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启发性提示语在高三数学复习课中的应用

2023-09-06陈明

数学之友 2023年10期
关键词:认知结构

陈明

摘要:高三数学复习的目的是帮助学生梳理知识点、归纳解题方法、完善个人的认知结构.启发性提示语包括认知性提示语、元认知提示语和方法论提示语.课堂教学中启发性提示语的运用可以由远及近、由易到难地引导启发学生思考,让学生学会自主建构知识体系,进行方法梳理,完善个人的认知结构,达到会学的目的,从而提高高三一轮复习的实效.

关键词:认知结构;启发性提示语;思维策略

高三数学复习的目的是帮助学生全面梳理知识点,归纳总结、优化解题方法,注意解题中的易错点,在此基础上完善和调整个人的知识结构和认知结构,提升个人的解题能力.学生能否较好地形成和完善个人的知识结构和认知结构,能否学会自主学习和思考,能否养成良好的学习习惯,与教师的课堂引导和启发密不可分.数学是思维的科学,而语言是思维的载体,因此课堂教学中教师的启发性语言对学生思维的发展、个人优良的学习习惯的形成至关重要.2022年10月18日,笔者在高三數学教学中成功地上了一节复习课,课题是《空间直线、平面的平行》.反思这节课,笔者觉得之所以能上好这节课,启发性提示语的应用起到了关键的作用,本文通过对这节课的反思,与各位同仁分享如何在复习教学中用好启发性提示语.

1教学过程

1.1问题导入,回顾定理

师:今天这节课我们打算解决两个问题,能不能解决就看大家的表现了.我们先来看第一个问题.

问题1:如图1,长方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是B1C1,C1D1的中点,则EF与长方体的哪个面平行?

生:平面ABCD.

师:理由是什么?

生:根据EF∥BD.

师:EF也和B1D1平行,那怎么不和平面A1B1C1D1平行啊?

生:EF在平面A1B1C1D1内.

师:很好!请同学们完成知识梳理1,等会请一位同学复述一下.(学生用语言和符号复述,教师作图并板书)

设计意图:通过问题情境引入新课,贴近学生认知,符合新高考要求,易于引发学生思考.通过追问,让学生进行概念辨析,完善认知结构.通过对定理的文字语言表述、符号语言表达、图形语言展示,丰富学生的知识表征,有利于学生优良认知结构的形成.

1.2逐级提问,回归本质

例1如图2,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是平行四边形,M,N分别为AB,PC的中点,求证:MN∥平面PAD.

1.2.1方法提问,归纳解法师:你是怎么写的?

生:取PD的中点E.

师:很好!你是如何想到的?

生:有一个中点,想到中位线,再取一个中点,构造平行四边形.

师:请说一下你的证明过程(方法1).(生口答,师板书)

师:还有没有其他证法?你说说看.

生:取CD的中点.

师:很好!那你又是如何想到的?

生:我也是想到中位线,不过是,取CD的中点构造中位线,用面面平行证明(方法2).

师:还有没有其他方法了?(学生思考一会儿,没有思路)

师:M,N是两条线段的中点,我们除了构造平行四边形,还可以构造什么?

生:中位线.

师:那如何构造?

师:N是PC的中点,那M肯定也是除AB外某条边的中点,那么这条边肯定过哪个点?

生:C点.

师:很好!请同学们尝试一下.

师:你是如何构造的?

生:连接CM并且延长,交DA的延长线于点Q,连接PQ(方法3).

师:很好!那如何证明MN是中位线呢?

生:只要证明△BCM与△AQM全等.

师:很好!通过例1的解答,请同学们归纳一下如何证明线面平行,以及证明过程中要注意哪些问题.

生:可以通过线面平行证明,通过构造平行四边形或者三角形中位线,或者通过构造面面平行来证明.

师:那证明过程中要注意哪些问题呢?

生:注意书写规范,定理使用完整,以及没有证明的定理不能直接使用.

设计意图:通过学生解法的分析,思维过程的展示,引导学生思考解法.分析的过程中,以学生为主体,由易到难,通过问题对学生进行引导启发,符合学生认知,通过对解法的归纳总结,完善学生认知.

1.2.2变式提问,选择方法

师:很好!(变式1)如果M,N是三等分点,是不是MN也平行于平面PAD?如果平行,如何证明?

师:你是如何写的?

生:构造平行四边形.

师:你为什么用这个方法?

生:跟中点类似,容易想到构造平行四边形.

师:你又是如何写的?

生:构造三角形的三等分点,用相似证明.

师:那你为什么用这个方法?

生:跟构造中位线类似,比较直观.

师:有没有用方法2的?(没人举手)

师:为什么不用?

生:感觉证明的书写比较复杂,比较耗时间.

师:通过对三等分点问题的解决,我们发现在解题时要注意方法的选择.当然平时我们要多想一点解题方法,平时多想一点,考试才能少想一点,少算一点,想得好才能做得好.

设计意图:通过变式训练,让学生体会在已有的解题经验的基础上如何解决新的问题.通过学生对解法的分析、比较,启发引导学生注重解题过程中方法的选择,丰富学生的解题经验.

1.2.3拓展提问,认识本质

师:我们再来看一下方法1,不管是中点还是三等分点,四等分点,我们都可以构造平行四边形,那我们思考一下,它们还有什么共同特征?

生:都是把线段平移到平面内.

师:很好!那我们一起看一下动画(如图3),你有什么感觉?

生:感觉是把线段平行投到平面PAD上,而且长度不变.

师:很好,这样的一种投影我们称为平行投影.

师:我们再看看方法3,它们有什么共同特征?

生:也是把线段投到平面内,但是长度发生了变化.

师:通过动画(如图4),你能不能归纳一下,尝试起个名称?

