關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);深度學(xué)習(xí);說題能力;思維進階中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8284(2025)07-0024-06引用格式:.深度學(xué)習(xí)視域下學(xué)生說題能力培養(yǎng)的實踐路徑[J].中國數(shù)學(xué)教育(初中版),2025(7):24-29.
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022年版)》(以下簡稱《標準》)在課程理念中指出,學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)是一個主動的過程,認真聽講、獨立思考、動手實踐、自主探索、合作交流等是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式.同時,提出探索激勵學(xué)習(xí)和改進教學(xué)的評價,即評價不僅要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的結(jié)果,還要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程,激勵學(xué)生學(xué)習(xí),改進教師教學(xué).《標準》對推動學(xué)生數(shù)學(xué)思維的多維表達具有重要價值.從復(fù)雜問題中抽象數(shù)學(xué)核心要素,轉(zhuǎn)化為符號語言、圖形語言和文字語言,實現(xiàn)思維的“可視”與“可文”;通過解決問題過程中的交流、互動及語言表述,達成思維的“可聽”與“可言”,鼓勵學(xué)生主動展現(xiàn)思維軌跡、強化表達自信.深度學(xué)習(xí)是學(xué)生對核心知識的深度理解,以及在真實的問題和情境中應(yīng)用這種理解的能力,深度學(xué)習(xí)視域下的學(xué)生說題就是將內(nèi)隱的解題思路外顯,是學(xué)生對解題過程分析的外在表達形式,其目標指向?qū)W生解題能力的提升、解題經(jīng)驗的積累和解題智慧的產(chǎn)生,是使學(xué)生從“解一題”到“會一類”的有效載體.
關(guān)聯(lián),內(nèi)化知識,從而提高學(xué)生的解題能力,促進其深度學(xué)習(xí),發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).下面結(jié)合具體案例闡述深度學(xué)習(xí)視域下對學(xué)生說題能力培養(yǎng)的路徑,其教學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示.
一、說審題 啟迪思維,培養(yǎng)分析能力
從學(xué)生說審題、說聯(lián)想、說解答、說反思四個環(huán)節(jié)進行闡述,讓學(xué)生的思維可視化,外顯邏輯,構(gòu)建
在說審題時,學(xué)生要抓住題中的關(guān)鍵詞,厘清條件和結(jié)論,關(guān)注顯性條件,深挖隱性條件,關(guān)注文字語言、符號語言和圖形語言之間的相互轉(zhuǎn)化.同時,學(xué)生應(yīng)該說清楚題中的情境和意圖是什么,考查了什么知識,從而明確知識的落腳點.
1.基于條件驗證,說解題困惑
在說題時,學(xué)生可以基于已有經(jīng)驗說:我已經(jīng)從題中獲得了哪些信息;要得到這個結(jié)論,我還需要什么信息;我在哪一步遇到了困難;我可以怎么想;等等.通過說審題,學(xué)生將題中的條件和結(jié)論進行重組,從而確定解題的困惑點,明確解題目標,尋找解題的突破口.
題目(1)操作發(fā)現(xiàn):如圖2,小明畫了一個等腰三角形ABC,其中 AB=AC ,在 ΔABC 的外側(cè)分別以AB ,AC為腰作等腰直角三角形ABD和等腰直角三角形ACE,分別取BD,CE,BC的中點M, N? G ,連接GM,GN.則線段 GM 與 GN 的數(shù)量關(guān)系是 ,位置關(guān)系是
(2)類比思考:如圖3,在“操作發(fā)現(xiàn)”的基礎(chǔ)上,小明進行了深入思考,把等腰三角形ABC換為一般的銳角三角形,且 ABgt;AC ,其他條件不變.上述結(jié)論還成立嗎?試說明理由.
(3)深入研究:小明在“類比思考”的基礎(chǔ)上,又進行了進一步探究.如圖4,向 ΔABC 的內(nèi)側(cè)分別作等腰直角三角形ABD和等腰直角三角形ACE,其他條件不變.試判斷△GMN的形狀,并予以證明,
解答該題的關(guān)鍵是解決第(1)小題.第(2)小題和第(3)小題可以利用第(1)小題的方法進行類比遷移,得到結(jié)果.
