从师生两个层面剖析“懂而不会”现象

作者: 张永昌

从师生两个层面剖析“懂而不会”现象0

[摘  要] 近年来,数学高考试题越来越“活”,但学生“懂而不会”的现象愈发明显,究其主要原因是:学生层面,基础知识不牢固,无法熟练应用辅助图形,知识、方法的归纳总结缺乏及时性,等等;教师层面,无视学生的实际需求,课堂缺乏变式训练,解题方法的渗透不够,等等. 为此,文章借助几个例题,具体谈一谈消除“懂而不会”现象的方法.

[关键词] 懂而不会;变式训练;解题

“懂而不会”现象是指学生能够听懂教师所讲的内容,却不会独立应用. 从学习程序来说,“懂”是学习的基本境界,“会”是较高层次. 调查发现,当前高中数学课堂中存在的“懂而不会”现象主要由两方面构成:一方面是学生自身认知发展水平的限制,无法掌握程序性知识;另一方面是教师对过程性教学的重视程度不够,没有让学生亲历知识形成与发展的过程,导致学生无法从根本上理解知识本质. 鉴于此,笔者从学生与教师两个层面,具体谈一谈“懂而不会”现象的形成因素与消除措施.

学生层面

1. 基础知识不牢固

认知策略是支配学生学习、思考与记忆的基础,而良好的认知策略源于扎实的知识基础. 然而,有不少学生存在“轻概念、重解题”的思想,导致基础知识掌握不牢固,呈现出课堂上听懂了,课后解题却漏洞百出的现象.

究其原因,主要在于这部分学生对基础概念、定理、法则等的形成过程没有一个明确的认识,而是通过死记硬背的方式去掌握概念、定理等,这种摒弃知识形成过程的学习方法,怎么可能发现知识背后所蕴含的数学思想方法与内涵呢?又怎么可能谈得上举一反三的灵活应用?

例1 判断函数f(x)=lg(x+)的奇偶性.

从奇、偶函数的定义出发,学生能够快速判断出函数f(x)=x3+x与函数f(x)=+x在各自定义域中是奇函数,但判断函数f(x)=lg(x+)的奇偶性时,却不知所措,难以下手,其中有部分学生还给出了错误的判断过程.

错解 鉴于f(-x)=lg(-x),因此f(-x)≠±f(x),由此可确定f(x)=lg(x+)为非奇非偶函数.

分析 部分学生虽然知道奇函数与偶函数的概念,却没有深入理解这两个概念的本质,以及这两个概念的内涵与外延:在一般情况下,如果函数y=f(x)对定义域D内的任意x值恒有f(x)+f(-x)=0(f(-x)-f(x)=0),那么可将函数y=f(x)称为奇(偶)函数. 还有部分学生对对数运算和无理式的有理化因式的认识不到位,导致应用时出现了五花八门的错误.

正解 鉴于R为函数f(x)=lg(x+)的定义域,定义域关于原点对称,又lg(x+)+lg(-x)=lg1=0,即f(x)+f(-x)=0,因此f(x)=lg(x+)为奇函数.

想要避免类似错误的发生,学生对概念的本质、内涵与外延都要有充分认识,并将其纳入知识体系中,建构完整的知识网络.

2. 无法熟练应用辅助图形

从心理学出发,每一个学生的认知风格不一样,有的学生倾向于听觉型,有的学生倾向于视觉型,还有的学生倾向于图形型……不同的认知风格,导致部分学生对于图形不敏感,不善于识图、画图,解题时只能看懂题意,却难以通过数形结合探寻出便捷的解题思路或方法,要么是解题过程冗长烦琐,要么是直接进入“死胡同”[1].

例2 若函数f(x)=ax,x<0,

(a-2)x+3a,x≥0于R上单调递减,则a的取值范围是什么?

错解 根据题意可知0<a<1,

a-2<0,也就是0<a<1.

