馮國(guó)虎
摘 要:從教學(xué)中的一個(gè)調(diào)查、一個(gè)例題出發(fā),發(fā)現(xiàn)幾何教學(xué)中的一些問(wèn)題,分析初中幾何推理的難點(diǎn),借SOLO分類評(píng)價(jià)法突破初中幾何推理難點(diǎn)的個(gè)案研究,找出解決幾何推理難點(diǎn)的一般策略:利用思維導(dǎo)圖整理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和理順解題的一般步驟;利用間接條件法讓學(xué)生由易到難動(dòng)手實(shí)踐;培養(yǎng)尋找解題思路的三種方法;基本解題思路的整理;作業(yè)的分層批改;同伴互助學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:SOLO分類評(píng)價(jià)法;幾何;個(gè)案
一、問(wèn)題的引出
1.一個(gè)調(diào)查
筆者對(duì)自己所在學(xué)校七、八年級(jí)期中數(shù)學(xué)試卷進(jìn)行了分析,七年級(jí)幾何題總分為34分,占總分120分的28.3%,八年級(jí)幾何題總分為30分,占總分120分的25%。P為幾何總分/總分,M為調(diào)查總?cè)藬?shù)中幾何得分在所得總分中占比超過(guò)P值的人數(shù),N為M/調(diào)查總?cè)藬?shù)。
這個(gè)調(diào)查結(jié)果清楚地表明,學(xué)生的幾何部分能力水平相較于代數(shù)部分明顯處于劣勢(shì),并對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)的學(xué)業(yè)成績(jī)產(chǎn)生了重要的影響,亟須我們分析原因,采取對(duì)策。
2.一個(gè)例題
已知,如圖1,AF是△ABC一邊上的中線,D、E分別是AB、AC的中點(diǎn),求證:DE和AF互相平分。
學(xué)生常見(jiàn)錯(cuò)誤:
1.∵AF為中線∴ DE和AF互相平分(因?yàn)樗灾g沒(méi)有任何邏輯聯(lián)系)。
2.直接證△ADG≌△AEG(錯(cuò)誤一:?jiǎn)栴}被理解成AF平分DE,所以想通過(guò)全等證明,錯(cuò)誤二:本身這兩個(gè)三角形不具備全等的條件)。
3.只會(huì)證DE平行且等于1/2BC(認(rèn)為已知與求證之間沒(méi)有必然的聯(lián)系)。
引出的問(wèn)題:
探究學(xué)生幾何解題中存在的問(wèn)題,分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因,檢視思維發(fā)展的過(guò)程,從而幫助他們提高解決幾何問(wèn)題的能力和學(xué)業(yè)成績(jī),這顯得更加重要與急迫。
二、初中幾何教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的困難
幾何推理的邏輯性和思維表達(dá)的縝密性經(jīng)常讓學(xué)生感覺(jué)幾何抽象難懂,對(duì)解題過(guò)程的要求有點(diǎn)吹毛求疵。在解題時(shí),學(xué)生的思路難以打開(kāi)或是知道內(nèi)在的邏輯卻無(wú)法用邏輯化的語(yǔ)言層層遞進(jìn)地表達(dá)出來(lái)。不少學(xué)生的幾何證明長(zhǎng)期停留在模仿的水平,遇到思維有一定的跳躍性的,特別是需要做輔助線的題型就無(wú)從下手。他們不善于讀圖,對(duì)題目提供的圖形常常無(wú)法充分利用。在幾何教學(xué)實(shí)踐中,許多教師也都感到幾何難教,學(xué)生覺(jué)得難學(xué),尤其是幾何證明題??紤]到不同的學(xué)生對(duì)幾何證明題的理解和解決是不同層次的,要在同一課堂中讓所有學(xué)生齊步前行有相當(dāng)?shù)睦щy。如何幫助學(xué)生順利地從直觀形象思維過(guò)渡到抽象邏輯思維是在初中幾何教學(xué)中一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
三、研究的理論依據(jù)和理論依據(jù)在幾何教學(xué)中的意義
