為什么?
圖3-1圖3-2
圖3-3圖3-4
2.3.2 不循常規(guī),尋求變異
在數(shù)學教學中,通過比較直接與間接、正向與反向、封閉與開放在各種情況下的變化和形式,引導學生尋找其中蘊含的內(nèi)在關系,逐步提煉數(shù)學的精粹,建構體系化的思維結構,促進學生思維品質(zhì)的不斷優(yōu)化.非歐幾何的誕生告訴我們,順推不行時,考慮逆推;不能直接求解時,想辦法通過間接求解;原命題研究完后,再研究逆命題;在探索可能性出現(xiàn)困難時,考慮探索不可能性.數(shù)學教學的結果表明,許多學生學習水平較低的重要原因之一是逆向思維能力較弱,這主要表現(xiàn)在對公式、定理的簡單認識和死板套用,缺乏創(chuàng)造力、觀察力、分析能力和開拓精神.學生從正向思維向逆向思維快速、自然地轉(zhuǎn)變,是數(shù)學能力增強的標志.因此,在數(shù)學教學中,要加強對學生逆向思維的訓練,強化反證法價值,引導學生敢于“反其道而思之”,從反面進行深入探究,促進學生發(fā)展創(chuàng)新型思維.
案例6數(shù)學綜合實踐活動(不循常規(guī))
例題(1)閱讀材料:商品條形碼是商品的“身份證”.我國使用EAN條碼,常見的為13位,即EAN-13條碼.它是由12位數(shù)字和校驗碼構成的,分別代表國家代碼、廠商代碼、產(chǎn)品代碼和校驗碼(如圖4-1所示).其中,校驗碼用來校驗前12位數(shù)字代碼的正確性,校驗碼的編制是按照特定算法得來的,其算法如圖4-2所示.
圖4-1
圖4-2
(2)小組實踐:某校數(shù)學課外活動興趣小組按照下面的五個步驟編制校驗碼.
步驟1 計算前12位數(shù)字中偶數(shù)位數(shù)字的和a.如a=9+1+3+5+7+9=34.
步驟2 計算前12位數(shù)字中奇數(shù)位數(shù)字的和b.如b=6+0+2+4+6+8=26.
步驟3 計算3a與b的和c.如3a+b=3×34+26=128.
步驟4 取大于或等于c的最小整數(shù)d,且10|d.如d=130.
步驟5 計算d與c的差,就是校驗碼X,即X=130-128=2.
(3)問題解決:某一商品的校驗碼被陰影遮擋(如圖4-3所示),你能夠依據(jù)上面的信息求出該條形碼的校驗碼嗎?
變式1如圖4-4,某商品條形碼中的某個數(shù)字看不清楚了,你能夠依據(jù)所學習的知識判別這個數(shù)字嗎?
變式2假如某商品的條形碼“6919■21■23459”中被陰影遮擋住的兩個數(shù)字的和為5,你可以利用已有的信息判斷出這兩個數(shù)字嗎?
圖4-3圖4-4
解法1:按照從左到右的順序,設被遮擋的數(shù)字分別為x與5-x.a=9+9+2+(5-x)+3+5=33-x,b=6+1+x+1+2+4=14+x,c=3a+b=3(33-x)+(14+x)=113-2x,又因為0≤x≤5,所以0≤2x≤10.故103≤c≤113.當103≤c≤110時,d=110,即110-(113-2x)=9,解得x=6(不合題意,舍去).當110 答:按照從左到右的順序,這兩個數(shù)字分別是1和4. 解法2:按照從左到右的順序,設被遮擋的數(shù)字分別為x與5-x.a=9+9+2+(5-x)+3+5=33-x,b=6+1+x+1+2+4=14+x,c=3a+b=3(33-x)+(14+x)=113-2x,e=9,由e=d-c可以得到d=c+e=122-2x.又因為0≤x≤5,所以0≤2x≤10.故112≤122-2x≤122.因為122-2x還需要是10的倍數(shù),所以122-2x=120.解得x=1.當x=1時,5-x=4. 答:按照從左到右的順序,這兩個數(shù)字分別是1和4. 解法3:按照從左到右的順序,設被遮擋的數(shù)字分別為x與5-x.a=9+9+2+(5-x)+3+5=33-x,b=6+1+x+1+2+4=14+x,c=3a+b=3(33-x)+(14+x)=113-2x,由e=d-c,得c=d-e.又因為d是10的倍數(shù),e=9,所以c的個位數(shù)字為1,故3-2x=1,或13-2x=1.解得x=1或x=6(不合題意,舍去).當x=1時,5-x=4. 答:按照從左到右的順序,這兩個數(shù)字分別是1和4. 變式3請?zhí)岢鲆粋€數(shù)學問題,并與同學互相評價、交流. 通過變式教學,可以有效地引導學生打破常規(guī)或經(jīng)驗,擺脫思維的束縛,靈活改變思維方向,提出多種解決問題的方法.引導學生多角度、多渠道、多方式地思考,用不同的方法解決同一問題,為學生提供各種機會,克服負遷移,有利于學生保持發(fā)散、延伸、生成和發(fā)展的最佳狀態(tài),不斷培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)造型思維. 