學(xué)生通過一邊圈畫、一邊標注說出如下條件和待求問題.第(1)小題中,已知: ΔABC 是等腰三角形,其中 AB=AC ,在 ΔABC 的外側(cè)分別以 AB ,AC為腰作等腰直角三角形ABD和等腰直角三角形ACE,分別取BD, CE , BC 的中點 M , N , G ,連接GM,GN.第(1)小題中要求線段 GM 與 GN 的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系.
在根據(jù)已知條件解決問題的過程中,學(xué)生說出遇到的困惑:無法直接證明線段 GM 與 GN 的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系.
學(xué)生根據(jù)所說條件、待求問題和困惑,猜想:線段GM與 GN 的數(shù)量關(guān)系是相等,位置關(guān)系是相互垂直.
以模擬學(xué)習(xí)過程的形式展開教學(xué),環(huán)環(huán)相扣,步步深入,發(fā)現(xiàn)該題能夠有效考查學(xué)生的綜合素質(zhì)和發(fā)展?jié)撃?,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識.在說審題時,學(xué)生說出了該題的條件和要解決的問題.學(xué)生猜想線段GM與GN的數(shù)量關(guān)系是相等、位置關(guān)系是相互垂直,但從已知條件入手,無法直接證明這一猜想,需要增加條件.學(xué)生通過說審題厘清了主次條件,梳理了信息,說出了解題困惑.
2.基于思維過程,說解題思路
基于思維過程,學(xué)生可以說:我從某個條件聯(lián)想到哪些概念、性質(zhì)和定理,從而得到相應(yīng)的結(jié)論,由新的結(jié)論和條件又可以得到另外的結(jié)論.
學(xué)生通過說解題思路不斷嘗試思考,產(chǎn)生思維碰撞,從而進發(fā)出新的解題思路.因此,在解決問題的說題過程中,教師要重視對學(xué)生口頭表達能力的培養(yǎng),訓(xùn)練學(xué)生有根據(jù)地表述分析、推理的思考過程,要求學(xué)生口述實際問題的題意、蘊含的數(shù)量關(guān)系,以及解題思路,使學(xué)生的思維活動規(guī)范化、具體化.
針對該題,學(xué)生的解題思路列舉如下.
思路1:由已知條件“在等腰三角形 ABC 中,AB=AC ,在 ΔABC 的外側(cè)分別以 AB , AC 為腰作等腰直角三角形 ABD 和等腰直角三角形 ACE ”,想到連接 CD , BE ,發(fā)現(xiàn)存在共頂點的雙等腰直角三角形,構(gòu)造 ΔCAD?ΔBAE :
思路2:由已知條件“分別取 BD , CE , BC 的中點M, N , G ,連接 GM ,GN”,通過連接 CD ! BE ,構(gòu)造三角形的中位線,再證明 ΔCAD?ΔEAB
學(xué)生從不同條件出發(fā),厘清解題思路,形成解題路徑.用語言表達解題思路時,學(xué)生不但能將自己的解題思路共享,還能獲得其他學(xué)生的解題思路,進而從不同角度思考,找到不同的解題方法,從而在說解題思路中提高了推理能力和分析問題能力.
二、說聯(lián)想 發(fā)散思維,培養(yǎng)創(chuàng)造能力
說聯(lián)想,就是學(xué)生在說題時表達的思維過程.學(xué)生可以說:從已知條件出發(fā),我聯(lián)想到了什么知識點,得到了什么結(jié)論;基于這個圖形,我想到了已經(jīng)學(xué)過的哪個基本圖形.通過發(fā)散思維,學(xué)生對單一問題進行多角度聯(lián)想,激活已有的數(shù)學(xué)知識與方法經(jīng)驗,進一步拓寬解題視角,既鞏固了舊知,又激發(fā)了創(chuàng)新思維.
1.基于思維導(dǎo)圖,說條件聯(lián)想
基于思維導(dǎo)圖,學(xué)生可以說:根據(jù)已知條件,我可以得到這個結(jié)論;由這個條件,我又可以得到新的結(jié)論;等等.