SOLO(Structure of the Observed Learning Outcome)分類評(píng)價(jià)法是一種以等級(jí)描述為基本特征的質(zhì)性評(píng)價(jià)方法,由澳大利亞學(xué)者約翰·比格斯(Biggs)教授在《評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)的質(zhì)量———SOLO分類法》(1982)一書(shū)中提出,理論的基礎(chǔ)是皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段論。比格斯認(rèn)為人的認(rèn)知是階段性的。學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識(shí)的過(guò)程中,都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程。每發(fā)生一次躍變,學(xué)生在對(duì)于這種知識(shí)的認(rèn)知就進(jìn)入更高一級(jí)的階段,因此可以根據(jù)學(xué)生在答題時(shí)具體反饋來(lái)判斷學(xué)生對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的理解所處的思維發(fā)展階段,從而給予科學(xué)的評(píng)價(jià)。比格斯把學(xué)生對(duì)某個(gè)問(wèn)題的學(xué)習(xí)結(jié)果由低到高劃分為5個(gè)層次:前結(jié)構(gòu)(學(xué)生基本上無(wú)法理解問(wèn)題和解決問(wèn)題,只提供了一些邏輯混亂、沒(méi)有論據(jù)支撐的答案)、單一結(jié)構(gòu)(學(xué)生找到了一個(gè)解決問(wèn)題的思路,但卻就此收斂,單憑一點(diǎn)論據(jù)就跳到答案上去)、多元結(jié)構(gòu)(學(xué)生找到了多個(gè)解決問(wèn)題的思路,但卻未能把這些思路有機(jī)地整合起來(lái))、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)(學(xué)生能夠使用多個(gè)可獲得的線索或資料,并將它們?nèi)跁?huì)貫通成為一個(gè)有機(jī)的整體,并能解決較為復(fù)雜的問(wèn)題)、拓展抽象結(jié)構(gòu)(學(xué)生能夠?qū)?wèn)題進(jìn)行抽象的概括,從理論的高度來(lái)分析問(wèn)題,而且能夠深化問(wèn)題,使問(wèn)題本身的意義得到拓展)。
1.SOLO分類評(píng)價(jià)法能有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的幾何學(xué)習(xí)質(zhì)量
分析學(xué)生的SOLO水平(思維反應(yīng)層次)對(duì)老師了解學(xué)生的認(rèn)知水平,找到學(xué)生在理解上的瓶頸,增強(qiáng)教學(xué)的針對(duì)性,提高教學(xué)質(zhì)量有積極作用。SOLO水平高的學(xué)生有非常好的理解問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,能發(fā)散性地思考,并能把相關(guān)聯(lián)的信息建立起聯(lián)系,從而進(jìn)一步抽象出可遷移的理論,因此,也總能有較好的幾何學(xué)業(yè)成績(jī)。反之,則必然成績(jī)不佳。所以,SOLO水平能科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生幾何學(xué)習(xí)質(zhì)量。
2.SOLO分類評(píng)價(jià)法能發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)幾何知識(shí)理解上的誤區(qū)
找到學(xué)生在幾何問(wèn)題理解上的誤區(qū)對(duì)教師提高教學(xué)的有針對(duì)性、改善教學(xué)質(zhì)量有立竿見(jiàn)影的效果。SOLO分類評(píng)價(jià)法在對(duì)學(xué)生的反應(yīng)水平進(jìn)行分層的同時(shí)也對(duì)錯(cuò)誤的理解類型進(jìn)行了分類,不同結(jié)構(gòu)水平的回答能顯示出學(xué)生在理解上的缺陷。例如,處于前結(jié)構(gòu)水平和單元結(jié)構(gòu)水平的學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)的理解上存在困難;處于多元結(jié)構(gòu)水平的學(xué)生難以找到量與量之間的相互關(guān)系;而處于關(guān)聯(lián)水平的學(xué)生思維不夠發(fā)散。筆者準(zhǔn)備借助SOLO分類評(píng)價(jià)理論對(duì)學(xué)生在解題時(shí)出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤情況進(jìn)行分類整理,使學(xué)生和教師都清楚地分清學(xué)生的錯(cuò)誤在何處,便于接下來(lái)師生針對(duì)存在問(wèn)題采取有效的手段改進(jìn),進(jìn)一步研究各種錯(cuò)誤的情況明確采取什么樣的策略比較有效,以提高幾何教學(xué)的質(zhì)量。
