摘要:本文中借助思維導(dǎo)圖輔助教學(xué),將數(shù)學(xué)問(wèn)題拆分為多個(gè)小問(wèn)題,并分析各個(gè)小問(wèn)題之間的關(guān)系,以發(fā)現(xiàn)解題的路徑和規(guī)律.這種多向的思維導(dǎo)圖能夠幫助學(xué)生建立起問(wèn)題解決的整體框架,同時(shí)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和探索精神,有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,最終實(shí)現(xiàn)獨(dú)立解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題.
關(guān)鍵詞:思維導(dǎo)圖;一點(diǎn)多向;自主解題
數(shù)學(xué)自主解題是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力的重要途徑之一,而思維導(dǎo)圖作為一種有效的知識(shí)組織與表達(dá)工具,能夠幫助學(xué)生整合、歸納和拓展知識(shí),提高學(xué)生的思維能力和思維方式.本文中將以思維導(dǎo)圖引領(lǐng)下的“一點(diǎn)多向”的數(shù)學(xué)自主解題教學(xué)策略為研究主線,旨在探討如何通過(guò)思維導(dǎo)圖的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)時(shí)的獨(dú)立思考和解題的能力,從而提升高中數(shù)學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量.
1 利用思維導(dǎo)圖,從“一點(diǎn)多層”開(kāi)展教學(xué)
在高中數(shù)學(xué)教材中有很多數(shù)學(xué)概念,而這些數(shù)學(xué)概念會(huì)隨著學(xué)生的不斷學(xué)習(xí)而逐漸加深.例如在高中數(shù)學(xué)函數(shù)單調(diào)性的教學(xué)中,以區(qū)間D上的單調(diào)增函數(shù)f(x)為例,采用“一點(diǎn)多層”的教學(xué)方式,將其劃分為多個(gè)不同的層次進(jìn)行教學(xué),以此促使學(xué)生更好地理解函數(shù)單調(diào)性的基礎(chǔ)概念內(nèi)容[1].對(duì)于該案例而言,可以將其劃分為四個(gè)不同的層次展開(kāi)教學(xué).
第一層:在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,大部分學(xué)生腦海中已經(jīng)有了“y”隨著“x”的增大而增大的潛意識(shí)數(shù)學(xué)理論知識(shí),而通過(guò)這種遞增的函數(shù)方式,可以直觀形象的將某個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)出來(lái),這也符合大部分學(xué)生的思維特征.
第二層:高中教材中對(duì)于單調(diào)遞增的函數(shù)通常用抽象嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞絹?lái)定義,如對(duì)f(x)定義域內(nèi)的某個(gè)區(qū)間D上任意兩個(gè)自變量值x1和x2,當(dāng)x1<x2時(shí),都有f(x1)<f(x2),對(duì)于這種情況,可以稱為f(x)在區(qū)間D上的單調(diào)遞增.通過(guò)這樣的方式,學(xué)生能夠更好地認(rèn)識(shí)到單調(diào)遞增函數(shù)的定義,只不過(guò)此時(shí)學(xué)生的認(rèn)知依舊停留在片面性或者形式邏輯的層面上,還不能完全深入理解和掌握函數(shù)的單調(diào)性.
第三層:函數(shù)在區(qū)域D上單調(diào)遞增也可以理解為“x”的大小和對(duì)應(yīng)函數(shù)f(x)的大小保持一致性,那么可以得出x1-x2和f(x1)-f(x2)必定同號(hào),所以,在遞增函數(shù)的演化中,對(duì)于f(x)的定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間D上的任意兩個(gè)自變量值x1和x2必然不相等,同時(shí)也會(huì)存在(x1-x2)(f(x1)-f(x2))>0的情況.這樣的方式也可以表述為:對(duì)于f(x)定義域內(nèi)的某個(gè)區(qū)間D上的任意兩個(gè)自變量值中,x1與x2不相等,且滿足f(x1)-f(x2)x1-x2>0.
第四層:在第三層的基礎(chǔ)上,結(jié)合斜率知識(shí)和極限思維的方式,引入導(dǎo)數(shù)概念,能夠?qū)握{(diào)遞增函數(shù)表述為“函數(shù)f(x)在某個(gè)區(qū)間(a,b)上,如果恒有f′(x)=limΔx→0f(x+Δx)-f(x)Δx>0,那么則可以稱為f(x)是區(qū)間(a,b)上的遞增函數(shù).為此,筆者在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)學(xué)概念時(shí),以教學(xué)內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣的方式,逐步推進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)概念的掌握.而隨著學(xué)生的學(xué)習(xí)到了某個(gè)相應(yīng)的層次時(shí),還可考慮適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行拓展,促使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有更深的理解[2].
基于思維導(dǎo)圖的角度,對(duì)單調(diào)函數(shù)的理解有一定的層次性,函數(shù)單調(diào)遞增思維層次如圖1所示.對(duì)即將步入高考階段的高三學(xué)生而言,使用思維導(dǎo)圖將上述推理過(guò)程聯(lián)系在一起,有助于更加清楚地認(rèn)識(shí)到相關(guān)數(shù)學(xué)概念的推理演化過(guò)程,從而更加深入和全面地掌握數(shù)學(xué)知識(shí).這種“一點(diǎn)多層”的方式,最終能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平.