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的目標是理解數(shù)學(xué)本質(zhì),每一個概念的理解,每一道題的解決,都需要分析是什么、為什么、怎么想.思維導(dǎo)圖能夠展示解題思路,讓解題流程清晰化呈現(xiàn),從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,增強學(xué)生對問題的分析能力.
例題中3道小題的共同條件是共頂點的等腰直角三角形和中點.學(xué)生根據(jù)已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,能夠聯(lián)想到等腰三角形的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)、三角形的中位線定理、多邊形內(nèi)角和、全等三角形的性質(zhì)與判定,以及相似三角形的性質(zhì)與判定等知識.根據(jù)已有的幾何模型圖譜(如圖5),學(xué)生能夠由共頂點等腰直角三角形聯(lián)想到全等;由中點聯(lián)想到中位線和倍長中線法.第(1小題至第(3)小題體現(xiàn)了由特殊到一般的思想,滲透了類比思想、轉(zhuǎn)化思想和建模思想.
通過思維導(dǎo)圖,學(xué)生從已知條件聯(lián)想到相關(guān)定義、性質(zhì)和判定,由條件的組合聯(lián)想到輔助線的添加方法等.基于思維導(dǎo)圖發(fā)散性的聯(lián)想,有助于學(xué)生多角度地解決問題.
2.基于數(shù)形結(jié)合,說圖形聯(lián)想
數(shù)形結(jié)合就是把數(shù)的精確與圖的直觀結(jié)合起來,達到化繁為簡、化難為易、化生為熟的目的.因此,在圖形與幾何的學(xué)習(xí)中,學(xué)生通過數(shù)形結(jié)合的聯(lián)想,從圖形中啟迪思維、發(fā)散思維、聚焦思維,從而突破思維.
學(xué)生聯(lián)想:基于數(shù)形結(jié)合思想,以及圖2至圖4中的3個圖形進行聯(lián)想,發(fā)現(xiàn)這3個圖形具有共同特征,即兩個等腰直角三角形有一個公共頂點,且公共頂點處的角都是直角,以公共頂點為起點的兩組對應(yīng)邊相等或成比例,通過連接對應(yīng)點 D 與點 C ,點 B 與點 E ,構(gòu)造全等三角形或相似三角形,進而解決問題,如圖6所示.
學(xué)生通過圖形聯(lián)想抓住解題的突破口,通過添加輔助線構(gòu)造基本圖形來解決問題,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想的重要性.因此,在說題過程中,除了從條件出發(fā)外,還可以從圖形出發(fā),說說從圖形中得到的靈感和思路,如這個圖形與之前所學(xué)的哪個基本圖形相似等,從而發(fā)散學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力.
三、說解答 拓展思維,培養(yǎng)推理能力
說解答,意味著要說清楚解題的推理過程,由條件可以得到哪些結(jié)論,通過新的結(jié)論和條件又能得到哪些結(jié)論.說解題過程時,還要關(guān)注一題多解.學(xué)生從不同的角度思考問題,從不同的方向說解題過程,嘗試變式,改編問題,搭建知識網(wǎng)絡(luò),拓展思維,促進深度學(xué)習(xí).
1.基于思維發(fā)散,說一題多解
在解數(shù)學(xué)題過程中,一道題往往可以有多種解決方法.在學(xué)生展示解題過程后,教師可以提問:“你還有其他想法嗎?是否還有其他聯(lián)想?你是怎么想的?”用這些問題來引導(dǎo)學(xué)生思考,進而活躍課堂氛圍,讓有不同解題方法的學(xué)生說說自己是怎樣想的,解題的突破口是什么.
圖7是上述例題的解題結(jié)構(gòu)圖.根據(jù)此圖,學(xué)生基于聯(lián)想可以嘗試用多種方法解題,發(fā)散思維,達到一題多解的目的.
第(2)小題的解法如下.
解法1:如圖8,連接 BE ,CD.
由第(1)小題,可知 ΔACD?ΔAEB
則 CD=BE,CD⊥BE.
因為MG,NG分別是 ΔBCD 和 ΔBCE 的中位線,
所以 CD=2MG,BE=2NG.