3.SOLO分類評(píng)價(jià)法能探究引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生誤解的原因
通過(guò)開(kāi)展SOLO測(cè)試并結(jié)合訪談,可以幫助教師了解學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)的不同思維方式,探求引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤理解的原因。例如在一次次小測(cè)驗(yàn)中,部分學(xué)生在做題時(shí)遇到圖2,會(huì)錯(cuò)誤地以為∠1和∠4是內(nèi)錯(cuò)角。通過(guò)和學(xué)生的談話,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生之所以有這樣的誤解可能是數(shù)學(xué)教師在概念教學(xué)中片面強(qiáng)調(diào)只要看到Z形的圖形就可以找出內(nèi)錯(cuò)角,因此當(dāng)學(xué)生在右圖中看到直線AB與直線EF之間似乎也構(gòu)成了一個(gè)Z形,就得出錯(cuò)誤的結(jié)論。經(jīng)過(guò)這樣的測(cè)試,可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解三線八角時(shí)存在問(wèn)題,數(shù)學(xué)老師在了解到這個(gè)情況后,及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法,對(duì)存在誤解的同學(xué)進(jìn)行課后輔導(dǎo),糾正錯(cuò)誤理解,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。
4.SOLO分類評(píng)價(jià)法能夠有效地測(cè)量學(xué)生的思維水平
SOLO分類評(píng)價(jià)法能較準(zhǔn)確地測(cè)量出學(xué)生的思維水平。例如我們?cè)诮虒W(xué)中有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的學(xué)生,他們的考試成績(jī)僅處于中下游,但SOLO分類評(píng)價(jià)測(cè)試的結(jié)果卻顯示他們的思維反應(yīng)處于抽象拓展水平。深入調(diào)查會(huì)發(fā)現(xiàn),這樣的學(xué)生思維往往比較靈活,只是近一段時(shí)間學(xué)習(xí)態(tài)度欠佳,沒(méi)有認(rèn)真做作業(yè),考試成績(jī)比較差只是這段時(shí)間的學(xué)習(xí)狀況的體現(xiàn),不能真正反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維水平。因此,老師應(yīng)從分析學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不理想的原因入手,與學(xué)生、家長(zhǎng)進(jìn)行溝通,排除影響學(xué)習(xí)態(tài)度負(fù)面因素,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣,從而提高學(xué)習(xí)效率。根據(jù)SOLO的基本設(shè)想,教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)該更多地關(guān)注學(xué)生在回答問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的思維結(jié)構(gòu)。因此,在考評(píng)學(xué)生的邏輯思維能力時(shí),也應(yīng)關(guān)注學(xué)生使用的幾何語(yǔ)言體現(xiàn)出來(lái)的思維結(jié)構(gòu)水平。
四、SOLO分類評(píng)價(jià)法在初中幾何推理中的個(gè)案研究
1.研究對(duì)象
(1)研究對(duì)象的確定
