在解题中培养数学反思习惯的尝试
作者: 陆全新摘 要:在解题中培养学生的数学反思习惯,应从调查学生解题现状入手,明确数学反思的目的意义,抓住解题的关键步骤,不断优化解题训练,达到培养反思习惯、提高解题能力的目的。
关键词:数学; 解题; 反思; 习惯
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2010)11-006-002
在初中数学教学中,解题是使学生牢固掌握数学基础知识和基本技能的必要途径,也是检验知识、运用知识的基本形式。费赖登塔尔指出:“反思是数学思维活动的核心和动力”, 只有通过不断地反思,掌握解题规律才能提高学习效率,提高解题能力。在实践中,笔者对如何在解题教学中培养学生反思习惯作了初步的尝试。
一、针对解题现状,明确反思的目的和意义
1.堪忧的解题现状
由于初中生的年龄特征以及数学认知结构水平的限制,再加上非智力因素的影响和“应试教育”的压力,学生在学习过程中往往对基础知识不求甚解,对基础训练不感兴趣,虽热衷于大量解题,但不善于(甚至是不愿意)对自己的思路进行检验,也不会对自己的思考过程进行反思,不会分析、评价和判断自己思考方法的优劣,不善于发现和纠正自己的错误。因此,学生解题时缺乏对解题方法、题解中反映出的数学思想方法等的反思总结,从而导致获得的知识系统性差、结构性差。同时,由于不少教师习惯使用灌输式的教学方式,经常使用题海战术,过分注重讲题和学生做题的数量,不注重学生的反思习惯的培养,导致学生“一听就懂,一做就错,一难就怕”。这种令人堪忧的现状,不但影响到解题教学的有效性,而且直接影响到学生数学素养的提高。
2.反思的目的和意义
美国数学教育家波利亚在《怎样解题》一书中说:“如果没有反思,他们就错过了解题的一个重要而有效益的方面。” 新课程理念倡导的数学反思活动,是一种积极的思维话动和探索行为。它要求教师积极指导学生开展解题反思,培养他们的反思能力,指导学生对客观事物中所蕴涵的数学模式进行思考,从而帮助他们从题海中解脱出来,更加清晰地认识问题、理解问题。这样做,有利于学生巩固、同化新知识,准确把握新旧知识间的内在联系;有利于学生选择合理、简捷的解题途径,并发现新的规律加以推广与延伸;有利于提高学生的数学思维能力和解题能力。实践表明,学生的解题反思习惯能否养成,与教师在教学实践中有没有解题反思的意识有关。一个好的教师首先自己要有解题反思习惯,才能有效培养学生解题反思的习惯。而良好反思习惯的养成,不仅使学生由被动的机械学习提升为高品位的智慧学习,而且能减轻学习负担,有效提升数学素养。
二、抓住关键步骤,培养学生解题反思的习惯
1.题前仔细审题,培养反思习惯
审题是解题过程的首要步骤,一定要善于发现题目中的隐含条件和关键词语,以防掉入命题者所设置的陷阱。只有在平时解题时多加反思,做到细心审题,认真检查,养成全面考虑问题的习惯,才能有效地避免解题过程中的疏漏,克服思维的片面性,养成严谨缜密的思维品质,提高解题能力。对一些简单的基本题,只要认真审题,一般来说并不困难。然而对于那些要求综合或灵活运用知识来解答的题目,审题的要求就比较高了。因此,教师要指导学生在反思过程中考虑:这个题求什么?知道什么?知、求之间有什么关系?学过什么?解这样的题目要用到哪些知识?有什么样的常规方法?有没有特殊的方法?等等。通过学生的分析、讨论和总结,让解题思路显得自然而有条理。即使有些学生刚开始拿到问题无从下手,不能解答,但通过参与审题思路的反思讨论,也能够清楚困难是什么,如何转化条件,从而达到顺利解决问题的目的。长期坚持,就能养成理清解题思路再实施解题的习惯,而不是盲目的、无计划的解题,从而不断提高解题效率。
2.题后梳理解法,培养反思习惯
