摘 要:基于目前社會(huì)發(fā)展對高中生的能力要求和高中生數(shù)學(xué)解題能力的現(xiàn)狀,結(jié)合當(dāng)前數(shù)學(xué)課堂例題、習(xí)題的教學(xué)情況,從深入挖掘教材例題習(xí)題、一題多變、一題多解、小結(jié)反思等四個(gè)方面探討如何有效利用課堂例題、習(xí)題教學(xué),提升高中生的數(shù)學(xué)解題能力。
關(guān)鍵詞:高中生;例題習(xí)題教學(xué);數(shù)學(xué)解題能力
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-9214(2015)02-0060-02
“問題是數(shù)學(xué)的心臟,問題解決是數(shù)學(xué)教育的核心?!弊圆ɡ麃啅?qiáng)調(diào)“中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)首要的任務(wù)就是加強(qiáng)解題訓(xùn)練?!敝?,我國更加注重?cái)?shù)學(xué)解題研究,但解題也一度把我國數(shù)以萬計(jì)的中學(xué)生推入題海的漩渦。新課改更是要求學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的思考方式解決問題,認(rèn)識世界。但就目前高中生的學(xué)習(xí)情況而言,在數(shù)學(xué)中提出問題、分析和解決問題還很難,甚至有些學(xué)生畏懼?jǐn)?shù)學(xué)問題,更不要說通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),具備一定的理性思維。這主要還是因?yàn)榻處煕]有有效利用課堂,使數(shù)學(xué)失去了魅力和吸引力。下面筆者就如何有效利用數(shù)學(xué)課堂例題、習(xí)題教學(xué)來提高數(shù)學(xué)課堂魅力,提升學(xué)生的解題能力,談一些做法,以期拋磚引玉。
1.中學(xué)數(shù)學(xué)解題能力概述
中學(xué)數(shù)學(xué)解題能力,表現(xiàn)于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的敏銳洞察力與整體把握。其主要成分是3種基本的數(shù)學(xué)能力(運(yùn)算能力、邏輯思維能力、空間想象能力),其核心是能否掌握正確的思維方法,包括邏輯思維與非邏輯思維。
1.1中學(xué)數(shù)學(xué)解題的思想方法
在高中階段,涉及數(shù)學(xué)解題的思想主要是:函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想以及數(shù)學(xué)建模思想等。而解題方法就因題而論了,比如說,證明題常用的分析法、綜合法、歸納法、反證法等,轉(zhuǎn)化常用的換元法、消元法、待定系數(shù)法等。
1.2 影響數(shù)學(xué)解題的主要因素
學(xué)生在高中階段已經(jīng)涉及了數(shù)學(xué)解題需要的基本因素,主要有:解題的知識因素、解題的能力因素、解題的經(jīng)驗(yàn)因素和解題的非智力因素。
1.3提升中學(xué)數(shù)學(xué)解題能力的意義
中學(xué)數(shù)學(xué)解題對于發(fā)展中學(xué)生的能力具有極其重要的意義。有效而成功的問題解決,有助于增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在人類知識急增的科技時(shí)代,不僅要培養(yǎng)學(xué)生具有現(xiàn)代科學(xué)的系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和基本技能,還要教會(huì)學(xué)生獨(dú)立思考、創(chuàng)造性地解決問題。
而且,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)中學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力,才能增強(qiáng)學(xué)生的問題解決能力,提高學(xué)生的思維水平,促使學(xué)生逐步形成和發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,提高實(shí)踐能力。
2.利用課堂例題、習(xí)題教學(xué)提升學(xué)生解題能力的必要性
葉圣陶先生曾說:“教材只能作為教課的依據(jù),要教得好,使學(xué)生受到實(shí)益,還要靠教師的善于運(yùn)用”。教材是教學(xué)的重要資源,課本中的每一個(gè)例題、習(xí)題都是經(jīng)過專家精心構(gòu)思,反復(fù)斟酌的,具有很強(qiáng)的針對性,有很高的教育價(jià)值。但在課堂講授例題習(xí)題時(shí),當(dāng)老師提出一個(gè)相關(guān)的探索問題時(shí),很多學(xué)生不是積極思考,走在老師前面,而是低著頭,害怕老師提問的模樣,幾乎都是在等老師的分析或是所謂的“啟發(fā)”;在例題、習(xí)題總結(jié)時(shí),學(xué)生在等老師的歸納總結(jié),記老師的板書。而這些與新課改提出的“高中數(shù)學(xué)課程是培養(yǎng)公民素質(zhì)的基礎(chǔ)課程,對于認(rèn)識數(shù)學(xué)與自然界、數(shù)學(xué)與人類社會(huì)的關(guān)系,認(rèn)識數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、文化價(jià)值,提高提出問題、分析和解決問題的能力,形成理性思維,發(fā)展智力和創(chuàng)新意識具有基礎(chǔ)性的作用?!北车蓝Y。所以,我們在教學(xué)過程中,絕不能就題論題,生搬硬套。而應(yīng)該恰當(dāng)運(yùn)用,不斷挖掘教材中例題習(xí)題的多種功能,深化相關(guān)教學(xué),發(fā)揮其內(nèi)在潛能,培養(yǎng)學(xué)生的高素質(zhì)和強(qiáng)能力。
