在初中數(shù)學(xué)課堂上運(yùn)用重構(gòu)思想,既可以幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)和解決問題的方向,避免“走遠(yuǎn)路、繞彎路\"現(xiàn)象的發(fā)生,也能夠拓寬知識視野,激活創(chuàng)造與創(chuàng)新思維.為此,在實(shí)踐教學(xué)課堂上,教師應(yīng)當(dāng)從重構(gòu)視角出發(fā),運(yùn)用一些簡單、直觀、精煉的方法來激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在熟練掌握和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生更多新穎的解題思路與方法.
1重構(gòu)數(shù)學(xué)概念,轉(zhuǎn)變解題思維
初中階段,在解決一些實(shí)際問題時,題目中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)語言往往具有隱蔽性與抽象性特征,根據(jù)數(shù)學(xué)問題中的已知條件,學(xué)生很難直觀地判定出運(yùn)用了哪些數(shù)學(xué)概念,這就給解題過程增加了難度.為此,教師可以對數(shù)學(xué)問題中的一些理論性概念框架重新予以構(gòu)建,以形成一個新穎的,能夠激發(fā)解題思路與靈感的知識架構(gòu).
以“多邊形及其內(nèi)角和”知識點(diǎn)為例,本節(jié)課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是要求學(xué)生熟練掌握和運(yùn)用多邊形內(nèi)角和的計(jì)算公式.在授課過程中,教師可以向?qū)W生展示一些邊數(shù)大于3的多邊形,然后讓學(xué)生通過分析和討論的方法來推導(dǎo)出多邊形內(nèi)角和的計(jì)算公式.比如,以五邊形為例,在計(jì)算五邊形的內(nèi)角和時,學(xué)生可以利用重構(gòu)思想,將求解五邊形內(nèi)角和的問題轉(zhuǎn)化成求解三角形內(nèi)角和的問題.首先,學(xué)生利用三條線段將五邊形劃分成三個三角形,這時可以發(fā)現(xiàn),三角形的內(nèi)角總和為180° ,而三個三角形的內(nèi)角和為 540° ,在掌握了這一關(guān)鍵信息之后,再將五邊形的邊與三角形的邊建立起密切聯(lián)系,最后推導(dǎo)出五邊形的內(nèi)角和公式可以表示為(5-2)×180° .在重構(gòu)思想的引領(lǐng)下,學(xué)生可以快速地計(jì)算出六邊形、七邊形…… n 邊形的內(nèi)角和.
這種對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行重構(gòu)的方法,在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識方面發(fā)揮著積極的作用.首先,將一個新的概念轉(zhuǎn)化為一個已經(jīng)學(xué)過的概念,不僅僅是對知識進(jìn)行回顧與整理的過程,也可以幫助學(xué)生積累更多的解題經(jīng)驗(yàn).尤其是在面對一些解題步驟較為煩瑣的數(shù)學(xué)問題時,運(yùn)用這種方法可以將問題化繁為簡,將一些數(shù)學(xué)難題轉(zhuǎn)變成易解決、易理解的簡單題型.其次,在對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行重構(gòu)之前,學(xué)生需要熟練掌握數(shù)學(xué)概念.當(dāng)學(xué)生腦海中同時出現(xiàn)兩個或兩個以上數(shù)學(xué)概念雛形時,可以提高解題速度,也可對一些重要的數(shù)學(xué)概念產(chǎn)生更加深刻的印象[1].
2重構(gòu)解題路徑,激活創(chuàng)新思維
升入初中后,數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)難度逐步增大,尤其是在解決具體的數(shù)學(xué)問題時,有的學(xué)生無從下手、不知所措.為此,在解決具體的數(shù)學(xué)問題時,教師應(yīng)當(dāng)正確引導(dǎo)學(xué)生積極運(yùn)用重構(gòu)思想,對解題路徑與思路進(jìn)行重構(gòu),以幫助學(xué)生獲取更多的解題靈感.這對學(xué)生思維的發(fā)展與創(chuàng)新將產(chǎn)生以下積極影響:
第一,“思路決定出路”,如果學(xué)生始終利用一種固定不變的模式去解決數(shù)學(xué)問題,那么,這種僵化的解題思路會制約數(shù)學(xué)思維的形成.如果突破這種固化思維的限制,在解題過程中,學(xué)生的腦海中會產(chǎn)生更多的新方法與新思路,在這些創(chuàng)新元素的驅(qū)動下,問題會迎刃而解.
