让课堂多些障碍 给学生留下思考
2015-08-26孙西洋
孙西洋
【关键词】数学逻辑;教学反思;解题方法
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】
笔者在指导学生复习“函数的零点”时曾经与学生共同评析一道例题。在处理此题时,笔者坚持学生自主探究、合作交流的教学模式,充分挖掘学生的潜能,有力地促进了学生个性的发展。
巧合的是,在随后南京市举行的期中考试中,有一道题的设置与笔者所说的例题非常相似。但从考试的结果来看,超出一半的学生的解题过程不完整。例题如下:
已知函数f(x)=+k,k为实数,是否存在实数a,b(a
回顾上课片段,我留了5分钟时间让学生思考、讨论、交流、尝试解答。在此期间,我认真巡视课堂,聆听学生的想法,了解学生对相关知识的掌握和运用情况。我找到并展示一种通性解法的学生的解答过程,又通过投影展示了另一个学生的解法,以便归纳总结。
生1:假设存在实数a,b(a
师:在解决函数问题时,应该充分考虑函数的哪些性质?
生1:函数f(x)在定义域[-2,+∞]上是增函数。
所以
生1:看到(*)式中有3个陌生的字母,心里发怵,不知道该怎么做下去。
生:是呀,(*)式到底是关于哪个量的方程?
师:解决问题的终极目标是什么?
生:目标是求出参数k的取值范围。方程+k=x,[-2,+∞)(**)应有两个不相等的实根。
生:方程左边是无理式,右边是有理式。
生1:(在师生共同努力下,生1的思路开朗)令=t≥0,则x=t2-2,于是方程t2-t-2-k=0在[0,+∞]上有两个不等的实根,即函数g(t)=t2-t-2-k在[0,+∞)上有两个零点。
作出函数图象可知,函数图像的对称轴是t=。
f(0)=-2-k≥0△=(-1)2+4(2+k)>0
解得
师:顺利解决(*)式的关键是什么?
生:要根据条件与结论的关系,时刻明确目标,才会明确解题方向。
然后教师通过投影展示学生2的解法,其解法如下:
因为函数f(x)在定义域[-2,+∞)上是增函数。所以
方程
应该有两个不等的根,即函数g(x)=-x与y=-k在[-2,+∞)上有两个不同的交点。
令g′(x)=0得x=-,当x∈(-2,-)时,g′(x)>0。
当x>-时,g′(x)<0。所以函数g(x)在[-2,-)上是增函数,在(-,+∞)上是减函数。
所以函数的最大值是g(-)=,而g(-2)=2,作出函数y=-x图像,可知:当2≤-k<即k∈(-,-2]时,直线y=-k与函数y=-x有两个交点。
大家普遍反映学生1的解法简单,但需要运用的知识比较多,计算比较复杂,计算量也比较大。学生2的解法简单、明快,但是技巧性比较强。
为什么在课堂上很顺利,到了考试卷上学生会犯糊涂呢?为了探明这个问题的根源,笔者对做错的学生进行了问卷调查。
一、原因分析
1.源于教师的因素。
学生普遍反映,在课堂上他们还没有形成解题思路,老师就讲评了。上课时,学生只是通过自己的努力做出来的,没有认真听讲。教师只注重讲解将(*)式转化为方程+k=x在给定区间上有两个不同的解,(**)式化归为有理方程t2-t-2-k=0在[0,+∞)上有两个不等的实根,在与两个函数图象有两个交点等关键步骤的处理上跨度较大,加上教师给学生思考与动手演算的时间较少,所以很难掌握。另外教师课后没有运用配套练习让学生及时进行强化,随着时间的推移,学生逐渐淡忘。
2.源于学生的因素。
