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在教学中学会“教学生学”*

2020-06-22江苏省南京市第二十九中学初中部210029

中学数学月刊 2020年6期
关键词:一元二次方程结论思维

(江苏省南京市第二十九中学初中部 210029)

在课程标准修订版公布后,我们感到要真正培养学生的数学素养、促进学生的全面发展,只关注“怎么教”是远远不够的,应该返璞归真,需要重视“教什么”.每节课的结论很重要,但如何得到这个结论更重要;方法很重要,但如何掌握这个方法更重要.即获取知识的知识、提炼方法的方法更有价值.这其实也决定了“怎么教”的问题.我们的数学教学到底要教学生学什么?要教数学大思维.

何谓大思维?一是大视野,“既见树木又见森林”,能把握整体、看清联系,体现思维的广阔性,称之为全局思维;二是高视点,既得其形又得其神,能探求本质发现规律,体现思维的深刻性,称之为本源思维;三是多视角,既可观静又可观动,能知晓变化、顺势而为,体现思维的灵活性,称之为动态思维.此三者,其实为一,得之则无往不利、无事不成.我把它作为自己教学中努力的目标.

在教与学的实践过程中,我们很多学生甚至老师,常常会出现学(教)而不思、思而不深、深而不活的现象,以致所见甚小、所获甚少、效率低下、发展受限.我们都需要不断地扩大视野、抬高视点,让思维层次由低变高,这样才能真正地提升思维能力.回顾我的教学实践,做了如下一些尝试.

1 重视自主思考、自我探究

有学生认为,数学就是用结论.比如代数,学了一个二次根式的乘法公式,然后去练几个计算题,就会用公式了.又比如几何,学了矩形的判定定理后,就开始做证明题,证明一个图形是矩形.其实,不是只有结论重要,如何得到这个结论更重要;方法很重要,如何掌握这个方法更重要.也就是说,获取知识的知识、提炼方法的方法更有价值.举个例子,在经历了平行四边形和矩形的概念、性质和判定的完整研究过程后,菱形部分就可以放手给学生自己去探究,结果学生得到的结论比书上的还要多,如“平行四边形的一条对角线平分一组对角”“一条对角线平分一个内角的平行四边形是菱形”等.教学中一定不要直接告诉学生结论,而要提出有思维含量的问题,让他们自己思考探索,只在疑难处加以点拨、引导.我之前非常反感学生上辅导班,因为辅导班的老师会用暑假一个月的时间教完整本书甚至两本书,可想而知教学模式一定是简单粗暴,教结论、做练习,最怕的是学生以为自己都学过了,上课时缺少了对新知识的好奇心和期待,导致课堂参与度不高、效率低下.现在我的想法有点改变了,因为几乎所有的孩子都在“提前学”,而他们上课时也并没有像预想的那样不积极,我想这跟电影的预告片应该是一样的道理:你稍微了解一下这部电影讲什么,但怎么讲和具体的细节还得走进电影院去观摩,做预告片是为了增加电影的票房,而不是说看了预告片就不想看电影了.

2 回归“原生态”课堂,期待下一个更精彩

课堂是学习的主阵地,课堂学习才是可控的、高效的,不要寄希望于把学习任务留在课后.我这一年的教学几乎没有用课件,虽然我的板书、字迹等还有待提高,但我努力只用语言和板书呈现所有的教学过程.这样做有两个好处:第一,不用受到课件的限制,很多时候课堂生成的灵感来自学生的反应,教到什么程度也尊重学生.对于A班,可以多一些讨论和探究,对于B班,就不在易产生干扰的内容多纠结,探究性的问题也只浅尝辄止.第二,学生也不会去期待看下一张PPT,而是紧紧地跟着我的眼神,仔细地倾听我的问题,然后思考、交流.用他们自己的话说,我的课堂思维比较活跃,有点小刺激.备课时,我会花心思去全盘设计内容、设计问题、设计练习,形成系统化的教学方案,每节课留在黑板上的板书是这节课的精华,能体现知识的结构或者是研究问题的方法.

3 享受发现的过程,体验修正的乐趣,发展优化的思维

就像刚才第一点所说,很多知识是学生自主思考、探究出来的,所以要给予充足的时间,这看起来进展很慢,但有时慢比快更有效、更有价值,就像砍柴之前先磨刀并不耽误时间.在发现的过程中,学生的语言有时是不精练的,甚至是不科学的,比如探究旋转的第三条性质时,学生的结论是“一组对应点与旋转中心的连线所成的角相等”,没有学生发现这句话有问题,于是我们翻开书,找到不同点之后一起反思,哪一个更科学?为什么?在这样的“修正”过程中,学生感悟到了数学语言的准确性和严谨性,也欣赏到了数学的语言美.

一次试卷讲评课上,我让学生四人一组进行小组讨论.他们认识到,一个小组中只要有一个人会了,那么四个人就都会了;只要有两种不同的方法,自己就又学到了一种新方法.课堂上的组合是固定的,课后还可以任意组合,这是一种多么好的合作学习方法啊!当他们通过讨论解决不了时,我才介入.比如这样一个问题:在正方形ABCD的边AD上求作一点P,使∠APB= 60°.全班各抒己见,讨论出了五种方法(图1~5).

