江蘇省南京市第十二初級中學 李正球
每次考試過后,總有教師埋怨:這個因式分解題平時都練過好幾次了,可還是有許多學生不會做或做錯!那個平面幾何對稱性問題,只是將作業(yè)題中圖形的位置改變了一下,怎么還是有好多人做不出!于是,教師往往懷疑學生的學習能力,甚至認為,有些學生根本不是學習的料兒,大有“朽木不可雕也”之嫌.于是問題來了,學生每天坐在教室里,說辛苦真的很辛苦,可辛苦之后卻收獲不大.難道他們真的不會學習?還是教師的引導出了問題?在筆者看來,學生如何學固然重要,但從教師教的角度看,教師的責任更大.學生出錯,往往是對課堂上所學的知識一知半解所致,要徹底改變這種想象,必須要讓學生學會深度學習.所謂數(shù)學深度學習,即要求學生真正感悟數(shù)學,領會數(shù)學,善于發(fā)現(xiàn)數(shù)學學科內部的規(guī)律,從而自覺地利用這些規(guī)律去解決數(shù)學問題.筆者認為,學生的深度學習,離不開教師的引領,脫離了教師引領,學生的學習只能浮于表面,既達不到廣度,更達不到深度.因此,教師教學中引導學生深度學習,應在知識的廣度上和深度上做足文章.
一知半解是學習的大忌,尤其是數(shù)學這門學科.產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因在于,學生所學的知識往往是孤立的、零散的,因而,考試時,不會把相關知識串聯(lián)起來.比如,見到矩形的四邊中點的連線是菱形,卻不知道等腰梯形的四邊中點的連線也是菱形.遇到相關問題,學生只會回憶以前有沒有遇到這道題,遇到的或許會做,沒有遇到的就自然不會做了.這種思維僵化的根本原因,是在學習中只能看見一道一道題,即一個一個點,卻看不到一個一個點背后的一條線,缺乏對知識的完整性與系統(tǒng)性的構建.因此,在初中數(shù)學教學中,教師要引導學生深度學習,首先應教會學生從每天做的題目出發(fā),由點連線,構建知識的完整性.
比如,實數(shù)是初中數(shù)學的基石,初中數(shù)學的許多問題與實數(shù)有關,比如,研究一元二次方程的實數(shù)解,在實數(shù)范圍內因式分解,實數(shù)比大小問題等,這就要求學生從整體上認識實數(shù).或許,有的教師認為,實數(shù)就是有理數(shù)與無理數(shù)的統(tǒng)稱,沒有必要大做文章.其實,這種看法高估了學生,有一次我問一名學生,π是什么數(shù)?他回答“π是3.14”.我接著問,3.14是什么數(shù)?他回答“是無限小數(shù)”.我再問“無限小數(shù)是有理數(shù)還是無理數(shù)”,他就猶豫了,想了很大一會兒,回答說“是有理數(shù)”.然后我又問“那π是有理數(shù)嗎”,他又猶豫了,還是旁邊一名學生回答得干脆——“π是無理數(shù)”.于是產(chǎn)生了一對矛盾:π是3.14,是有限小數(shù),卻是無理數(shù).這名學生的臉上一片茫然.而產(chǎn)生這種錯誤的認識的真正原因,其實是這名學生平時只看到一個一個數(shù),卻沒有去關注數(shù)其實是個體系,于是會犯“一葉障目”或者“只見樹木不見森林”的錯誤.可見,引導學生建立知識體系是何等重要.
其實,初中數(shù)學的每一塊核心內容都是一個完整的知識體系,如實數(shù)體系,代數(shù)式體系,平面幾何體系,函數(shù)體系,方程體系,概率與統(tǒng)計體系等,教師應該引導學生從整體上把握住各體系的結構,由點連線,才能使學生深刻把握住課本知識.
數(shù)學,是思維的體操.學習數(shù)學,可以讓人明智,因此,由淺入深,鍛煉思維的深刻性顯得尤為重要,而思維的深刻性,從來不是與生俱來的,需后天培養(yǎng),需要教師引導.在數(shù)學課堂教學中,如果教師只注重知識的傳授,而不注重能力的培養(yǎng),學生的思維往往只停留在表層,遇到稍有點難度的問題,他們往往或畏縮不前,或知難而退.因此,學生的深度學習,必須要有問題載體,需要教師對問題的預設.在數(shù)學課堂上,教師可以設計探究性問題,由淺入深,在系列問題的解決中,鍛煉學生思維的深刻性.問題應源于課本,但不囿于課本.
