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在说题教学中培养高中生的数学思维素养

2017-09-16念家桃平潭县第一中学福建平潭350400

福建基础教育研究 2017年8期
关键词:说题变式解题

念家桃(平潭县第一中学,福建平潭350400)

在说题教学中培养高中生的数学思维素养

念家桃
(平潭县第一中学,福建平潭350400)

在数学教学中,教师引导学生说题,可以让学生养成“说题、想题、做题、反思”的良好习惯。在说题教学中,可以通过说解法以培养学生的发散思维与独立思考能力,通过说变式以培养学生的创新意识与探索思维能力,通过说思想方法以提高学生的归纳总结能力与数学素养。

高中数学;数学说题;思维训练;有效学习

学生的数学学习活动不只限于接受、记忆、模仿和练习,在数学教学过程中,教师应倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等多样化的数学学习方式。“说题”是一种促进教师专业发展的教学教研活动,也是一种促进学生思维发展的学习途径,在数学教学中,教师引导学生说题,可以让学生养成“说题、想题、做题、反思”的良好习惯。

说题包括学生说题和教师说题。教师说题,类似于说课,是一种教育教研和讨论活动,也是一种深层次备课后的展示与一种教学方式。学生说题,是一种旨在深化学生解题思维习惯与思维品质的学习活动,在提高学生问题解决能力的同时,有助于培养学生的发散思维,激发学生独立思考的能力,有助于培养学生的创新意识,发展学生勇于探索的能力,有助于培养学生的归纳总结能力,提升学生的数学素养。

高中数学说题的内容大致包含:说解法、说变式、说思想方法、说背景、说规律、说反思、说错解等等。笔者结合多年来的教学经验在课堂上开展说题活动,从教师“说”到学生“说”,课堂上气氛热烈,学生的学习成绩显著进步。

一、说解法以培养学生的发散思维与独立思考能力

波利亚说:“问题是数学的心脏,掌握数学意味着什么?那就是善于解题。”从不同的角度去思考问题,从不同的方向去寻找解题策略是学生要掌握的能力。为此,教师可选择在说题的教学活动中培养学生的发散思维,以及学生的独立思考能力和创新意识。

在课堂上,教师与学生可以先围绕问题的解法展开说题活动:

解法3.两边平方去根号并整理得:y2=4+把两个根号问题转化为一个根号的问题,再利用二次函数求出最大值。

解法4.利用导数工具研究函数的单调性,令f′(x)=0得:x=-1,所以函数f(x)在(-3,-1)上单调递增,在(-1,1)上单调递减进一步求出函数的最大值,体现了通性通法。

我们在解题教学过程中,不能盲目追求数量不顾质量,陷于题海战术,而应着力教会学生思考,对一个问题的多思路分析,能让学生的思维产生迁移与发散,从而提高学生思维的敏捷性和灵活性,以及分析与解决问题的能力。

二、说变式以培养学生的创新意识与探索思维能力

高中学生的思维十分活跃,在说题教学中,教师有意识地引导学生对问题进行引申与拓展,有助于培养学生的创新意识,发展学生勇于探索的思维能力。例如,在求函数f(x)=最大值的问题中,我们可引申出以下变式题:

教材中的例习题都经过精心设计和严加挑选,在教学中,教师要充分利用这些例习题进行引申与拓展,通过一题多变,一题多用,一题多解和多题一解等方式,提高学生灵活运用知识的能力。高中数学题的变式教学要做到循序渐进、有的放矢,要紧密联系以前所学知识,在新知识的学习中复习巩固旧知识,以提高学习效率。习题的变式教学可以培养学生的发散思维,提高他们解决实际问题的能力,有时候,这种变式教学甚至可以跨学科进行,比如,可以用甲烷的分子结构图对正四面体问题进行变式。习题的变式教学要紧扣考试说明不要编造繁、难、杂、怪类问题,以免浪费学生的学习时间,挫伤学生的积极性。

引申与拓展和真正意义上的反思与创新有很大的距离,但是它可以使学生明白,一个问题解完了并非结束了,如果能够做出一些有益的变式拓展,对理解和掌握数学知识和解题策略,都有事半功倍的作用,对发展学生勇于探索的思维能力有很大作用。

三、说思想方法以提高学生的归纳总结能力与数学思维素养

学数学需要解题,但解题不是数学学习的全部内容,领悟数学思想掌握数学方法才是数学学习的精髓,离开这一点,解题将是低效甚至是无意义的。

数学思想方法是从数学知识中凝炼出来,是将数学知识转化为数学能力的桥梁。在上述例题五种解法及其变式解法中,教师要引导学生总结出其中用到的“转化(化归)思想、数形结合思想、函数与方程思想”等数学思想,以提高学生对数学的认识与理解水平。

在2009年福建高考理科试卷中,有一道这样的填空题:若曲线f(x)=ax3+1n x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是______。由于问题中的曲线f(x)=ax3+1n x存在垂直于y轴的切线,故有f′(x)=0,即3ax2+=0有大于0的解,这里蕴含了化归与转化思想。我们可以将3ax2+=0化为3ax3+1=0,讨论a>0,a=0,与a<0三种情形,只有当a<0时,方程有正数解,这里蕴含了分类与整合的思想,以及方程的思想;将3ax2+=0化为3a=,因为x>0,所以a>0,这里蕴含了函数的思想与变量分离的思想;将3ax2+=0化为3ax2=,在同一直角坐标系内画出y=-与分别当a>0,a=0与a<0时y=3ax2的图象,发现只有当a<0时两图象有交点,且交点的横坐标大于0,这里蕴含了数形结合的思想,分类整合的思想。

“授之以鱼,不如授之以渔”,方法的掌握,思想的形成才能使学生终身受益。用数学思想指导解题思维,可最大程度地培养思维的发散性、灵活性,能对问题灵活变通与引申拓展,提高数学思维的深刻性。

通过一年的“学生说题”课题实验教学研究,从刚开始引导学生按波利亚的“如何解题表”提供的方法去“说题”,到后期学生能围绕数学题目进行“说题”,遇到比较难的数学题目时,也可以说说做不出来的原因或碰到的困难,说出自己的想法,或者对问题的结论进行猜想。通过与非实验班的对比,参与“学生说题”的学生学习更积极主动,同学间交流更多了,同学们也喜欢将自己对数学问题的理解或解法与其他同学分享,这也说明“学生说题”的教学实践是成功的。

说题提供了一种很好的研修模式,对学生学习数学有较大的促进作用。它可使学生学习的自主意识有明显提高;学生自主学习能力有明显提高;学生的数学成绩有明显提高。在教学中充分挖掘例题的潜在功能,通过对例题的巧妙变式及一题多解和一题多变训练,可以培养学生多角度、多层次地去思考和解决问题,培养学生的思维能力,提高解题能力。对数学问题能够执著探求,对数学新问题能够不断学习、反复思考、解题方法及时调整、寻求更优解法,将会使他们的数学成绩有质的飞跃。

[1]张晓东.说题与数学青年教师的专业成长[J].中学数学教学参考,2015(3).

[2]徐敏亚.数学课堂让学生经历真学习[J].中学数学教学参考,2015(3).

[3]江忠东.小试题中的大信息[J].中学数学教学参考,2015(4).

(责任编辑:王钦敏)

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