当一道数学题解完以后,学生习惯就此了事,而对“这道题我是怎么做出来的?”“还可以怎么解?”“还有没有更巧妙的解法?”等问题很少甚至根本不去思考。正是由于他们对每道题的解法都处于一鳞半爪、仅是零星的感性认识就浅尝辄止,才造成做过、讲过的习题永远停留在“白头如新”的层次上。因此,笔者经常要求学生在解完题后要学会“站一站”和“想一想”。想想此题都应用了那些定义、定理或法则?是如何证明、计算的?然后同桌之间互相说一说、口述一遍思路和解法,直到对方认可,没有疑问后才算真正解完题。实践表明,梳理解法是唤醒、培养学生反思意识的重要措施,学生在描述、追问的梳理过程中,能充分意识自我的存在和思维的魅力,借反思这根“金线”穿起散落的思维之“珠”,对活跃思路、开阔视野、提高解题能力大有裨益。如求证:正三角形内任一点到各边的距离和是一个定值。在证明完成以后,可以引导学生通过解后反思将它向纵向和横向推广,从而得到如下两个命题:(1)正多边形内任一点到各边距离之和是一个定值。(2)正多面体体内任一点到各个面的距离之和是一个定值。这两个命题分别可以用面积法和体积法来证明是正确的。这样,学生的思维就会在更高的层次上进行再概括,使思维进入理性认识阶段,取得事半功倍的效果。
三、优化解题训练,培养学生解题反思的习惯
1.寻找最优解法,培养反思习惯
不少学生常会觉得自己虽然做了很多习题,但是能力没有明显提高,因而感到非常困惑。究其原因,在于学生在解题时往往仅仅满足于找到题目的答案,而对于自己解题方法的优劣,却从来不加研究,作业中经常出现解题过程单一、思路狭窄、解法陈旧、逻辑混乱、叙述冗长、主次不分等不足。这是学生思维过程缺乏灵活性、批判性的表现,也是学生的思维创造性水平不高的表现。因此,教师要有意识地启发、引导学生及时反思自己所选择的解题方法是怎么想到的?是否还有其他解法?所选的方法是不是最合理、最简洁、巧妙?等等。可通过引导学生重新审视自己的思维过程,不断变换角度寻找、观察题目所独具的基本特征,努力对现有的解法作些改进与优化,主动寻找解决问题的最佳方案。这样,不仅能够使学生对所学知识的灵活运用有进一步的认识,而且对知识的内在联系脉络了解得更清楚,解起题来更加得心应手。同时,还有利于开阔学生的视野,不断提高学生的概括能力,促使学生形成一个系统性强、着眼于相互关系的数学认知结构。
2.重视变式发散,培养反思习惯
数学变式训练,即是指在数学教学过程中对概念、性质、定理、公式,以及问题从不同角度、不同层次、不同情形、不同背景做出有效的变化,使其条件或形式发生变化,而本质特征却不变。数学教学,使学生理解、掌握数学知识仅仅是一个方面。更重要的,还在于要培养学生的数学思维能力,掌握数学的思想和方法。而解题的变式训练其实就是追求创新、不断优化解题训练。当然变式发散不是盲目的变化,而应抓住问题的本质特征,遵循学生认知心理发展,根据实际需要进行变化。笔者在反思训练中,经常鼓励学生挖掘例题和习题的内涵,并将之打散、重组,一题多变,自己设计变式练习。与此同时,我还十分重视一题多解的训练。这样,既可暴露学生解题的思维过程,增加教学透明度,又能使学生思路开阔,熟练掌握知识的内在联系。这方面的例子很多,尤其是几何证明题。通过一题多解,让学生从不同角度思考问题、解决问题,可以引起学生强烈的求异欲望,培养学生思维的灵活性。
例如在学习等腰三角形的判定时,例题是这样的已知:如图,点D、E分别在△ABC的边AB、AC上, CD⊥AB, BE⊥AC,垂足分别为D、E,∠1=∠2
求证:三角形ABC是等腰三角形
这题学生一般想到利用两个三角形全等来证明AB=AC,利用等腰三角形的定义得到三角形ABC是等腰三角形,我继续引导学生思考能否有其他的方法证明,并适时提问还有没有其他方法证明△ABC是等腰三角形,学生马上想到刚学的在一个三角形中等角对等边的知识,于是把问题转化到如何证明∠ABC=∠ACB,通过学生讨论得到两种证明角的方法,一利用等角的余角相等,二利用外角或三角形内角之和为180度得到两个角相等。这题从不同的角度进行多向思维,把各个知识点有机地联系起来,使学生触类旁通,发展了学生的多向思维能力。
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