所以 MG=NG. (204號
因為 MG//CD , NG//BE ,且 CD⊥BE ,
所以 MG⊥NG
解法2:如圖9,取 AB ,AC的中點 P , Q ,連接PM,PG,QN,QG.
因為 AD=AB ,所以 MP=GQ 同理,可得 GP=NQ
由 ∠MPG=90°+∠BPG=90°+∠BAC=90°+ ∠CQG=∠NQG ,可得 ΔMPG?ΔGQN. (204號
所以
因為 ∠MGN=∠MGP+∠PGQ+∠QGN=∠MGP+ ∠BPG+∠PMG=180°-∠MPB=90°
所以 MG⊥NG ·
解法3:如圖10,延長 NG 至點 P ,使 PG=NG 連接 PB ,PM,AM, AN ,MN.
由已知,可得 ΔNCG?ΔPBG 則 CN=BP=AN,∠NCG=∠PBG. 在五邊形AMBCN中,因為 ∠MAN=540°-∠AMB-
∠A NC-∠MBC-∠NCB=360°-∠MBC-∠PBG=∠MBP 。,
且 AM=BM ,所以 ΔMAN?ΔMBP. (20易得 ΔMPN 是等腰直角三角形.所以 MG=NG,MG⊥NG 解法4:如圖11,延長 MG 至點 Q ,使 QG=MG ,
連接QC,QN,AM,AN,MN,下同解法3,略.
第(3)小題的解法與第(2)小題類似,不同解法的輔助線作法如圖12所示.
學(xué)生基于審題、聯(lián)想,以及解題的結(jié)構(gòu)圖,發(fā)散思維,多方法、多角度地嘗試驗證,從而達到一題多解的效果.在說題過程中,一名學(xué)生說題往往會引發(fā)其他學(xué)生反思.學(xué)生若能抓住靈感,便能進行更全面的“說解題”,從而促進共同成長.
2.基于思維拓展,說題目變式
學(xué)生能夠完整地進行說題是說題活動的常規(guī)之舉.教師若能打破常規(guī),引導(dǎo)學(xué)生分析題目給出的條件和結(jié)論,將題的條件、結(jié)論進行一些變化,則會進一步提升學(xué)生說題的效果.例如,改變某個條件或結(jié)論進行變式,弱化某個條件、結(jié)論歸納類型題目,以及進行橫向或縱向拓展引申出一般規(guī)律等.教師通過這樣的點撥與引導(dǎo),能夠讓學(xué)生的說題活動達到舉一反三、事半功倍的效果,從而提高學(xué)生的構(gòu)思、探究、推理、數(shù)據(jù)和信息處理等多方面的能力,增強學(xué)生解決問題的能力.
學(xué)生通過說題,查閱資料,將原題進行略微改動,形成了新的問題,學(xué)生改編的變式題如下.
變式1:如圖13,△ABG與△CDG都是等腰三角形,其中 AG=BG , CG=DG , ∠GAB=∠GDC ,點 E , F 分別是邊 AB , CD 的中點.
(1)求證: ΔAGD~ΔEGF.
(2)如圖14,若 AD , BC 所在直線相互垂直,求AD:EF 的值.
變式2:如圖15, ∠ACB=∠AED=90° , ∠CAB= ∠EAD=60° ,點 F 是線段 BD 的中點,試判斷 ΔCEF 的形狀,并說明理由.
基于思維拓展,學(xué)生對問題進行改編或查找類似的問題進行說題,達到了觸類旁通的效果,也為學(xué)生說題打開了更廣闊的空間,從而更好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力.
四、說反思 構(gòu)建思維,培養(yǎng)評價能力
反思是學(xué)生對問題分析、解題過程及解題聯(lián)想等方面進行的思考總結(jié).解題反思源于解題過程并高于解題過程,是解題經(jīng)驗習(xí)得的外在表現(xiàn)形式,是進一步理解數(shù)學(xué)知識、領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想、提升數(shù)學(xué)思維的有效載體.學(xué)生在反思中總結(jié)解題方法和解題經(jīng)驗,達到“說一題、會一類”的效果.