如一元二次方程的根與系數(shù)的關系,即韋達定理,無論是在中考還是未來的高考中,都有著廣泛的應用,這是培養(yǎng)學生思維深刻性的極好素材.在教學中,筆者設計了如下問題引導學生探究:
問題1:方程(1998x)2-1997×1999x-1=0的大根為a,方程x2+1998x-1999=0的小根為b,求a-b的值.(答案:a=1,b=-1999,a-b=2000)
問題2:已知a≥0,m2-2am+2=0,n2-2an+2=0,m≠n,求(m-1)2+(n-1)2的最小值.(答案:-2.提示:m、n是關于x的方程x2-2ax+2=0的兩個根,根據(jù)根與系數(shù)的關系可得m+n=2a,mn=2,將代數(shù)式用完全平方公式展開,再根據(jù)完全平方公式恒等變形為(m-1)2+(n-1)2=m2-2m+1+n2-2n+1=(m+n)2-2mn-2(m+n)+2,然后整體代入,根據(jù)代數(shù)式極值的算法得出答案)
問題3:已知方程2x2-9x+8=0,求作一個二次方程,使它的一個根為原方程兩根和的倒數(shù),另一根為原方程兩根差的平方.(答案:36x2-161x+34=0)
問題4:設x2-px+q=0的兩實數(shù)根為α、β.
(1)求以α3、β3為兩根的一元二次方程;(答案:x2-p(p2-3q)x+q3=0)
(2)若以α3、β3為根的一元二次方程仍是x2-px+q=0,求所有這樣的一元二次方程.(答案:x2-2x+1=0,x2+2x+1=0,x2=0,x2-x=0,x2+x=0,x2-1=0)
問題來源于課本,問題的設計應從學生的認知水平出發(fā).上面四個問題緊緊圍繞韋達定理,難度呈上升趨勢,可以讓學生的思維螺旋式上升,問題探究過程中,學生的思維完成質的飛躍.有道是,玉不琢,不成器;人不學,不知道.教師應充分相信學生,積極創(chuàng)設問題引導學生,才能讓學生的思維越走越遠.
數(shù)學知識從來不是孤立存在的,無論是數(shù)學知識,還是數(shù)學方法,它們互相聯(lián)系,互相作用,才支撐起這個“數(shù)學大世界”,這一點必須讓學生明白,這其實也是辯證唯物主義的觀點,體現(xiàn)了科學的方法論.前面說到,教師在教學中,引導學生構建了各個知識體系,運用問題培養(yǎng)學生思維的深刻性,教師還應引導學生溝通各知識體系間的聯(lián)系,尤其是在解題方法的引導上,要打破常規(guī),一題多解,代數(shù)問題幾何化,幾何問題代數(shù)化,引導學生從不同角度、不同側面審視數(shù)學問題,這樣才能使他們進入“廣闊的思維空間”.
例如,如圖1,過正方形ABCD的頂點C,任作一直線與AB、AD的延長線分別交于點E、F.求證:AE+AF≥4AB.
圖1
本題是“形”的問題,但直接從“形”入手較難解決,若將“形”轉化為“數(shù)”,則結論變?yōu)椋ˋE+AF)2-4ABx×(AE+AF)≥0.則可聯(lián)想起一元二次方程根的判別式,從而把它轉化為“數(shù)”的問題來解決.對這類問題的探討,可以幫助學生溝通代數(shù)與幾何之間的聯(lián)系,幫助他們樹立科學的解題觀.
又如,已知實數(shù)x、y、z滿足x=6-y,z2=xy-9,求證:x=y.
本題本質上是個方程問題,可以將條件變形成x+y=6,xy=z2+9,于是引導學生將問題轉化為一元二次方程題,嘗試利用根的判別式加以解決.
證明:因為x+y=6,xy=z2+9,所以x、y是二次方程t2-6t+(z2+9)=0的兩個實根,于是這個方程的判別式Δ=36-4(z2+9)=-4z2≥0,即z2≤0.因z為實數(shù),顯然應有z2≥0.要使兩式同時成立,只有z=0,從而Δ=0,故上述關于t的二次方程有等根,即x=y.
由此及彼,體現(xiàn)了數(shù)學思維的靈活性,更體現(xiàn)了數(shù)學思維的廣闊性.在學習中,學生的思維經(jīng)常受阻或凝固,其實也無可厚非,只要教師積極引導他們及時調整思維角度,就可打通思維關節(jié),將所謂的難題一網(wǎng)打盡.
引領學生深度學習,教師應注重教學的每一個細節(jié).當深度學習既成為教師教學的一種常態(tài),又成為學生學習的一種習慣時,學生的學習效率必然有一個質的變化,倘若如此,每次考試后,看到的必然是一張張笑臉,而教師的抱怨聲也將成為“過去式”.