受到條件的限制和研究的需要,筆者以自己教學(xué)班的學(xué)生為研究對(duì)象。在研究期間,筆者所教學(xué)的班級(jí)剛好從八年級(jí)升到九年級(jí),所以對(duì)同一個(gè)學(xué)生有八年級(jí)時(shí)的研究和九年級(jí)時(shí)的研究,研究的人數(shù)為6人,人員確定是筆者根據(jù)學(xué)生有記載的數(shù)學(xué)成績(jī)進(jìn)行分層,共分三層(A、B、C),每個(gè)層次的學(xué)生隨機(jī)抽取2人。
(2)研究對(duì)象的編碼
用一個(gè)六位數(shù)的編碼表示一個(gè)學(xué)生的具體信息,6位學(xué)生八年級(jí)時(shí)可以分別記為801A01、801A02、801B01、801B02、801C01、801C02,例如801A01表示八年級(jí)01班A層次第一個(gè)研究對(duì)象。同樣這6個(gè)學(xué)生九年級(jí)時(shí)可以分別記為901A01、901A02、901B01、901A01801B02、901C01、901C02,例如901A01表示九年級(jí)01班A層次第一個(gè)研究對(duì)象,801A01和901A01表示同一個(gè)人。
2.試題的編制
(1)根據(jù)學(xué)生的情況每個(gè)層次在八九年級(jí)編制了難度不同的試題各2題。即八年級(jí)A層次2題,八年級(jí)B層次2題,八年級(jí)C層次2題,九年級(jí)A層次2題,九年級(jí)B層次2題,九年級(jí)C層次2題,試題詳見(jiàn)附件1。
(2)試題編制的內(nèi)容,八年級(jí)幾何研究的重點(diǎn)是特殊的四邊形,因此選擇八下特殊四邊形中的內(nèi)容,九年級(jí)上幾何研究的重點(diǎn)是圓和相似,因此選擇的內(nèi)容為圓和相似的綜合題。
(3)根據(jù)試題的編制和學(xué)生分層中可能存在的不合理因素,在試題的檢測(cè)中遵循A層次的學(xué)生先做A層次的題,有做不出就做B層次的題;B層次的學(xué)生先做B層次的題,能做再試試A層次的題,不能做就做C層次的題;C層次的學(xué)生先做C層次的題,能做可以繼續(xù)做B層次的題,若不能做則只要求畫(huà)出已知、求證和備用條件并寫(xiě)出來(lái)。
3.SOLO分類評(píng)價(jià)法在初中幾何題中的使用策略
(1)介紹策略的使用步驟:
仔細(xì)審題(理清已知條件、隱含條件及問(wèn)題)——理解題意(利用定理、定義、概念等從已知條件、隱含條件中推出相應(yīng)的結(jié)論,作為備用條件)——確定思路(結(jié)合問(wèn)題組織已知條件、隱含條件及備用條件,選擇跟問(wèn)題有關(guān)的有用信息)——實(shí)踐反思(根據(jù)解題思路寫(xiě)出證明過(guò)程,反思整個(gè)推理過(guò)程,若不嚴(yán)密或不準(zhǔn)確再重新審題,重復(fù)前面的步驟)。
(2)舉例說(shuō)明
如圖3,AE是⊙O的直徑,△ABC內(nèi)接于圓,AD⊥BC于D。求證:∠1=∠2
步驟一:劃出已知條件和問(wèn)題。
步驟二:從已知條件推出備用條件。①→直徑所對(duì)圓周角是直角(連接BE或EC)→∠1與∠AEB互余或∠EAC與∠AEC互余;③→∠2與∠C互余。
步驟三:結(jié)合問(wèn)題確定思路,要證∠1=∠2只要證∠AEB=∠ACB,而這兩角都是弧AB所對(duì)的圓周角,問(wèn)題解決。對(duì)比連接BE和EC,顯然連接BE更恰當(dāng)。
步驟四:根據(jù)思路寫(xiě)出完整的過(guò)程。
∵AE是⊙O的直徑? ∴∠ABE=90°? ∴∠1+∠AEB=90°∵AD⊥BC? ∴ ∠2+∠C=90°
∵∠AEB和∠ACB是弧AB所對(duì)的圓周角∴∠AEB=∠ACB ∴∠1=∠2
反思一:已知圓中有直徑這一條件基本的輔助線就是作直徑所對(duì)的圓周角。
反思二:充分利用圓周角與所對(duì)弧的關(guān)系,證明兩角相等。
4.個(gè)案研究達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)
(1)教師借鑒SOLO分類評(píng)價(jià)法對(duì)學(xué)生在幾何推理能力過(guò)程出現(xiàn)的情況進(jìn)行分類,思維水平分類如下:
1級(jí)水平:找出題中的已知條件、隱含條件及問(wèn)題(已知和隱含條件可以分別記為D1、D2、D3……)
2級(jí)水平:利用定理、定義、概念等從已知推出相應(yīng)的結(jié)論C1、C2、C3……
