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高中数学解题过程中学生反思能力的培养策略

2023-11-02蔡梅芳

数学学习与研究 2023年14期
关键词:解题教学高中教育

蔡梅芳

【摘要】反思是一种能力,也是一种学习方法,学生只有具备了一定的反思能力,才能在数学学习中加强观察和思考,提高对各种问题情境的敏感度,及时调整思维的方向,对不同的解题策略进行权衡、比较,提高思维控制水平,提升学习效果.在高中数学教学中,很多学生存在知识理解不透彻、审题不清、解题错误率高等问题,这种现象的背后是学生反思能力的欠缺.针对这种情况,文章分析了反思能力的概念,阐述了高中数学教学中培养学生反思能力的重要价值,从解题教学入手,探索了具体的教学策略,并在教学中拓展学生的反思空间,提高学生对数学知识的理解、归纳、总结能力,让学生自主思考、自主学习.

【关键词】高中教育;解题教学;反思总结

学习是一个循环往复的过程,对于高中数学教学而言,学生不但要在课堂上认真学习数学理论知识,还要在课后完成一系列的练习题,做到由浅入深、由简到难,在实践中反复钻研,提高学习效果.从以往的教学经验来看,绝大部分学生都会在数学审题、解题等方面出错,数学教师应该利用好学生的每一次错误,带领学生举一反三,不断完善学生的知识架构.教师通过引导学生反思,让学生拥有更多的学习机会,减少学生的解题失误,使学生的解题方法、解题思路得到优化.在高中数学教学中,反思能力与其他数学能力是相互促进、相辅相成的关系,只有学生具备了一定的反思能力,认真总结数学学习经验,不断吸收错题中的教训,才能提高学习能力,灵活应用数学知识.

一、反思能力概述

在高中数学教学中,反思是指学生对自身数学思维活动过程和结果的自我觉察、自我评价、自我监控、自我调节,属于一种稳定的个性心理特征,是元认知在数学思维中发挥作用的基本形式.简而言之,反思能力就是元认知能力,是指对认识的再认识,学生数学思维活动的核心在于反思.在数学解题方面,反思能力能够帮助学生查漏补缺,审题正确,加强学生对题目本身的思考,引导学生探究一题多解、多题一解,帮助学生对重要的知识点进行总结.反思中包含了观察、分析、归纳、类比、质疑、抽象等方面的内容,蕴含了丰富的数学学习方法,能够帮助学生对数学题目进行反复钻研,引导学生不断思考,做出新的判断,提升解题的正确率,增强学生在数学学习方面的成就感和自信心.因此,在高中阶段的解题教学中,教师需要借助数学题延伸数学知识点,加强学生对题目的反思,提高学生对解题过程和解题结果的思考,使学生养成良好的反思习惯,提高学生的解题能力.

二、高中数学教学中培养学生反思能力的价值

(一)夯实学生知识基础

数学学习过程比较枯燥,当前,很多学生通过记忆数学公式、套用解题思路来学习基础知识,缺乏学習动力,学习效果不佳.通过引入反思式教学,教师能够深入培养学生的反思能力,让学生在实践中应用基础知识,在做题中找到自身在基础知识方面的薄弱点,加强对解题过程的反思,从而夯实数学基础.因此,高中数学教师需要在课堂教学中通过启发学生思考、引导学生总结、带领学生探究易错点等方法,拓展学生在课堂上的反思空间,促进学生全面发展.

(二)培养学生数学思维

数学思维是指学生应用数学知识、采用数学学科的思考方法解决问题的思维活动形式.培养学生的数学思维是高中数学教学的重要目标之一,在实践教学中,教师需要让学生在解题过程中充分运用数学公式、数学模型,使学生的发散思维和逻辑思维获得提升.以往,很多数学教师忽略了学生思维的拓展和延伸,不重视学生对解题过程的反思,解题教学以得出正确结果为目标,学生缺乏对解题过程的深层次探索,只知其然,不知其所以然.通过引入反思式教学法,教师不仅可以在解题教学中穿插各种反思问题,还可以鼓励学生对错题进行自主分析,让学生突破固定思维的限制,找到数学解题技巧,让学生的思维在抽象和形象之间进行转化,提高学生数学思维的灵活性.