学生因素分为两方面。一方面是学生的习惯,课堂上听得很好,由于没有课堂笔记,没有及时反思、归纳,导致“懂而不会”。仅仅局限于一听就懂、一看就会,重技能、轻过程,缺乏计算的严谨性、完整性。另一方面,学生缺乏信心,认为自己基础比较薄弱。简单解法容易想到,但是计算过程比较复杂;复杂的方法技巧太强,于是产生畏难情绪。因此两种方法很难掌握。
二、深度反思,追溯“缺失”
1.学生主体性的缺失。
课堂,是学生的课堂。作为教师,首先要认识到,每名学生的潜力都是无穷的,应让学生大胆地参与,且留出更多的时间给学生真正参与解题。教师的主导作用秒杀了学生的思想源头,掐断了学生思维的生长点,致使大多数学生停留在欣赏的思维层面。如果在学生1的解题过程中,教师能鼓励更多学生大胆地展示自己的想法,让他们在讨论中受到启发,并谈谈在形成的多种解法中遇到的挫折,以及在思维的碰撞中理性思维的回归过程,那么便能充分调动学生学习的积极性、创造性,发挥他们的主体性。
2.解题方法的缺失。
教学不是教师的一言堂。学生获取知识本来就应该在不断探索和交流中进行。在解题活动中汇总,难免会有学生给出错误解答或提供连教师都没有预先想到的“通解”“妙法”。教师要善于抓住教育资源和学生的解题需求,不能一味地把学生往自己预设好的解题思路上拽。
3.解题步骤的“缺失”。
注重思路、方法的评析,忽视运算的准确性、完整性和书写的逻辑性、研究性,是造成本题讲解一个“缺失”。如在问卷调查中有学生指出:老师只注重讲解(*)(**)式的处理,但是对解题过程中的几个关键步骤几乎没有提及,特别是学生1的解法省略的中间步骤正是学生最期望看到的。
数学家罗素说:“数学是符号及逻辑。”例题的评析应重视算理的选择和运算过程的准确性,注重表述的逻辑性和条理性,解题过程应简洁而不失严谨。
三、完善理念,修正“缺失”
1.树立以学定教的教学理念。
作为教学的设计者必须考虑学生的学情与需要。
然而在本例的教学设计中,笔者只是根据主导性需求设计教学目标,几乎没有顾及学生的需要。这样的教学设计,没有真正体现以学生为本,表面上很热闹,其实给学生课后留下了更多的疑问。
2.解题过程要顺应学生的思维。
苏教版高中《数学》编写组成员张乃达曾说:“明明知道结论(思路),就是要忍住不讲;另一方面,有些教师也让学生思考、板演。但由于对学生的思路不理解,或者学生没有按照教师所讲的规范去思考,就将学生的思维成果一带而过,继而批评学生没有掌握学习的内容。”
在问卷调查中有学生指出:(*)(**)式的处理很巧妙,当时给我们的印象很深刻,老师又急忙讲解下一题了。后来,通过与学生交流得知,他们热衷于用以下方法解决问题。
方程+k=x在[-2,+∞)上有两个不同的解等价于函数y=与函数y=x-k的图象有两个交点。
当直线y=x-k经过点(-2,0)时,两曲线有两个交点。
当直线y=x-k与曲线y=相切时,切点为A(m,n),则=1,解得m=-,此时切点为A(-,)。在直线y=x-k上,解得k=-,画出函数图象,可知k∈(-,-2]。
如果在解题过程中,坚持“基于学生的理解”的原则,多了解学生的解法和错误,并与他们一起讨论、辨析、寻求解法,考试的效果可能会好得多。
3.解题过程要关注学生的多维感受。
教师在授课过程中,不仅要用巧妙的思维来吸引学生的眼球,更要关注对学情的掌握,关注学生对知识的感知所达到的程度,关注学生理解的难点在何处,关注学生在理解和化解难点上需要教师怎样的帮助,而不是脱离学生的感受,一成不变地实施教学。
教育家布鲁姆说:“我们无法预料教学所产生的全部范围,如果没有预料不到的成果,教学也就不成为一种艺术了。”教师在追溯缺失的多元目标的教学设计的同时,要化遗憾为精彩、化缺失为艺术,让学生的思维自然流淌的同时,也能提升教师自身的教学业务能力。