第二,解題路徑重構(gòu)以后,學(xué)生對數(shù)學(xué)問題的分析角度會隨之發(fā)生改變,這一改變恰恰使學(xué)生對數(shù)學(xué)概念、定理、公式等理論知識產(chǎn)生了全新的認(rèn)知,這就給知識的活學(xué)活用提供了一條有效路徑,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、解題過程也將變得更加輕松.
第三,在學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識過程中,學(xué)生經(jīng)常會遇到一題多解的問題,有的解決方法能夠快速地完成解題任務(wù),而有的方法拖沓冗長,雖然也可以得到正確的答案,卻需要耗費(fèi)大量的時間.如果對解題路徑予以重新構(gòu)建,學(xué)生可以在諸多解題方法中挖掘出更加簡單、靈活、高效的方法,這就給解題速度與解題正確率的提升創(chuàng)造了方便條件[2].
以“因式分解”這一知識點(diǎn)為例,在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)因式分解的方法有多種,其中常用的方法包括提公因式法、分組分解法、待定系數(shù)法、十字分解法、雙十字相乘法、對稱多項(xiàng)式法等.解題方法的多樣化給解題路徑的重構(gòu)提供了重要的理論參考依據(jù),學(xué)生在解決具體的問題時,可以從多個不同的角度分析問題、看待問題、解讀問題,以尋求一個最簡單、最便捷的解題方法.
比如,下面這個因式分解問題: 2ax-10ay+5by- bx .在對這一式子進(jìn)行因式分解時,學(xué)生的腦海中能夠快速閃現(xiàn)出“分組分解\"的方法,即將第一和第二項(xiàng)作為一組,第三和第四項(xiàng)作為一組,這時,原式可以寫成(2ax-10ay)+(5by-bx)=2a(x-5y)-b(x-5y)= (x-5y)(2a-b) ,這種正常的解題思路能夠快速地將原多項(xiàng)式分解成兩個因式.但是,在同樣運(yùn)用分組分解方法的情況下,學(xué)生可以對解題路徑進(jìn)行重構(gòu),調(diào)整解題方向,對原多項(xiàng)式重新進(jìn)行分組,也會收到事半功倍的解題效果.比如,將第一項(xiàng)與第四項(xiàng)看作一組,第二項(xiàng)、第三項(xiàng)看作一組,這時,原多項(xiàng)式可以寫成: (2ax-bx)+(-10ay+5by)=x(2a-b)- 5y(2a-b)=(2a-b)(x-5y) 從分解結(jié)果可以看出,兩種不同的分解方法所得到的結(jié)果是一致的.
在實(shí)踐教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)引入重構(gòu)思想,通過對解題路徑的重構(gòu),尋找一條最佳的解題模式,同時做好以下三件事:
第一,認(rèn)真分析題目中給出的已知條件,準(zhǔn)確判斷出哪些條件屬于主要條件,哪些條件屬于次要條件,再考慮具體的解題方向與方法.
第二,在重構(gòu)解題路徑時,學(xué)生首先需要確定最基本的解題模式,并以該模式為基礎(chǔ),尋求一條最佳的解題路徑,只有經(jīng)過多次嘗試,確定的解題方法才能達(dá)到快速解決問題的目的.
第三,如果無法準(zhǔn)確判定出哪種解題方法更加便捷,學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過對解題過程與步驟的比對,篩選出便捷、高效的解題方法,這一篩選的過程實(shí)際上也是提升創(chuàng)新意識的過程,篩選的頻率越高、次數(shù)越多,學(xué)生的創(chuàng)新思維越活躍,
3重構(gòu)學(xué)習(xí)方法,提高創(chuàng)新能力
學(xué)習(xí)方法重構(gòu)即對思考方式、思維模式予以重新構(gòu)建,以形成一種新穎、獨(dú)特的學(xué)習(xí)方法,這對學(xué)習(xí)效率的提升將起到關(guān)鍵性作用.比如,在解決一些難度較大的數(shù)學(xué)問題時,學(xué)生常常采取自主探究的學(xué)習(xí)方法,即憑借個人力量對問題進(jìn)行分析和解讀.這種方法不僅影響了解題效率,并且解題成功率也會大幅下降,如果對學(xué)習(xí)方法進(jìn)行重構(gòu),將自主探究的方法轉(zhuǎn)變成為小組合作討論的方法,極有可能收到事半功倍的學(xué)習(xí)效果[3].