图1 图2 图3

图4 图5

那些原本没有思路的学生简直目不暇接,不断感叹神奇.但如果仅此而已,那么这道好题仅能让学生增加一点记忆,对训练高阶思维并没有任何作用,不能出现“玩魔术”式的教和学:只知怎么做,不知怎么想,使得数学解题如天外来客,不讲道理,难以理解.我问学生:请大家仔细观察一下这五种方法,有什么发现?通过引导和讨论,学生发现,本质上这道题是要解决构造60°角或30°角的问题,有以下几种途径:构造等边三角形得到60°角,还可以构造特殊的直角三角形得到60°角,60°的一半是30°,90°减60°也是30°.结合几个基本作图可以发现,构造一个点的方法有多种,可以是两弧交于一点,也可以是一条弧和一条直线交于一点,也可以两条直线交于一点.这五种方法其实可以归于一条思路,就是构造特殊形.学生通过这个题目体验到了数学的发散创造之美、多样性与统一性的和谐之美.

这就是一开始说的用大思维看待问题,可以举一反三、事半功倍.求点莫限于点,要寻找其所在的线;求线莫限于线,要寻找其所在的形;辅助线不该叫辅助线,应称为辅助形;勿执着于一招半式,应归之于通性通法.在解题教学中,很多学生最大的疑问就是“为什么我想不到?”用十种方法解决一道题,比用一种方法解决十道题更有价值.为什么既要“多学”还要“归一”?因为“一”是简易的,“一”是通用的,“一”是无所不在的.接下来还要一以贯之,因为一以贯之才能形成习惯,使它变成属于你的思维方式.当然,这个“一”是不断融合更新、不断变化完善的.对数学解题我们不求神奇巧妙,只求自然合理,而逻辑思维可以让神奇巧妙变得自然合理.思维本没有方法,想得多了、悟得多了、用得多了,自然就形成了方法,所以思维是可以训练的.

4 把课堂还给学生,相信学生,相信榜样的力量

学习的终极目的是获得自由,获得通达无碍的精神自由,做到不忧、不惑、不惧.我的课堂比较自由,我负责串场,学生是主演.他们可以随时提问,提问后也是他们自己内部解决,我负责看热闹和适时干预.有一个关于学习效率的观点——“学习最高效率的方式是讲给别人听”,站起来分享思路的学生往往能获得成就感和掌声,也能增强自己的语言表达能力和思维能力.我一开始不敢放手,怕让学生讲会来不及,但有时候他们的思路确实让人眼前一亮,尤其在不断追问为什么的过程中,可以把他们原本的隐性思维显性化、方法与策略明确化,点破那层纸,让学生在黑暗中见到光亮,逐渐从了解到适应、熟练、融会贯通.尤其在B班,因为掉到B班的学生基本是在自己手上“土生土长”的,所以他们其实也有着不错的思维,到了B班可以做小老师、领头羊,对其他同学也是一种很好的激励,有时榜样的力量胜过我们教师的千言万语.

5 培养学生的联想能力,在统领课中见全局

数学知识有很强的系统性,只有注重数学知识的整体性、理解和领会数学知识之间的联系,才能真正把握数学知识的本质.因此,在学习一个新概念时,我们常常用类比教学的方法,如类比不等式与方程、类比反比例函数与正比例函数、类比二次根式与整式、分式,类比四边形与三角形,我们总是不断地寻找类比源,将新知识与已有知识建立联系,同时通过辨别,找到新旧概念之间的联系和区别,从而更好地实现对新知识的同化与顺应.

几何题中需要联想能力的例子有很多,看到条件有联想、看到图形有联想、看到问题有联想.下面我举个代数的例子.上学期教一元二次方程时,我在A班和B班采用了不同的处理方法.在研究一元二次方程的解法时,在B班,我按书本顺序让学生按部就班地学习四种解法.在A班,我进行了大胆的尝试,先上了两节统领课,第一节课统领了全章,主要解决两个问题:研究什么?如何研究?将一元二次方程置于初中代数知识的整体框架中,根据式子结构推想出了解一元二次方程的方法应该是降次,本质上和二元一次方程组、分式方程一样,转化为一元一次方程.在第二节课中,通过两个例题体会如何解方程:

例1解方程:(1)x2-2=0;(2)4x2-1=0;(3)(x- 2)2- 9 = 0.

通过例1学生发现了两种解法,直接开平方法和因式分解法.它们有什么联系呢?

例2解方程:(1)x2- 4x+ 4 = 0;(2)(x- 2)(x+ 4) = 0;(3)(x- 2)(x+ 4) = 8;(4)x2- 4x+ 3 = 0;(5)x2- 4x+ 5 = 0;(6)x2- 3x+ 4 = 0.

通过例2又发现了配方法.我向学生追问:直接开平方法和配方法的关系又是什么呢?

这些方法之间也是有联系的.通过第(5)题可以发现,不是所有的一元二次方程都有实数根,那么什么样的一元方程会没有实数根呢?这一问题为下一节课埋下伏笔.第三课时,进一步熟悉配方法和解一般形式的一元二次方程,从而得到最后一种解法——公式法.公式法和配方法又有什么关系呢?当学完了四种方法后,每一种方法又适合于解什么样的方程呢?在选择方法时,是否有优先顺序呢?通过这样的设问和追问,不断促成学生找到知识之间的联系,这样知识就不是碎片化的、孤立的、容易遗忘的.

数学是思维的科学,自有一套具有普适性的思考结构和用于交流的符号形式,这种结构和符号形式是强大的,富有逻辑、简明而且精确,是我们可以借助来理解和处理新数学问题的一种思维方式.数学也是各学科中最“讲道理”的学科,它严谨、准确、清晰,善于把混沌无序的直觉经验变成逻辑严密的理性认知.所以数学学习不能仅停留在直觉经验层次,必须要升华到理性认知层次.我们在教学中要尽量减少“只知道怎么做,不知道为什么这么做”的现象,遇到问题要教会学生“先知道怎么想,再知道怎么做”.

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