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“一题多解”突破难点

2017-04-10陆剑雪

中学课程辅导·教学研究 2016年13期
关键词:一题多解创新意识

陆剑雪

摘要:教学实践与思辨表明,重视微观方面的教学设计是实现数学有效教学的充要条件,而一题多解是微观教学设计的重要思维训练形式。通过不同形式的自主学习、探究活动,让学生经历数学问题从发现到解决的全过程,注重引导学生从多种解法中解决难点,找出最简捷、最巧妙的解法,体验成功的喜悦,培养良好的思维习惯,提高学生思维的品质,体会数学思想方法,享受数学学习的快乐,形成并发展创新意识。

关键词:一题多解;知识脉络;创新意识

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)07-0021

所谓“一题多解”,是指通过不同的思维途径,采用多种解题方法解决同一个问题的教学方法。二十多年的教学实践与教学反思总结都表明,一题多解不仅是激发学生兴趣、开拓思路、提升思维品质、灵活应变,让学生形成解决问题能力的基本策略,而且能让学生体验解决问题时策略选择的多样性,发展他们的实践能力与创新能力。本文拟就一题多解在初中数学教学微型设计中的应用,做一些课堂有效教学的实践和探索。

一、设计一题多解,打开数学大门

在由简入繁、循序渐进的数学殿堂中,每一领域都有一扇虚掩的大门,等待我们去开启。七年级学生刚学几何的推理论证时,总会很不习惯。这是由于几何所研究的对象、过程、思维方式、语言的表达都与代数有较大的区别,并且几何语言是人们从长期的实践中提炼而成的,具有概括性、抽象性、逻辑性较强等特点。为此,面对问题,如果能引导学生从不同的角度去思考,就能把学生的好奇心转化为求知欲,让他们兴致勃勃地去推开几何殿堂的大门。

例题:如图所示,直线MN分别和直线AB,CD,EF相交于点G,H,P,∠1=∠2,∠2+∠3=180°,试问:AB与EF平行吗?为什么?

分析:首先,扫除三线八角中的同位角、内错角、同旁内角几何入门的第一道门槛,总结三类角的特点,关键先找“截线”,再把复杂图形基本化(F形、Z形、U形),运用定义识别。然后分析要想得到AB∥EF,可以从问题的结果出发,思考学习过的判断两条直线平行的方法有哪些,让学生回想学过的五种方法,也培养学生思维的流畅性,并渗透分析法。需满足条件∠1=∠EPM,或者∠AGP=∠GPF,或者∠AGP+∠GPE=180°,或者(利于平行的传递性)先证AB∥CD,再证CD∥EF,所以可得AB∥EF。因此,这四种方法进行解答,并且四种方法灵活运用。还有平行线定义:在同一平面内不相交的两条直线叫做平行线,平行线的定义法一般不常用。

解:AB∥EF,理由

方法1:

∵∠1=∠2 ∠2+∠3=180°(已知)

∴∠1+∠3=180°(等量代换)

又∵∠3+∠EPM=180°(邻补角定义)

∴∠1=∠EPM(等式性质)

∴AB∥EF(同位角相等,两直线平行)

方法2:

∵∠3=∠MPF(对顶角相等)

∠2+∠3=180°(已知)

∴∠MPF+∠1=180°(等量代换)

又∵∠1=∠2(已知)

∴∠1+∠MPF=180°(等量代换)

又∵∠1+∠AGP=180°(邻补角定义)

∴∠AGP=∠MPF(等式性质)

∴AB∥EF(内错角相等,两直线平行)

方法3:

∵∠1=∠2 ∠2+∠3=180°(已知)

∴∠1+∠3=180°(等量代换)

又∵∠1=∠BGP ∠3=∠GPF(对顶角相等)

又∵∠BGP+∠GPF=180°(等量代换)

∴AB∥EF(同旁内角互补,两直线平行)

方法4:

∵∠2=∠CHM(对顶角相等)

∠1=∠2(已知)

∴∠1=∠CHM(等量代换)

∴AB∥CD(同位角相等,两直线平行)

又∵∠3=∠HPF(对顶角相等)

∠2+∠3=180°(已知)

∴∠2+∠HPF=180°(等量代换)

∴CD∥EF (同旁内角互补,两直线平行)

∴ AB∥EF(如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行)

此例中,一看到探究平行線,马上想起一系列角的等量关系,这种条件反射的建立,是最基本的数学素养之一。一题多解表现为依据定义、定理、公式和已知条件,思维朝着各种可能的方向扩散前进,不局限于既定的模式,从不同的角度寻找解决问题的各种途径,培养学生的发散思维能力。在此,一题多解也让学生享受了成功的喜悦。适时的引导启发也让学生感受到学习几何有趣、不难。

二、运用一题多解,驱散畏难情绪

领进数学大门,是成功的第一步。但客观地说,数学的确有不少难题,甚至在一些同学看来,这些难题简直是一座座不可逾越的大山。所谓“难者不会”,如何通过一题多解的教学设计驱散畏难者的消极情绪,帮助他们重拾信心,变成“会者不难”,是我们要研究的另一大课题。