以“一次函數(shù)\"知識點(diǎn)為例,多數(shù)學(xué)生在接觸一次函數(shù)知識以后,常常表現(xiàn)出一種排斥心理,認(rèn)為函數(shù)知識的學(xué)習(xí)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過之前所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識,尤其在解決一些實(shí)際問題時,經(jīng)常會陷人學(xué)習(xí)瓶頸.對此,教師應(yīng)當(dāng)正確引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)有的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行重構(gòu),以深入挖掘一次函數(shù)知識的內(nèi)涵.
比如,下面這個一次函數(shù)問題:
已知一次函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn) P(-2,0) ,且被兩坐標(biāo)軸截得的三角形面積為3,求此一次函數(shù)的解析式.
在解決該問題時,如果采取自主探究的方法,學(xué)生很難在短時間內(nèi)找到解決問題的突破口,因此,教師可以將學(xué)生劃分為4個合作學(xué)習(xí)小組,讓學(xué)生通過小組討論的方式對該問題進(jìn)行深度剖析.在討論過程中,小組成員先各抒己見,將自己的想法與見解分享出來,然后由小組長負(fù)責(zé)歸納與整理討論結(jié)果.
以第一小組為例,在熱烈討論之后,該小組形成了以下觀點(diǎn):過點(diǎn) P 作一次函數(shù)的圖象,和 軸的交點(diǎn)可能在 y 軸的正半軸上,也可能在
軸的負(fù)半軸上,因此,這個問題需要分成兩種情況進(jìn)行研究.首先,設(shè)一次函數(shù)的解析式為 y=kx+b(k≠0) ,從已知條件點(diǎn) P 的坐標(biāo)為 (-2,0) ,可得 |OP|=2 ,設(shè)函數(shù)的圖象與
軸交于點(diǎn) B ,設(shè)點(diǎn) B 的坐標(biāo)為 (0,m) ,根據(jù)SΔPOB=3 ,可以得出 ∣m∣=3 ,所以一次函數(shù)的圖象與y 軸交于點(diǎn) B1(0,3) 或 B2(0,-3) .由此得到一次函數(shù)的解析式為
或者
這種重構(gòu)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識方面會產(chǎn)生以下積極影響:
第一,學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變意味著大腦思維意識的升級,這時,學(xué)生分析問題、考慮問題的角度會帶有多重性特征,解決問題的角度發(fā)生了變化,解決問題的方法也會越來越多,這就給數(shù)學(xué)問題的快速解決提供了先決條件.
第二,在對學(xué)習(xí)方法進(jìn)行重構(gòu)時,學(xué)生往往會選擇一些經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的方法,這些方法的有效運(yùn)用不但會提高解題速度與解題正確率,也能夠活躍數(shù)學(xué)思維,同時對數(shù)學(xué)知識的探究意識也會變得更加強(qiáng)烈
第三,重構(gòu)學(xué)習(xí)方法也是對解題思路的一種創(chuàng)新,方法的改變也使解題思路的多樣化特征得到充分體現(xiàn),在這種情況下,學(xué)生對數(shù)學(xué)問題的敏感度也會急劇上升,當(dāng)一種新穎的解題思路形成以后,學(xué)生對數(shù)學(xué)知識也會產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣.
參考文獻(xiàn):
[1]郭大棟.淺談促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的策略——以初中數(shù)學(xué)例題教學(xué)為例[J].教學(xué)管理與教育研究,2023,8(8):86-88.
[2李琰.數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)習(xí)題教學(xué)中的實(shí)踐與思考[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育,2022,38(5):38-42.
[3]李秀文.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中思想與方法的滲透——評《數(shù)學(xué)教育研究方法論》[J].中國教育學(xué)刊,2021(12):142.Z