3.有效利用課堂例題教學(xué)的具體方法
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,對教材例題習(xí)題由表及里深入挖掘,能培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性;探索其非常規(guī)解法,能培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性;精選其變式,能培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性;引導(dǎo)學(xué)生對其探究和猜想,能培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性。
3.1 挖掘教材中例題的“黃金含量”
要培養(yǎng)中學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力,除了抓好基礎(chǔ)知識、基本能力的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)外,更重要的是解題實(shí)踐:分析解題思路、探求解題途徑、發(fā)現(xiàn)解題規(guī)律、掌握解題方法。而在教學(xué)中,解題實(shí)踐無處不在,并不需要教師另覓它題。在每一節(jié)數(shù)學(xué)課堂上,講解例題、練習(xí)題和習(xí)題是必備環(huán)節(jié)。深入挖掘出教材中例題、習(xí)題的“黃金含量”,有利于學(xué)生解題能力的提高。
無論是教材,還是教學(xué),例題、習(xí)題都是其一個(gè)重要組成部分,遍布于中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整個(gè)過程中,其內(nèi)容不僅包括引進(jìn)概念,形成命題,歸納公式,運(yùn)用法則等知識的產(chǎn)生,也涵蓋了所有的數(shù)學(xué)題型。從教學(xué)的角度,我們可以把這些教材中出現(xiàn)的問題分為導(dǎo)入教學(xué)而設(shè)置的例題,典型示范而設(shè)置的例題,鞏固雙基和加強(qiáng)訓(xùn)練而設(shè)置的練習(xí)題、習(xí)題。不同形式的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)匹配適當(dāng)?shù)膯栴},進(jìn)行精心地安排,合理組織訓(xùn)練;由簡到繁,由易到難,有條理地組成一個(gè)突出重點(diǎn),分散難點(diǎn)的整體系統(tǒng)。同時(shí),還要注意將這些題進(jìn)行歸類和深層次的挖掘。
在教學(xué)中,不同的數(shù)學(xué)知識涉及相應(yīng)題型,所以需要的數(shù)學(xué)思想方法也有所不同。應(yīng)該充分挖掘教材中的例題、習(xí)題,引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題的突破口,全方位的思考例題、習(xí)題所涉及的知識點(diǎn)和數(shù)學(xué)思想方法。然后進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì),在整個(gè)教學(xué)過程中都要有目的有意識的進(jìn)行數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)。
3.2 例題、習(xí)題一題多變,舉一反三
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們反對“題海戰(zhàn)術(shù)”。如何就有限的教學(xué)資源,充分加以利用,并時(shí)常保持?jǐn)?shù)學(xué)獨(dú)特的魅力,就必須在例題、習(xí)題的使用質(zhì)量上下工夫。一題多變是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑之一。有時(shí)一道題稍微改變部分條件或結(jié)論,得到的新問題可能會(huì)有不同的解法,這更能幫助學(xué)生深刻理解知識點(diǎn)和解題的奧妙。
在數(shù)學(xué)問題解決中,思維定勢是很多學(xué)生容易掉進(jìn)去的陷阱。多作變式訓(xùn)練是一個(gè)有效措施。不斷變換問題的條件、結(jié)論,或變換其形式和內(nèi)容,得出不同水平的問題,在這些問題的發(fā)展和深化中,使學(xué)生能從不同角度、不同側(cè)面來理解問題的實(shí)質(zhì)。通過解決這些問題,可以使學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識逐漸減弱思維定勢的不良影響,從而達(dá)到培養(yǎng)思維的靈活性的目的。下面以北師大版必修五P83頁的一道練習(xí)題的教學(xué)嘗試進(jìn)行一題多解的展示:endprint
例.m為何值時(shí),方程mx2-(2m+1)x+m=0有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解?
解決這道題的思路比較簡單,因?yàn)榉匠逃袃蓚€(gè)不相等的實(shí)數(shù)解,則方程一定是一元二次方程,且Δ>0。因此,解不等式組
m≠0Δ=(2m+1)2-4m2>0 即可。
如果解完這道題,到此為止,就實(shí)在太遺憾了。實(shí)際上,如果稍微改變一點(diǎn)條件,它就可以幫助我們把一元二次方程、二次函數(shù)、一元二次不等式諸多容易混淆的細(xì)節(jié)問題研究清楚。
變式1、m為何值時(shí),方程mx2-(2m+1)x+m=0有實(shí)數(shù)解?
因?yàn)槎雾?xiàng)系數(shù)和一次項(xiàng)系數(shù)均含有字母,所以需考慮方程是一元二次方程還是一元一次方程,因此涉及分類討論的數(shù)學(xué)思想方法。
變式2、m為何值時(shí),不等式mx2-(2m+1)x+m>0恒成立?