3級(jí)水平:能在2級(jí)水平上進(jìn)一步組合推出新的結(jié)論。B1、B2、B3……
4級(jí)水平:在3級(jí)水平上,若條件之間缺少必要的聯(lián)系,需要通過(guò)輔助線的幫助才能解決的。A1、A2、A3……
教師借鑒SOLO分類評(píng)價(jià)法診斷學(xué)生的思維水平和存在的問(wèn)題,直觀地知道學(xué)生屬于什么思維水平,并探究低一級(jí)水平向上一級(jí)水平過(guò)渡主要的問(wèn)題是什么。例如一位學(xué)生能畫(huà)出條件完成步驟一,但對(duì)于例題中①的條件不知怎么用,從而診斷出他的具體問(wèn)題是什么(這里可以知道學(xué)生的問(wèn)題是對(duì)圓周角的推論直徑所對(duì)的圓周角等于90°不會(huì)用,學(xué)生也知曉是直徑這個(gè)條件不會(huì)用),同時(shí)教師也清楚了這個(gè)問(wèn)題如何解決(如采用圓周角推論的強(qiáng)化策略,已知條件中有直徑一般作直徑所對(duì)的圓周角,有90°的圓周角連接圓周角所對(duì)的弦,此弦是直徑;也可增加有針對(duì)性的練習(xí),鞏固應(yīng)用)。
(2)個(gè)體反思和同伴互助
學(xué)生自己、同伴之間根據(jù)SOLO分類評(píng)價(jià)法能判斷學(xué)生自己或同伴的思維水平和存在的問(wèn)題,直觀地知道自己或同伴屬于什么水平,學(xué)會(huì)反思,也學(xué)會(huì)幫助同伴,改進(jìn)幾何學(xué)習(xí),提高幾何學(xué)習(xí)的效率和效果。
(3)總結(jié)一些克服解幾何推理題感覺(jué)困難的一般策略
通過(guò)借鑒SOLO分類法在幾何教學(xué)中的個(gè)案應(yīng)用,總結(jié)一些克服幾何推理難點(diǎn)的一般策略,如分層批改作業(yè)法,思維導(dǎo)圖法,間接條件法,同伴互助交流,劃出已知、問(wèn)題并與圖相結(jié)合使用的實(shí)踐動(dòng)手策略等。
5.個(gè)案研究的實(shí)施
(1)6位選定的學(xué)生在一個(gè)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。先做20分鐘,再介紹SOLO分類評(píng)價(jià)法直至學(xué)生清楚方法的使用,再給學(xué)生15分鐘用SOLO分類評(píng)價(jià)法的方法做,最后把學(xué)生使用SOLO分類評(píng)價(jià)法完成試題前后情況匯總(八年級(jí)題具體見(jiàn)附件1):
(2)通過(guò)分析學(xué)生在試題的問(wèn)題,從而診斷學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題。
(3)6位選定的學(xué)生在一個(gè)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。先做20分鐘,再次強(qiáng)調(diào)使用方法,再給學(xué)生15分鐘用SOLO分類評(píng)價(jià)法的方法做,最后把學(xué)生使用SOLO分類評(píng)價(jià)法完成試題前后情況匯總(九年級(jí)題具體見(jiàn)附件1):
(4)通過(guò)分析學(xué)生在試題的問(wèn)題,從而診斷學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題。
五、總結(jié)一些突破幾何推理難點(diǎn)的一般策略:
1.利用思維導(dǎo)圖整理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和理順解題的一般步驟
幾何部分的學(xué)習(xí)涉及很多相互之間存在密切關(guān)聯(lián)的概念。對(duì)一些學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)的學(xué)生,要記憶、理解、應(yīng)用這些概念并利用這些概念建立起一個(gè)具有內(nèi)在邏輯關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)是十分困難,從而經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)遺忘或是概念混淆的情況,嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)的效果。思維導(dǎo)圖的運(yùn)用可以以形象化的形式幫助學(xué)生建立起一個(gè)直觀的可視化的宏觀網(wǎng)絡(luò),把各個(gè)知識(shí)點(diǎn),包括概念、定理、解題技巧、思想方法,以其內(nèi)在的邏輯關(guān)系生動(dòng)地組織起來(lái),避免了知識(shí)點(diǎn)之間的孤立和碎片化,既有利于記憶,也有利于理解,同時(shí)體現(xiàn)了世界萬(wàn)物互聯(lián)的思想。下面是學(xué)生對(duì)四邊形這一內(nèi)容的整理:
同時(shí),思維導(dǎo)圖對(duì)于解幾何題有著同樣的功效。它可以幫助學(xué)生更好地分析理解題意,找到解決問(wèn)題的關(guān)鍵,綜合各種已知條件,促進(jìn)推理和聯(lián)想,在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S基礎(chǔ)上做出合理的發(fā)散,從而更加科學(xué)高效地解題。它使整個(gè)解題過(guò)程不再神秘莫測(cè),而是有章可循。我們根據(jù)解題時(shí)的思維發(fā)展可以把解題分成以下幾個(gè)步驟:
2.利用間接條件法讓學(xué)生由易到難動(dòng)手實(shí)踐
不管是在平時(shí)練習(xí)還是在各類中考題的難題中,幾何題都不是難到一點(diǎn)都不能入手,往往只是有那么一兩問(wèn)不易理解,沒(méi)有思路解決而已,而學(xué)生在解題時(shí)往往糾結(jié)于最難的一兩問(wèn),沒(méi)有從已知條件出發(fā),尋找可以得到的間接條件,然后從這些間接條件的組合中尋找解決問(wèn)題的策略。例如801B02在解決A層次第一題時(shí)開(kāi)始不會(huì),在介紹完SOLO分類評(píng)價(jià)法后筆者讓他把所有從已知條件能得到的間接條件都寫(xiě)出來(lái),他在題的邊上一一列出,并在圖中畫(huà)出來(lái),很快他就找到了解決問(wèn)題的方法。
如圖4,Rt△ABC中,CD是斜邊AB上的高,角平分線AE交CD于G,
EF⊥AB于F,問(wèn)四邊形CGFE是什么特殊的四邊形,請(qǐng)證明。
由角平分線AE、EF⊥AB、Rt△ABC得到CE=EF;
由CD是斜邊AB上的高、EF⊥AB得到CD∥EF;
由Rt△ABC中、CD是斜邊AB上的高、角平分線AE得到∠CGE=∠CEG,從而得到CG=CE。
從而馬上得到思路:先證CG平行且等于EF,得到四邊形CGFE是平行四邊形,再加上CE=EF或CG=CE即可,一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形。
解決問(wèn)題特別是難的綜合題不是一蹴而就的,需要一步一步、由易到難去解決,很多時(shí)候讀懂題意還不夠,還要把所有能得到的間接條件都寫(xiě)出來(lái)并在圖中畫(huà)出來(lái)后才能真正理解題意,在此基礎(chǔ)上再去組合間接條件,選擇各種方案進(jìn)行嘗試,才能解決問(wèn)題。
3.培養(yǎng)尋找解題思路的三種方法
解題思路是解決幾何推理問(wèn)題的關(guān)鍵,“授人以魚(yú),不如授人以漁”,培養(yǎng)學(xué)生尋找解題思路的方法非常必要和迫切。我們常見(jiàn)尋找思路的方法有三種:綜合法、分析法、分析綜合法,在平時(shí)的幾何推理教學(xué)中要教給學(xué)生這些尋找解題思路的方法。例如綜合法的培養(yǎng),解題思路實(shí)質(zhì)上就是從已知條件到解題目標(biāo)的一連串的命題間的推出關(guān)系,即
從已知條件到合適的備用條件一步一步、一環(huán)扣一環(huán)向解題目標(biāo)邁進(jìn),綜合法就是一種由因?qū)Ч姆椒?,有了定義、定理、公理等命題作為基礎(chǔ)和支撐,尋找解題思路就容易了。類似,分析法就是由果索因的方法,由解題目標(biāo)去尋找目標(biāo)成立的等價(jià)條件,從而一步步推向已知條件。當(dāng)綜合法和分析法使用不是很順暢的時(shí)候,也可試試分析綜合法。
4.基本解題思路的整理
好的方法只有真正落實(shí)了方能見(jiàn)效,因此克服學(xué)生的惰性,更真實(shí)地反應(yīng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題成為當(dāng)務(wù)之急。學(xué)生在平時(shí)審題時(shí)往往粗枝大葉,沒(méi)有認(rèn)真讀題,懶得從已知條件推出間接條件,也懶得把已知條件和間接條件在圖中畫(huà)出來(lái),從而造成對(duì)題意的理解不清,不能準(zhǔn)確地解答問(wèn)題,造成教師不能準(zhǔn)確地獲得學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)情況,影響教學(xué)效率。在平時(shí)的學(xué)習(xí)中學(xué)生也不能自覺(jué)、自然使用此方法,往往在教師的提醒下或遇到困難時(shí),才會(huì)去使用,如何把SOLO分類評(píng)價(jià)法內(nèi)化到學(xué)生的幾何推理過(guò)程中,需要在教學(xué)中不斷強(qiáng)化和使用,逐漸把方法使用培養(yǎng)成學(xué)生解題的習(xí)慣。
