張志剛
摘 要:獨(dú)立靈活的數(shù)學(xué)思維在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中有著舉足輕重的地位。思維是數(shù)學(xué)的靈魂,構(gòu)建“思維性”課堂是當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)際,對于引導(dǎo)學(xué)生形成數(shù)學(xué)思維的若干方法進(jìn)行了簡要闡述。
關(guān)鍵詞:高中 數(shù)學(xué) 思維
在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,“教師講什么,學(xué)生跟著學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué)方式仍然廣泛存在。這種方式雖然可以使課堂教學(xué)過程完全按照教學(xué)計劃進(jìn)行,卻完全忽略了學(xué)生數(shù)學(xué)靈活思維的發(fā)展。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)入到高中階段,知識內(nèi)容明顯繁雜深入了許多,全部依靠教師逐一講解是不現(xiàn)實(shí)的。高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,除了知識內(nèi)容本身之外,更為重要的教學(xué)目標(biāo)是對學(xué)生數(shù)學(xué)思維方式的培養(yǎng)。
一、設(shè)置懸念,引發(fā)思維開啟
“思維性”課堂的構(gòu)建,最重要的就是學(xué)生的自主思維在整個數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的發(fā)揮。因此,教師所需要落實(shí)的第一步,便是讓學(xué)生意識到其獨(dú)立思維的存在,啟發(fā)學(xué)生思維,使其開始活躍起來。我們常說的優(yōu)化課程導(dǎo)入,意義也多在于此。在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中,經(jīng)常采用設(shè)置懸念的方式引導(dǎo)學(xué)生思維開啟,效果比較理想。
例如,在高中《數(shù)學(xué)》“函數(shù)概念與基本初等函數(shù)”當(dāng)中,學(xué)生們將細(xì)致地學(xué)習(xí)函數(shù)的知識內(nèi)容。函數(shù)是高中數(shù)學(xué)當(dāng)中一個十分重要的部分,概念學(xué)習(xí)作為知識點(diǎn)的基礎(chǔ)尤為重要。然而,因數(shù)學(xué)概念的語言表達(dá)不同于日常用語,較難激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。于是,筆者在上課伊始便向?qū)W生設(shè)置了一個懸念:首先向?qū)W生們展示了從1949~1999年我國人口數(shù)據(jù)的表格(如表)。乍看之下,這些數(shù)據(jù)之間沒有任何聯(lián)系,而筆者卻告訴學(xué)生,通過本章將要學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)方法,不僅能夠量化體現(xiàn)出其中的對應(yīng)關(guān)系,還能夠由此科學(xué)地預(yù)測出今后幾年我國的人口數(shù)量。學(xué)生們感到十分驚訝,頓時對這個神奇的知識內(nèi)容產(chǎn)生了興趣。緊接著,筆者又進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生,如果已知一個物體從靜止開始下落,其下落距離y(m)與下落時間x(s)之間滿足關(guān)系式y(tǒng)=4.9x2,能求出當(dāng)物體下落5s時的下落距離嗎?學(xué)生們漸漸開始明白,這之間存在著一個一一對應(yīng)的關(guān)系,同時,也開始動手計算,實(shí)際體驗(yàn)隱藏在函數(shù)關(guān)系式背后的對應(yīng)關(guān)系了。
1949~1999年我國人口數(shù)據(jù)表
設(shè)置懸念的好處在于:一方面,其形式與內(nèi)容能夠有效激發(fā)起學(xué)生們的好奇心,從而主動關(guān)注懸念所指問題;另一方面,在懸念的引導(dǎo)之下,學(xué)生們開始很自然地進(jìn)行思考,嘗試為自己心中的問題尋找答案。在這個過程當(dāng)中,學(xué)生們的自主思維已經(jīng)逐漸開啟了。
二、放開禁錮,激發(fā)思維活動
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生們?yōu)楹螘レ`活思維的主動性?很大一部分原因在于教師對于學(xué)生思維的束縛過于沉重。在很多教師看來,按部就班地完成教學(xué)計劃中的內(nèi)容才是最重要的,因此,需要時刻抓住學(xué)生的思維方向,使之依據(jù)教師既定的正確軌道行進(jìn)。實(shí)際上,這樣的做法反倒讓預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)無法真正實(shí)現(xiàn)。
例如,在高中數(shù)學(xué)立體幾何的學(xué)習(xí)當(dāng)中,折疊問題是一類十分典型的提問方式。在解答這類問題時,根據(jù)折疊的具體方式來把握其中不變的數(shù)量部分是最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),也在無形中增加了很多已知條件。筆者并沒有直接將這個思維方法提供給學(xué)生,而是先出了這樣一道題目:在四邊形ABCD中,已知AD∥BC,且AD=AB,∠DCB=45°,∠DAB=90°?,F(xiàn)將△ADB沿著DB折疊至點(diǎn)P,使得面DBP與面DCB垂直(如下圖)。求證:面CDP⊥面BCP。學(xué)生們通過實(shí)際折疊紙張模擬題目中的折疊過程,很快發(fā)現(xiàn)了其中的等量關(guān)系。雖然耗費(fèi)了一些時間,但卻使學(xué)生牢牢記住了這一探究方式及所得結(jié)論。