變式3、m為何值時(shí),不等式mx2-(2m+1)x+m<0恒成立?
變式2、變式3中,條件改為不等式恒成立問題,是不等式問題中的重難點(diǎn),不僅涉及分類討論思想,還涉及函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合等思想方法。
通過將這道練習(xí)題進(jìn)行變式訓(xùn)練,不僅解決了問題,更重要的是重溫了高中階段的一個(gè)重難點(diǎn):方程、不等式以及函數(shù)之間的關(guān)系。還涉及分類討論、數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸等主要的數(shù)學(xué)思想方法。
由于篇幅有限,這里只涉及解題思路和解題思想方法,過程略。
探究例題,用變題開拓思維:教材提供的僅僅是一種方向,一條線索,教師在面對教材時(shí),完全可以根據(jù)實(shí)際需要對其進(jìn)行增添、刪減、調(diào)整、變換、延伸等“藝術(shù)”加工,多進(jìn)行一題多變,舉一反三,將教材由薄讀厚,從而達(dá)到真正意義上的利用教材,學(xué)生的解題能力也隨之而提高。
3.3 例題、習(xí)題一題多解,多解歸一
對于“一題多解”,顧名即可思義。高中數(shù)學(xué)教學(xué)中“一題多解”是階段性學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的有效、常用的方法,而善于挖掘教材中的“一題多解”,能更好的發(fā)揮教材的“導(dǎo)航性”。有時(shí)候一道題有很多種解法,且這些解法在思路上拉開的距離較大,應(yīng)用的知識改換較多,能加深對題目的本質(zhì)的理解、加深對每個(gè)解法本質(zhì)的理解、加深對所用的概念、定理公式及相互聯(lián)系的理解,涉及不同的知識和思想方法,但這些解法往往又能融會(huì)貫通。
比如說北師大版高中數(shù)學(xué)必修五中,推導(dǎo)“正弦定理”是重點(diǎn),也是難點(diǎn)。教材拿特殊三角形“直角三角形”設(shè)疑,用了向量法和外接圓法來證明正弦定理,但在教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生自己能想到用三角形的高進(jìn)行證明,當(dāng)然,利用三角形的面積公式SΔABC=12absinC=12acsinB=12bcsinA能更簡單的證明。雖然這四種證明方法都用不同的數(shù)學(xué)知識從不同的角度去證明正弦定理,但是仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)有一條紐帶一直聯(lián)系在正弦定理的各種證明方法之間,可以說每一種證明方法離開這條紐帶都是沒辦法成立的,這條紐帶就是:直角三角形思想。
從深究教材例題的一題多解,去盡情領(lǐng)略命題人的韜略盒用心,去發(fā)現(xiàn)、找尋章節(jié)的重難點(diǎn),檢驗(yàn)教學(xué)的效果和學(xué)生掌握的程度。去體會(huì)編者的用心良苦,也因此而獲益匪淺。
3.4 小結(jié)提升學(xué)生的反思總結(jié)能力
一個(gè)教學(xué)活動(dòng)結(jié)束,一道題做出來,應(yīng)該再回過頭考慮一番,從中得到一點(diǎn)啟發(fā),一點(diǎn)體會(huì)才是。怎樣的回首,才能起到作用呢?
第1步,看看這個(gè)數(shù)學(xué)例題習(xí)題是怎樣想出來的?解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)在哪兒?所涉及的知識點(diǎn)和思想方法有哪些?
第2步,是不是還有另外的方法,并一一完成。
第3步,比較不同的解法,挖掘它們的共同本質(zhì)。
第4步,能否作變式訓(xùn)練,又該怎樣解決問題。
第5步,總結(jié)變式訓(xùn)練涉及的知識點(diǎn)和思想方法以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。
而且,每一節(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)完整的數(shù)學(xué)課都有課堂小結(jié),這是一個(gè)極好的提高學(xué)生總結(jié)能力和反思能力的機(jī)會(huì),作為老師應(yīng)該將這樣的機(jī)會(huì)交給學(xué)生,幫助學(xué)生養(yǎng)成做完題之后總結(jié)和反思的習(xí)慣。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)要立足課本,面向全體學(xué)生,重點(diǎn)問題重點(diǎn)講,解決問題反復(fù)練,因材施教提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和自信心。兼顧學(xué)法指導(dǎo),重點(diǎn)是消化解決曾經(jīng)錯(cuò)的題目,爭取不犯重復(fù)性錯(cuò)誤。高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是學(xué)生人生的一次磨煉,也是教師教學(xué)成果的基礎(chǔ)體現(xiàn),只要我們從實(shí)際出發(fā)制定適當(dāng)目標(biāo),長計(jì)劃,短安排,學(xué)生會(huì)增強(qiáng)自己戰(zhàn)勝困難的信心,提高數(shù)學(xué)解題能力,實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的“共贏”。
(作者單位:商洛市山陽縣中村中學(xué))
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