在垂徑定理有關(guān)的計(jì)算教學(xué)中,所有計(jì)算都與半徑、弦心距、弦的一半有關(guān),不外乎已知三者中的兩個(gè)求剩下一個(gè),或是已知三個(gè)中的一個(gè)和另外兩個(gè)未知量的關(guān)系,求這兩個(gè)未知量。解決這類問(wèn)題的方法都是勾股定理,在圖中三者缺什么就添什么。例如九年級(jí)A層次第一題中求點(diǎn)C的坐標(biāo)(即求弦的一半OC的長(zhǎng))、九年級(jí)C層次第二題求AD的長(zhǎng)(即求弦BD的長(zhǎng)),做這樣的計(jì)算題學(xué)生的思路就非常清楚了,九年級(jí)A層次第一題中缺半徑所以要連接O'C,九年級(jí)C層次第二題中缺弦心距所以作弦心距CE。又如九年級(jí)A層次第二題和九年級(jí)B層次第一題中條件都有直徑(或是圓周角是直角),對(duì)于這樣的條件處理的基本思路,從關(guān)鍵詞出發(fā)直徑一般作直徑所對(duì)的圓周角得到這個(gè)圓周角是直角;圓周角是直角一般連接這個(gè)圓周角所對(duì)的弦即這條弦是直徑,接著根據(jù)其他條件相應(yīng)解決。所以九年級(jí)B層次第一題的思路就非常簡(jiǎn)單只要連接AD得到圓周角ADB等于90°,再利用DC=BD,由中垂線得到AB=AC,問(wèn)題解決。九年級(jí)A層次第二題中AC⊥CB,即∠ACB是90°的圓周角,所以AB是直徑,因此要找r只要取AB的中點(diǎn)O并連接OC即可。通過(guò)基本解題思路的整理,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
5.作業(yè)的分層批改和差異化的評(píng)價(jià)
教師借鑒SOLO分類評(píng)價(jià)法診斷學(xué)生的思維水平和存在的問(wèn)題,直觀地知道學(xué)生屬于什么思維水平,了解向思維水平向上一級(jí)遷移存在的主要障礙,同時(shí)要讓學(xué)生明確自己的狀況(會(huì)什么,不會(huì)什么,不會(huì)的原因是什么),反思原因,讓他們找到提高思維水平和解決問(wèn)題的切入點(diǎn)。教師要準(zhǔn)確判斷學(xué)生的實(shí)際水平,對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行分層批改是一種不錯(cuò)的選擇。作業(yè)分層批改可以幫助教師找到相同層次學(xué)生之間共性或類似的問(wèn)題和不同層次學(xué)生之間存在的差異,而差異化的評(píng)價(jià)能針對(duì)不同層次的學(xué)生提出不同的要求,做出不同標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià),讓盡量多的學(xué)生得到鼓勵(lì)和支持,在自己現(xiàn)有的基礎(chǔ)上得到不同的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)。
6.同伴互助學(xué)習(xí)
同伴互助學(xué)習(xí)實(shí)質(zhì)上就是聚焦于課堂教學(xué)中常常被忽視的生生互動(dòng)環(huán)節(jié),充分發(fā)揮其潛在的積極作用。和跟教師交流相比,同學(xué)之間的交流會(huì)更輕松、更順暢,因?yàn)閹熒g的差異,包括智力、學(xué)歷、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)等,肯定比同學(xué)之間的差異來(lái)得明顯。同學(xué)之間有著類似的學(xué)習(xí)背景、身心發(fā)展階段、智力發(fā)育水平,對(duì)于同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)容易產(chǎn)生相似的認(rèn)知程度,他們可以更清楚地知道疑惑產(chǎn)生的原因,更高效地解答。在同伴互助學(xué)習(xí)中,學(xué)生自己、同伴之間根據(jù)SOLO分類評(píng)價(jià)法能判斷學(xué)生自己或同伴的思維水平和存在的問(wèn)題,直觀地知道自己或同伴屬于什么水平,學(xué)會(huì)反思,也學(xué)會(huì)幫助同伴,改進(jìn)幾何學(xué)習(xí),提高幾何學(xué)習(xí)的效率和效果。