變式教學是中國數(shù)學教育的傳統(tǒng)和特色,其用于培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維,也是行之有效的教學手段和方法.但是,基于學生數(shù)學高階思維培養(yǎng)的變式教學需要精心設計,把握“量”和“度”,不是“多多益善”,不能“為了變而變”,而是要追求質(zhì)量的提高,“變”就是“不變”. 在課堂教學中,學生數(shù)學高階思維的培養(yǎng)要與具體的數(shù)學內(nèi)容相結合,將變式教學內(nèi)容作為學生數(shù)學高階思維培養(yǎng)的載體.對于不同的學習內(nèi)容,其變式教學的重點、培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維的側重點也應該不同.例如,在概念教學的過程中,對“概念”變式處理的著力點是加強學生對概念的理解,突出概念的本質(zhì),使學生對概念形成更周詳、更深刻的理解,從而培養(yǎng)學生的批判型思維;在習題教學中,對“例題”變式處理的關鍵是加強數(shù)學思想方法的滲透,拓展思維,讓學生從模仿解法到自己創(chuàng)新解法,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造型思維;在復習課教學中,對“題組”變式處理的重點是加強知識和方法的橫、縱向比較,讓學生在分析比較中進行歸類,并且形成最適合自己的解題方法,從而培養(yǎng)學生的策略型思維. 通過變式推演,歸納概括更高水平的概念內(nèi)涵,形成數(shù)學學科大概念,這是培養(yǎng)數(shù)學學科核心素養(yǎng)的重要手段. 培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維的變式教學,要把握變化的“密度”和“廣度”.課堂時間有限,為了讓學生的思維逐步走向深入,變式教學的次數(shù)不宜過多,不能為了變式而變式,這就“稀釋”了問題的本質(zhì),阻礙了思維的展開. 對于同一變式問題,要給學生足夠的時間進行思考.不論是通過引導學生多角度地思考問題,探索不同的解決方法,并從不同解法中提煉出一般規(guī)律、方法,以架構學生的策略型思維;還是運用變形設疑,引導學生對問題解決的過程與結果進行評價和反思,以培養(yǎng)學生的批判型思維;抑或是讓學生在變式過程中發(fā)現(xiàn)新知識、總結新方法和新規(guī)律,以催生學生的創(chuàng)新型思維.這些思維的展開與深入,都需要給學生足夠的時間,將同一變式問題研究透徹,讓變式教學問題成為培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維的載體.將“導”和“引”,歸納和演繹有機整合,提高學生數(shù)學思維品質(zhì),促進思考問題方法的多元化. 培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維的變式教學,要注意變式的“梯度”和“深度”,雖然變式教學最終指向?qū)W生數(shù)學高階思維的培養(yǎng),但應以基礎知識作為階梯,不能忽視學生基礎知識、原理的掌握,從學生知識和思維的“最近發(fā)展區(qū)”出發(fā),實現(xiàn)學生思維不斷發(fā)展.這就需要變式教學能夠由淺入深地展開,有效地激活學生的思維,不斷促進學生思維的螺旋式提升,引導學生向更深層次發(fā)展自己的認識.利用最近發(fā)展區(qū)和支架理論,幫扶有度,提高學生數(shù)學學習的積極性和成就感. 總之,在教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學高階思維,教師是關鍵.教師要積極更新觀念,提高數(shù)學素養(yǎng)、辯證思維水平,強化問題意識教學,教學方法和策略主動求新求變.教師要不斷鼓勵學生積極參與數(shù)學學習活動,無論是在行動上還是在思想上,都要通過各種形式架構策略型思維、喚醒批判型思維、催生創(chuàng)造型思維,促進學生數(shù)學思維水平的不斷進階.3 變式教學培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維應注意的問題
3.1 培養(yǎng)數(shù)學高階思維要與具體的變式內(nèi)容相結合
3.2 掌控好變式教學的量,給學生足夠的思考空間
3.3 培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維的變式教學要有學習進階梯度