由此可見,學(xué)生們的數(shù)學(xué)思維不是不靈活,只是缺乏展現(xiàn)其靈活性的機(jī)會。教師平時對學(xué)生的思維禁錮過多,常常使學(xué)生自己都忘記了思維的存在。這就是很多學(xué)生離開課本或是面對稍加變形的問題就無從下手的原因。教師應(yīng)適當(dāng)放手,給學(xué)生提供一個自由思維的空間。
三、合作交流,點(diǎn)燃思維火花
僅靠學(xué)生一己之力進(jìn)行思考,往往力量過于單薄,無法將學(xué)生的思維靈活性全部激發(fā)出來。但若全部憑借教師一方進(jìn)行引導(dǎo),學(xué)生的思維廣度不免受到限制。因此,教師需要找到一個合適的方式,既能開闊學(xué)生思維,又能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)輕松愉快。將學(xué)生分組,在小組合作的基礎(chǔ)上交流溝通,不失為一個好方法。
例如,在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生陸續(xù)學(xué)習(xí)了立體幾何的相關(guān)知識。在立體幾何中,空間之中平行關(guān)系的相互轉(zhuǎn)化是一個十分重要的內(nèi)容。為了讓學(xué)生深刻理解這部分的知識并且能夠?qū)ζ渲械乃枷敕椒`活運(yùn)用,筆者首先將“線面平行”與“線線平行”的判定方法以及轉(zhuǎn)化思路等內(nèi)容總結(jié)給學(xué)生。然后,筆者向?qū)W生提供了一道習(xí)題,難度不算太大,但是要求學(xué)生用兩種不同的方法進(jìn)行解答:在正方體ABCD-A1B1C1D1中,已知點(diǎn)E在棱AB1上,點(diǎn)F在棱BD上,并且滿足B1E=BF。請證明:EF與面BCC1B1平行。在小組討論的過程當(dāng)中,學(xué)生首先認(rèn)可這道題目是一個從“線線平行”到“線面平行”的證明過程。很快有學(xué)生依據(jù)筆者之前所總結(jié)的方法,利用平行線分線段成比例定理的推論完成了證明(如下面左圖)。第二種方法可讓大家犯了難?!暗降自鯓硬拍艹霈F(xiàn)平行呢?”“用幾何圖形構(gòu)造一個行不行?”很快地,通過構(gòu)造平行四邊形證明“線線平行”的方法出現(xiàn)了(如下面右圖)。
在小組合作的氛圍下,學(xué)生的思維積極性大增。由于討論的同伴是一起學(xué)習(xí)的同學(xué),大家的知識起點(diǎn)與理解深度相近,所得出的想法更便于學(xué)生理解與接受。另外,在熱烈的學(xué)習(xí)氛圍中,學(xué)生也更加勇于表達(dá)自己的想法。在不斷迸發(fā)的思維火花當(dāng)中,學(xué)生的思維廣度被大大拓寬了。
四、及時評價,提升思維深度
知識內(nèi)容本身的教學(xué)并不是課堂教學(xué)的終點(diǎn),一個及時有效的評價作為課堂教學(xué)的收尾顯得至關(guān)重要。在評價的過程中,包含了教師在實(shí)際教學(xué)過程當(dāng)中,所觀察到的學(xué)生們在使用知識及思想方法等方面所存在的問題,及時指出并且引導(dǎo)學(xué)生盡快更正,同時也包含了教師通過學(xué)生反饋而發(fā)現(xiàn)的自身教學(xué)計劃在實(shí)施過程中所出現(xiàn)的漏洞,進(jìn)而繼續(xù)完善教學(xué)思路,使得接下來的教學(xué)活動更為高效。
例如,在高中數(shù)學(xué)中,一個很重要的內(nèi)容是函數(shù)的單調(diào)性。在課程進(jìn)行當(dāng)中,教師并沒有直接告知學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何判斷函數(shù)的單調(diào)性,而是通過反復(fù)強(qiáng)調(diào)遞增函數(shù)與遞減函數(shù)的定義與特點(diǎn)來啟發(fā)學(xué)生,使其獨(dú)立思考出函數(shù)單調(diào)性的判斷方法。最后,學(xué)生們得出結(jié)論:先取值,再作差,經(jīng)過變形之后確定符號,然后就可以得出關(guān)于函數(shù)單調(diào)性的結(jié)論了。這個思維過程并無明顯錯誤,但是,仔細(xì)留心便會發(fā)現(xiàn),學(xué)生們在思考過程中完全忽略了對于函數(shù)單調(diào)區(qū)間的強(qiáng)調(diào)。于是,在課后評價當(dāng)中,筆者向?qū)W生們展示了如下圖中的幾個函數(shù)圖像,并且提問:如何來描述這些函數(shù)的單調(diào)性?學(xué)生們馬上意識到,原來函數(shù)不一定是一直遞增或是一直遞減的。由此,大家也再次認(rèn)識到了單調(diào)區(qū)間這一概念在函數(shù)單調(diào)性判斷中的重要性。
從以上實(shí)例可以看出,一次成功的評價離不開教師在實(shí)際教學(xué)過程中的細(xì)致觀察,既要通過觀察學(xué)生的表現(xiàn)分析學(xué)生的想法,還要抓住學(xué)生思維的不足及時提出,并幫助其修正??梢哉f,在評價的過程當(dāng)中,教師更像是學(xué)生的一面鏡子,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)當(dāng)中的漏洞,并指導(dǎo)其及時填補(bǔ),保證其“數(shù)學(xué)思維”的有效性與完整性。
“思維性”課堂的構(gòu)建,需要教師有意識地對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。首先,要創(chuàng)造適當(dāng)?shù)臋C(jī)會,讓學(xué)生意識到“數(shù)學(xué)思維”的存在。然后,通過課堂教學(xué)方式的巧妙選擇,不斷讓學(xué)生的思維活躍起來。最后,借助及時有效的評價,為學(xué)生剛剛進(jìn)行的思維活動指出不足、引導(dǎo)完善,實(shí)現(xiàn)對其“數(shù)學(xué)思維”的提升。長此以往,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維方式得以有效建立,對相關(guān)思維方法的掌握也會有顯著進(jìn)步,對于高中階段乃至日后更為深入的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)都是大有裨益的。
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