本文是借鑒SOLO分類評(píng)價(jià)法的個(gè)案研究,在個(gè)案研究上采取了一些方法和手段,也取得了一定的成果,但個(gè)案的研究成果對(duì)全體學(xué)生的幾何教學(xué)是否有效,有待檢驗(yàn)和進(jìn)一步的研究,這是筆者下一步研究的重點(diǎn)。
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八年級(jí)A層次第一題(見(jiàn)圖5):
如圖,Rt△ABC中,CD是斜邊AB上的高,角平分線AE交CD于H,EF⊥AB于F,問(wèn)四邊形CHFE是什么特殊的四邊形,請(qǐng)證明。
八年級(jí)A層次第二題(見(jiàn)圖6):
在四邊形ABCD中M、N分別是BC、AD的中點(diǎn),AB=CD,延長(zhǎng)BA交MN的延長(zhǎng)線與點(diǎn)E,CD的延長(zhǎng)線交MN與點(diǎn)F。求證:∠BEM=∠CFM。
八年級(jí)B層次第一題(見(jiàn)圖7):
已知如圖:在△ABC中,AB、BC、CA的中點(diǎn)分別是E、F、G,AD是高。求證:∠EDG=∠EFG。
八年級(jí)B層次第二題(見(jiàn)圖8):
已知:如圖,△ABC是銳角三角形,分別以AB、AC為邊向外作兩個(gè)正△ABM和△CAN,D、E、F分別是MB、BC、CN的中點(diǎn),連結(jié)DE、FE.求證:DE=FE。
八年級(jí)C層次第一題(見(jiàn)圖9):
已知:如圖,在△ABC中,中線BE,CD交于點(diǎn)O,F(xiàn),G分別是OB,OC的中點(diǎn).求證:四邊形DFGE是平行四邊形。
八年級(jí)C層次第二題(見(jiàn)圖10):
如圖,在四邊形ABCD中,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,AE=CF且四邊形DEBF是平行四邊形.求證:四邊形ABCD是平行四邊形。
九年級(jí)A層次第一題(見(jiàn)圖11):
如圖,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-1,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(9,0),以AB為直徑作⊙O′,交y軸的負(fù)半軸于點(diǎn)C,
(1)求過(guò)A、B、C三點(diǎn)的拋物線解析式;
(2)在(1)中的拋物線與⊙O′還有交點(diǎn)嗎?若有則求出該點(diǎn)坐標(biāo),沒(méi)有請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)(1)中的拋物線頂點(diǎn)在圓上嗎?若在請(qǐng)說(shuō)明理由,若不在,則請(qǐng)說(shuō)出應(yīng)怎樣平移才能使拋物線頂點(diǎn)在圓上。
九年級(jí)A層次第二題(見(jiàn)圖12):
如圖,Rt△BDE中,∠BDE=90°,BC平分∠DBE交DE于點(diǎn)C,AC⊥CB交BE于點(diǎn)A,△ABC的外接圓半徑為r。
(1)求證:BE·BD=r·DE;
(2)若BD=3,DE=4,求AE的長(zhǎng)。
九年級(jí)B層次第一題(見(jiàn)圖13):
如圖,AB是⊙O的直徑,BD是⊙O的弦,延長(zhǎng)BD到點(diǎn)C,使DC=BD,
連結(jié)AC交⊙O于點(diǎn)F.
問(wèn):AB與AC的大小有什么關(guān)系?為什么?
九年級(jí)B層次第二題(見(jiàn)圖14):
如圖,AB和CD是⊙O的兩條直徑,AB⊥CD,AB=2,∠EAB=15°,AE、DB的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)F,求:
(1)求∠FAD的度數(shù);
(2)△ADF的面積。
九年級(jí)C層次第一題(見(jiàn)圖15):
已知:如圖,AB、DE是⊙O的直徑,AC∥DE,交⊙O于點(diǎn)C,求證:弧BE=弧EC。
九年級(jí)C層次第二題(見(jiàn)圖16):
如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以點(diǎn)C為圓心,BC為半徑作圓交AB于點(diǎn)D,求AD長(zhǎng)。
編輯 李博寧