生:线段平行投到平面PAD上,但是长度发生了改变,通过动画可以看出,好像是由点C投过来的,感觉可以称为中心投影.

师:说得很好!通过例1的解答,我们应该对例1有了深刻的认识.那下面来检验一下同学们的复习效果,我们来试试变式1.

(学生写完后,请学生点评)

师:你来点评一下,写得怎么样?

生:写得很好!

师:哪儿好?

生:定理使用完整,解题书写规范.

设计意图:通过提问,引导学生对前面两类解法做进一步归纳总结,从特殊到一般,提升学生的思维能力,促进学生对数学本质的认识.

1.3反思提问,学会学习

师:很好!到现在为止,问题1我们应该差不多解决好了,现在我们来解决问题2,你们猜猜问题2是解决什么问题?

生:线线平行.

师:你们很会猜啊!问题1是线线平行到线面平行,问题2是线面平行到线线平行,正好形成一个完整的闭环.那请同学们思考一下,我们应该从哪些方面来复习?

生:首先是定理以及定理的语言表述、符号表达和图形展示,然后是定理的使用以及使用方法,使用过程中要注意的问题等等.

师:講得很好!看来你已经知道如何复习了,那我们就带着这样的思考一起来研究问题2吧.

设计意图:研究完问题1后,通过问学生下面要研究什么问题以及怎么研究,能让学生从宏观上对所要复习的知识有个整体的印象,也能够启发学生思考如何复习,有利于个人自主学习能力的提高.

2教学反思

一般的高三数学复习课局限于归纳知识点,做做试题,然后讲评试题.其实,多半课堂没有重视对知识点的有序梳理、解题方法的对比小结、规范和细节的自我提醒,没有从整体上对一节或一章的复习搭建一个框架,学生也就没有在头脑中形成多级有序的知识结构和认知结构,不利于知识和方法的提取,直接影响复习的效率.启发性提示语的运用,不仅可以引导不同层次的学生对知识和方法进行有效地复习,还可以指导学生掌握良好的学习方法,有利于学生良好的学习习惯的形成.启发性提示语分为认知性提示语、元认知提示语和方法论提示语,课堂上根据实际情况,通过不同的提示语引导不同层次学生的思维参与,能够提高课堂效率.

2.1用认知性提示语构建知识体系

认知性提示语以认知规律来帮助学生思考,通常是对学生的思考提供知识性的帮助,更多与学科具体的认知内容有关[1].认知性提示语指向学生的认知活动,与具体的知识直接相关,教师在具体使用时不仅问具体的知识,更多地需要问知识间的联系,这样才有利于学生构建良好的知识体系.如本节课在通过问题引入线面平行的判定定理时,通过提问“EF∥平面ABCD的理由是什么?”“EF也和B1D1平行,那怎么不和平面A1B1C1D1平行啊?”“你能用文字语言、符号语言和图形语言复述吗?”,复习回顾线面平行的判定定理、定理使用的注意点、定理的多种表示形式,丰富学生的知识表征,构建良好的知识体系.当然,复习完一节或者一章的内容后,还需要指导学生梳理知识网络,进一步筑牢个人的知识体系,有利于知识的提取和应用.

2.2用元认知提示语调节思维策略

元认知提示语是针对学生的元认知活动进行提示或发问,给学生思考提供一种自我内部指引或监控,促使学生对自身的认知活动进行自我调节和自我监控,并对其思维过程、思考方法和思维策略进行引导或提示[1].通过元认知提示语的运用,引导学生对自己所从事的认知活动进行积极的监控、调节、预测、反思和评价,解决认知活动中考虑不全、思维受阻、方向不定、研究不透等问题,提高个人的元认知监控水平,有助于认知活动中思维策略的灵活运用.本节课中通过“你是如何想到的?”“你为什么用这个方法?”“为什么不用方法2?”“它们还有什么共同特征?”“你来点评一下,写得怎么样?”等问题,引导学生展示自己的思维过程,比较方法的优劣,归纳方法的本质,评价解题的规范,在不断认识和调节个人的认知活动中,促进个人思考问题的方式和思维策略的形成.

2.3用方法论提示语引导思考方式

在认知提示语和元认知提示语中,有一些提示语启发或暗示了思考问题的方法或方式,对学生研究问题具有方法论的指导意义,故称此类提示语为方法论提示语[1].方法论提示语引导学生思考解决问题的一般方式,具有普遍意义,是人类本原的思想方法,是大方法.本节课中,“问题1我们应该差不多解决好了,现在我们来解决问题2,你们猜猜问题2是解决什么问题?”“那请同学们思考一下,我们应该从哪些方面来复习? ”等问题,引导学生思考在研究完一个问题以后还要研究哪些问题,对于一个问题的研究一般从哪些角度来考虑.在平时的章节复习中,教师反复问学生这样的问题,引导学生学会问自己这样的问题,能够促进学生学习方法的改进、学习习惯的改善、思考问题方式的改变.

高三数学复习课应当根据不同的课型,如章节复习课、专题复习课、试卷讲评课等,采用不同的启发性提示语,由远及近、由易到难,启发引导不同层次的学生去思考解决问题,充分调动全体学生的思维参与.启发性提示语的长期运用,让这些启发性提示语最终变为引导学生思考问题的提示语,从而提高其元认知能力.参考文献:

[1] 涂荣豹.数学教学设计原理的构建:教学生学会思考[M].北京:科学出版社,2018.

[2] 叶立军,赵亚婷.专家型教师与新手教师运用启发性提示语的差异研究[J].教学与管理,2022(36):4346.

[3] 菫荣森.“启发性提示语”的追溯发展及其应用[J].数学通报,2012,51(3):1315.

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