1.基于說題環(huán)節(jié),說經(jīng)驗感悟
在說審題、說聯(lián)想、說解答過程中,要突出學(xué)生在分析和解決問題過程中對知識的梳理與表達、解題思維的碰撞,以及方法經(jīng)驗的分享.學(xué)生通過說題過程分析解決這類問題的方法,歸納解題經(jīng)驗,總結(jié)解
題方法,促進深度學(xué)習(xí).
現(xiàn)將學(xué)生的經(jīng)驗分享呈現(xiàn)如下.
生:在“說審題”環(huán)節(jié),解題思路可以從三個方面展開.第一種思路是從題目的已知條件出發(fā),一步一步推出結(jié)論;第二種思路是從結(jié)論出發(fā),思考要得到這個結(jié)論需要什么條件,通過逆向思維解決問題;第三種思路是從條件和結(jié)論一起出發(fā),思考由條件能夠推導(dǎo)出什么結(jié)論,由結(jié)論猜想需要什么條件,雙管齊下,找到解題突破口.
生2:在“說聯(lián)想”環(huán)節(jié),我們通過對條件和圖形的聯(lián)想,尋找解題的突破口.在說題時,我們要發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì),提煉幾何模型,歸納題型特征;突破方法之間的關(guān)聯(lián),思考不同方法間的共性和聯(lián)系;突破衍生的結(jié)論,思考問題可以發(fā)展的方向和產(chǎn)生的結(jié)論.
生:在“說解答”環(huán)節(jié),我們通常采用通性通法解決問題.但對于有些問題(如選擇題、填空題),我們可以采用巧法妙招,通過特殊方法和簡便方法解決問題.因此,在遇到解題困難時,我們要學(xué)著跳出思維定式,從其他角度看問題.
生4:在“說反思”環(huán)節(jié),我們通過對問題類型的歸納得到問題一般化的特征和結(jié)論,總結(jié)能解決哪類問題;通過對問題解決方法的歸納,思考如何解決這類問題.
在每一個說題環(huán)節(jié)都有學(xué)生成長的痕跡,每一次思維的碰撞都會讓學(xué)生有滿滿的收獲,因此,學(xué)生的說題反思是說題中的重要環(huán)節(jié),能夠促進學(xué)生回溯自己的解題歷程,拓寬解題思路,重構(gòu)解題方法.
2.基于說題形式,說團隊成長
學(xué)生說題能力的培養(yǎng)離不開團隊的力量.因此,在學(xué)生說題的組織形式上,教師可以開展多元化的小組合作,引導(dǎo)學(xué)生在多元化說題、自評、互評中共同成長.
教師可以根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和性格特點的差異組建學(xué)習(xí)小組,讓不同特質(zhì)、不同層次的學(xué)生進行優(yōu)化組合,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中優(yōu)勢互補,相互促進.同時,教師可以采用“線上 + 線下”的方式組織開展說題活動,引導(dǎo)學(xué)生線上討論、評價,促進學(xué)生思維能力的提升.師生之間通過這種形式進行數(shù)學(xué)思維交流、語言交流和經(jīng)驗交流,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)問題本質(zhì)的理解,啟迪學(xué)生深度思考.
學(xué)生說題形式具有多元化,可以是個人說題、團隊展示、視頻直播和互聯(lián)網(wǎng)共享等,讓學(xué)生的說題活動從個人成長到團隊成長,實現(xiàn)知識共享、經(jīng)驗共享,促進思維交流,發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
弗賴登塔爾認為,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的唯一正確方法是實現(xiàn)再創(chuàng)造,也就是由學(xué)生本人把要學(xué)的東西發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造出來.教師的任務(wù)是引導(dǎo)和幫助學(xué)生進行這種再創(chuàng)造,而不是把現(xiàn)成的知識灌輸給學(xué)生.學(xué)生說題是以學(xué)生為中心的再創(chuàng)造的學(xué)習(xí)活動,是對知識的再創(chuàng)造過程.學(xué)生通過說審題、說聯(lián)想、說解答、說反思,展現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力,讓知識自然生成,促進能力全面發(fā)展,發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
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