小学解应用题,学生学了五、六年的算术解法,已经习惯于算术法,是逆向思考;而初中解应用题,学生学习列方程法,是正向思考,思路上不一定转得了弯。尽管强调:列方程解应用题要求“分析题意、找出等量关系、据此列出方程”,但这种强调对于初学者来说,把等量关系复杂化了,常常是一旦思维受阻,就一筹莫展,易产生畏惧心理。

为此,列方程的实质说成:在题目描述的过程中,先随便“拉出”一个量,根据题意用两种不同的方法表示“它”,中间用“等号”连接,方程即列成。这样,若能进行策略开放,经常对一些问题从不同角度思考,得出多种解法,可以帮助同学们开拓思维。再遇思维受阻时,进行换位思考,便也能茅塞顿开,拿出解题策略,势如破竹,使学生感到列方程是唾手可得的事情。

最后,归纳出列方程解应用题的解题方法,若一量为所求量(设为未知数),另一量给出的数值较具体,则选择第三量列出方程,即一量设,一量已知,一量列方程。这使学生在解应用题时思路更明确清晰,从而能快捷地列出方程。

列方程解应用题,是整个初中数学教学的重点,也可以说是难点。因此,起始课教学让学生掌握好它的原理、方法及实质则显得十分重要。教学设计要符合初中生的認知水平,一个合适量的“拉出”,衍生了问题的一系列的不同解法,同时,归纳出列方程解决实际问题的一般步骤,使学生的思维始终处于活跃状态。他们不仅充分利用已知解决未知,并且在解决未知的过程中,有效地拓展了思维,有利于培养学生的发散思维,从而培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。

有了成功的尝试,学生再次见到难题就会从容得多、自信得多。当然,这种“成功”一定是学生经过努力体验到的“成功”,而不是看教师演示出的“成功”。

三、掌握一题多解,融通知识脉络

许多章节的教学目标中都有“熟练掌握”基本知识的要求,与此相配套的强化训练往往会形成思维定势。思维定势固然有其积极的意义,但也会产生消极作用,表现为思考问题常常倾向于某种固定的模式,思维不够灵活。所以,寻求多种解题方法,有助于消除思维定势的消极作用,使所学知识融会贯通、形成体系,便于活学活用,争取更大的进步。

在不同的教学阶段,证明同一个命题的方法越来越优化,这不仅能帮助学生克服思维定势,而且有助于学生更好地把握知识的脉络。

尤其有效的是在数学复习课上,善于多方位思考,探究一题多解,最有利于学生掌握和巩固知识,把已经差不多遗忘的知识点重新建立起来,挖掘问题的内在联系,向“纵、横、深、广”拓展,向“少、精、活”探索,既能提高解题速度,又能有目的地把各类知识串联起来,达到温故而知新的目的,逐步提高认知的层次,从低级到高级的螺旋式上升,实现一题多解意义的延伸。

四、寻求一题多解,培养创新意识

人才的培养不只是让他们掌握已有的知识技能,更高的目标在于培养他们的创造能力和创新意识。在教学实践中,注重产生结论的过程教学,引导学生探索一道题目的多种解法,既可以增强学生解题的信心,激发学生的学习兴趣,又可以培养学生的创新意识。要做到一题多解,教师就要利用典型、生动的事例激发学生的“求异动机”,有意识地安排一些灵活多变的练习,在引导学生掌握了基本的、规律性的解题思路的同时抓住各部分知识间的联系及方法间的联系,进而引导学生从不同角度、不同领域去探索解题方法。

为了寻求一种新的解(证)法,学生往往冥思苦想,反复琢磨,百思不得其解。可一旦领悟,解(证)法却又那样出人意料。通过寻求新的解(证)法,学生既体验到“山穷水尽疑无路”的艰辛,又品尝到“柳暗花明又一村”的惊喜,从而激起他们更加强烈的学习热情。有的同学课后继续探究新的解题方法,由被动转为主动,从厌学变为乐学、好学。相信以后再遇到其他题目,他们也会不满足于一种解法,不断寻找最简捷、最巧妙的解法,通过各种不同形式的自主学习、探究活动,学生体验数学问题从发现到解决的全过程,享受成功的喜悦,并能从中形成、强化创新意识。

借鉴前人理论可知,解法探究作为数学有效教学的重要途径,就是要让学生在获得数学知识的同时,改进学习方式、方法,既善于听讲,又适应变式、乐于探究,从而使兴趣得到培养、情操得到陶冶、智力得到开发、素质得到提高,从根本上促进学生的进步和发展。

二十多年的基础课堂教学实践又证明,一题多解的教学微设计要求教师做好引导启发,同时竭力鼓励学生主动思考、积极探索,可以促进学生经历知识产生的过程,理解并且掌握基础知识、基本技能及其应用,感悟并熟悉数学思想方法,学生学得更明、更好、更深;可以促进学生学会了好的思考方法,提升了学习能力,达到了不需要教的境界,学生学得更多、更快、更强。

数学课堂有效教学的实践和探索还在不断深入,而一题多解的教学设计将永不落幕。它会不断散发出神奇的魅力,感召我们的数学课堂探微知著,一探到底。

(作者单位:江苏省苏州市吴江区芦墟初级中学 215200)

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