分析 本题意在考查学生对函数单调性与分段函数的理解程度. 虽然学生能完整说出函数单调性与分段函数的概念,但在实际应用时又懵然不知了. 之前教师讲评过相关试题,学生当时也能听得明白,然而过一段时间又不会了. 经调查发现,本题出现错误的学生的图形识别能力与画图能力较弱,而且也没有意识到数形结合思想的重要性,导致其无法顺利结合数形完成解题.

正解 鉴于题中的函数为减函数,函数图象不存在右边高于左边的情况,因此在x=0的位置,函数第一段的最小值a0不小于第二段的最大值(a-2)·0+3a,于是有a0≥(a-2)·0+3a,

华罗庚说过,数缺形时少直观. 因此,在日常学习中,学生应加强对数形结合思想的认识,达到“见数想形、见形思数”的境界.

3. 知识、方法的归纳总结缺乏及时性

及时归纳和总结对提升认知水平具有重要影响. 学习是一个系统性过程,尤其是高中数学知识抽象程度高、覆盖面广,不论是预习、复习还是作业等,都离不开及时归纳和总结. 课堂受时间的限制,学生所获得的知识大都是零散的、孤立的,想要建构完整的、系统化的知识结构,就必须及时理清知识脉络,归纳总结所学的知识.

例3 已知实数x,y满足xy+3x=3

这是一道基本不等式题,想要解决此题只要从消元、配凑的角度去思考即可. 解完此题后,还有关键一步就是学生要将这种方法及时整合到认知结构中,当后续遇到与之类似的问题时,则能将这种方法作为通法拿出来“举一反三”,解题也就变得轻松自如了.

教师层面

1. 无视学生的实际需求

新课标明确指出学生是学习的主体,是课堂的主人. 在“以生为本”的教育理念下,不论是哪个教学环节,都应将学生放在首位. 然而,有些教师受传统教学观念的影响,依然我行我素,无视学生客观存在的个体差异,对学生暴露的思维过程选择视而不见,这样导致学生出现问题后,无法及时解决[2]. 长此以往,“懂而不会”现象越来越严重.

例4 若函数y=k(x-1)+1和函数y=的图象存在两个不同的交点,则实数k的取值范围是什么?

笔者在批阅学生的答案时,发现了如下典型错误,为了顺应这部分学生的思维,课堂上笔者与学生展开互动.

(投影学生的解题方法)消除y,可得k(x-1)+1=①,经平方后整理,可得(k2+1)x2+2k(1-k)x-2k+k2=0②. 若函数y=k(x-1)+1和函数y=的图象存在两个不同的交点,则方程②的Δ>0,也就是Δ=4k2(1-k)2-4(k2+1)(k2-2k)=8k>0,因此k>0.

师:请大家分析这种解题方法对不对,如果不对,说明理由.

生1:我认为这种解题方法是错误的,方程②存在的两个解还应该满足1-x2>0这个条件,而他只得到Δ>0显然是不准确的. 另外,这种思路的计算量太大,容易出现计算错误.

生2:本题可以借助图象法来解决. 如图1所示,函数y=k(x-1)+1的图象必然是过定点P(1,1)的直线,同时函数y=的图象必然是以点(0,0)为圆心,1为半径的圆的上半部分. 同时半圆x2+y2=1(0≤y≤1)与x轴的负半轴的交点是点M(-1,0),与y轴的交点是点N(0,1). 因为k=0,k=,所以实数k的取值范围是

从这位学生的解题方法来看,当一元二次方程中的未知数被取值范围限制时,不能只依靠判别式Δ与0的大小来分析方程是否有两个不同的解. 从本题来看,从等式①到等式②属于不等价转化.

将学生的典型问题展示出来一起讨论,是一种顺应学生思维的教学方式. 通过对解题过程进行点评、纠正、补充与总结等,不仅强化了学生对这一类题的认识,还在不知不觉中提高了学生的解题能力,为消除“懂而不会”现象奠定了基础.