2 利用思維導(dǎo)圖,從“一點(diǎn)多面”開(kāi)展教學(xué)
對(duì)于高中數(shù)學(xué)知識(shí)而言,其中有著多面性的特點(diǎn),教師必須有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行全方位的研究,才能使學(xué)生更好地掌握這些知識(shí)點(diǎn).
例如,在人教A版選擇必修第一冊(cè)第二章“直線的方程”這一節(jié)的教學(xué)中,由于不同形式的直線方程通常有不同的適用條件和適用范圍,在學(xué)生學(xué)習(xí)了直線方程中的點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式之后,則可以引導(dǎo)學(xué)生將這些內(nèi)容串聯(lián)在一起,并重新對(duì)其演化過(guò)程和方式進(jìn)行對(duì)比分析.學(xué)生在了解不同的數(shù)學(xué)概念后,通常只停留在每個(gè)單一的知識(shí)點(diǎn)上,并在解題實(shí)踐中,也只是為了能夠順利解題.
例如,判斷函數(shù)f(x)=xx2-1的奇偶性問(wèn)題,大部分學(xué)生能夠很快地判定出該函數(shù)為奇函數(shù),然而很少有學(xué)生會(huì)主動(dòng)探究該函數(shù)的其他性質(zhì).為此,筆者在教學(xué)過(guò)程中提出,當(dāng)判定了該函數(shù)為奇函數(shù),還有沒(méi)有同學(xué)想探究這個(gè)函數(shù)是否有其他性質(zhì)?如果有,能否嘗試探究這些性質(zhì)呢?筆者讓學(xué)生回答,并在這個(gè)過(guò)程中利用思維導(dǎo)圖的方式呈現(xiàn)該函數(shù)的其他性質(zhì),如圖2所示.借助這種有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)且全方位的探究學(xué)習(xí),不但可以培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和探究能力,也能使學(xué)生在無(wú)形中養(yǎng)成良好的全局觀念.
3 利用思維導(dǎo)圖,從“一點(diǎn)多聯(lián)”開(kāi)展教學(xué)
對(duì)于高中數(shù)學(xué)知識(shí),部分知識(shí)點(diǎn)屬于整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)的“樞紐點(diǎn)”,而從這些知識(shí)點(diǎn)出發(fā),則可以聯(lián)系到很多其他數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn).因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,筆者從這些“樞紐點(diǎn)”出發(fā),以更好地幫助學(xué)生把握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)體系.
例如,“三角恒等變換”中,兩角差的余弦公式為C(α-β),可以采用變量替換、誘導(dǎo)公式、三角形函數(shù)基本關(guān)系式等方法技巧由C(α-β)推導(dǎo)出整個(gè)三角恒變換公式體系,并使用思維導(dǎo)圖的方式呈現(xiàn)出來(lái),如圖3所示[3].因此,在高中數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)中,筆者給學(xué)生相應(yīng)的上導(dǎo)圖,并適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生自行推導(dǎo)公式,使學(xué)生不僅體驗(yàn)到解題的成功喜悅,也能感受到相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間存在的關(guān)聯(lián)性,并在無(wú)形中掌握整個(gè)三角恒等變換公式體系.這樣的學(xué)習(xí)方式,能夠極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.而在這樣的“一點(diǎn)多聯(lián)”學(xué)習(xí)中,其公式C(α-β)則被稱為“知識(shí)樞紐點(diǎn)”,這樣的“知識(shí)樞紐點(diǎn)”通常也是某個(gè)知識(shí)體系中的核心底端和知識(shí)體系起源點(diǎn),在整個(gè)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)體系中占據(jù)著重要的地位.只有對(duì)這樣的“知識(shí)樞紐點(diǎn)”進(jìn)行深入挖掘?qū)W習(xí),學(xué)生才能更加有條理地掌握這些知識(shí).
本文在研究中深入探討了基于思維導(dǎo)圖引領(lǐng)下的“一點(diǎn)多向”的策略,其初衷是為了充實(shí)學(xué)生數(shù)學(xué)解題思路.通過(guò)理論與解題相結(jié)合的方法,揭示了思維導(dǎo)圖在數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要作用.本教學(xué)策略突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式,從多個(gè)層面、多個(gè)方面以及多個(gè)關(guān)聯(lián)性展開(kāi)分析,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力的培養(yǎng),促進(jìn)其主動(dòng)參與和深入思考,使得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變得更加有趣和高效.相信在未來(lái)的教育實(shí)踐中,該策略將發(fā)揮更大的作用,為培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力做出積極貢獻(xiàn).
參考文獻(xiàn):
[1]溫婷婷.基于思維導(dǎo)圖數(shù)學(xué)解題路徑提升策略探研[J].文淵(小學(xué)版),2020(9):374375.
[2]葉向聯(lián).基于思維導(dǎo)圖的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)策略探析[J].學(xué)周刊,2021(11):1920.
[3]王勇.基于思維導(dǎo)圖的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)策略探析[J].互動(dòng)軟件,2021(7):1863.