2. 课堂缺乏变式训练

《周易·系辞下》说:穷则变,变则通,通则久. 变式就是变换问题非本质特征,突出事物本质属性的过程,它对提升学生对知识的理解程度、思维灵活程度等都有促进作用. 然而,部分教师在课堂中缺乏变式训练,例题教学局限于“就题论题”,导致不少学生虽然课上听懂了,当题目发生变化时又无从下手.

出现这种情况的主要原因在于学生没有掌握到知识本质,学生对知识的发生与发展过程,对问题的演变过程等缺乏直观体验与感触. 想要改变这一现状,最好的方法就是变化原始问题的背景来构造变式,让学生能在伸缩有度的问题中灵活思考,增强解题能力.

如例1,可以结合学情编拟如下变式题.

变式题1:若f(x)=ln(+3x)为奇函数,则实数a的值是多少?

变式题2:f(x)=log(+bx)是奇函数还是偶函数?

这两个变式题基于例题发生了变化,而没有改变的本质是+bx和-bx之间是互为有理化的因式,所考查的知识点仍然为函数奇偶性的概念.

“就题论题”的教学方法,由于缺乏变式训练,导致学生对数学思想方法、解题技巧等的掌握不牢固,而变式方法的应用,则让学生从问题的“变”中探寻出“不变”的要素,这对提升学生的解题能力,促使学生感悟数学思想方法具有重要意义,也是防止“懂而不会”现象发生的关键措施.

3. 解题方法的渗透不够

有些教师在解题教学时只关注一道题的多种解题思路,对于解题方法的依据却不关注. 由于教师对解题方法本质的揭露不充分,导致学生看似能解决课堂上老师所提出的问题,但问题发生变化后却手足无措,无法应用正确的方法来完成解题.

例5 若函数f(x)=xa-,已知曲线y=f(x)上有两个不同的点可让曲线位于这两点处的切线恒与y轴呈垂直的关系,求实数a的取值范围.

不少思维能力偏弱的学生看到本题时,因无法探寻出解题思路而不得不放弃;也有部分学生在求导后便不知道该怎么继续处理,也只能放弃. 出现这些现象的主要原因在于学生对解题方法的理解不透彻. 其实,本题属于函数求导后的参数分离问题,只要利用求导知识与函数草图就能顺利解决该题.

正解 根据条件“曲线在两点处的切线恒与y轴呈垂直的关系”可知,函数存在两个极值点,也就是f′(x)=a-+=0存在两个根,解得a=. 令g(x)=,则g′(x)=,因此g(x)在(-∞,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数. 将函数g(x)的草图画出来,易得g(x)的最小值为g(2)=-,且g(x)在(2,+∞)上的值域为-,0,则-<a<0.

综上分析,教师在解题教学中有着不可估量的作用. 想要从真正意义上消除学生“懂而不会”的现象,教师本身就需要对问题有充分的理解,在此基础上启发学生的思维,引导学生发现知识的本质,提炼数学思想方法.

数学学习离不开解题,但数学学习的终极目标并不是解题,而是借助解题引导学生获得“四基”“四能”与“三会”,提升数学学科核心素养. 想要从根本上解决学生“懂而不会”的现象,就要鼓励学生在解完题后提出新的问题,因为创新是通向未知世界的最佳途径,也是让认知变得更加深刻、广泛的关键.

总之,造成“懂而不会”现象的因素有很多,这是值得每一个教育工作者探索的问题. 同时,培养学生也不是一蹴而就的事情,需要教师用好耐心、爱心,在“以生为本”的基础上不断更新自身的教学理念,反思教学方法,从真正意义上发展学生的数学学科核心素养.

参考文献:

[1] 武瑞雪,陈莹,穆妍,等. 例析造成懂而不会、会而不对现象的学生因素[J]. 中小学数学(高中版),2017(5):50-54.

[2] 武瑞雪,魏本义,陈莹. 从“教师的视角”探讨消减懂而不会现象的策略[J]. 数学通讯,2018(2):21-24.

作者简介:张永昌(1977—),本科学历,教育管理硕士学位,中小学高级教师,从事高中数学教学工作.