(三)提高学生探索能力

高中阶段的学生已经具备了一定的数学知识基础,拥有了丰富的做题经验,通过培养学生的反思能力,学生能够对以往学过的知识进行总结,进一步探索难题和复杂题,使自身的探索能力获得发展.实际上,很多数学题都可以从不同角度进行作答,如函数问题、方程问题、几何问题等,不同的角度可以形成不同的解题思路,不同的思路可以形成不同的解题方案、解题步骤.教师可以带领学生深入挖掘一道数学题,让学生把题目吃透,把知识研究透,深入探索不同解题方案背后的思想,挖掘不同方案的独特优势,使学生养成积极学习、主动创新的意识,提高学生的数学学习效果.

三、高中数学解题教学中常见的学生问题

(一)审题不清,马虎大意

在高中阶段,解题能力至关重要,而正确审题是正确解题的首要步骤,学生需要从题目中提取关键信息和已知条件,联想所学的数学知识,明确问题的考查点,然后开始解题.然而,当前很多学生在审题方面存在忽视重要条件,直接套用公式,或者臆造数学定理造成后期的解题失误的问题.另外,大部分学生都把做数学题当做一项任务,一旦得出解题结果,就马上阅读下一个题目,缺乏反思流程.针对这种情况,数学教师需要引导学生提高自制力,培养学生的反思习惯,要求学生在审题过程中进行查漏补缺,挖掘重要知识点,反复思考解题思路的合理性.

(二)解题困难,思路单一

在高中数学教学中,很多数学题都有多种解题思路和解题方法,通过积极反思,开展知识迁移,学生能够将不同章节的知识点整合起来,通过多种方法解题.当前,很多高中学生在数学解题中缺乏综合解题能力,无法掌握数学知识之间复杂交错的关系,难以用灵活多变的方法解题,为此,高中数学教师需要在日常教学中引导学生分析数学知识之间的联系,带领学生探索一题多解或多题一解,鼓励学生对数学题进行反思,让学生主动分析不同解题方法的优劣,培养学生的创造性思维.

(三)缺乏总结,结论疏漏

在高中数学教学中,学生不但要正确解题,还要对解题过程和结论进行反思和总结.在实践中,很多学生得出答案就不再进行反思,导致部分结论荒唐或比较片面.针对这些问题,教师需要培养学生的反思能力和总结能力,引导学生在得出数学问题的结论后进行反思,不断改进解题过程,在解题方法上进行创新,使结论更加全面.

四、高中数学解题教学中学生反思能力的培养路径

(一)审题中反思,提高解题正确性

解题教学是培养学生反思能力的重要途径,对于高中数学教学而言,解答数学问题包含了语言转换、公式利用等多个方面的内容.在解答数学题时,学生要做的第一步就是审题,只有正确审题,才能把握解题的关键点,防止解题方向偏离题目要求,避免简单问题复杂化.首先,在读题的过程中,学生需要对关键信息进行记忆,联系学过的知识点,确定题目的考查范围.其次,学生需要结合数学题目进行推理,从条件中获得更加深层次的信息.最后,学生需要结合数学问题建立解题模型,运用相关的数学公式解答问题,计算数学题目的结果.在完成审题之后,学生需要反思:解题中是否遗漏了重要信息?这道题的解题思路是否正确?是否有其他的简便方法?通过审题反思,学生可以查漏补缺,充分应用题目中给出的条件,降低解题失误的几率.

例1 在平面直角坐标系中,圆C方程为x2+y2-8x+15=0,一条直线y=kx-2上至少存在一个点,能够使以该点为圆心、半径为1的圆和圆C存在公共点,求k的取值范围.

在审题过程中,很多学生认为解答这道数学题要先需要求出圆的方程,然后根据圆和圆之间的位置关系,构造出关于k的不等式,从而求出k的取值范围.实际上,这道题中的“点”是直线上的动点,且直线过点(0,-2),学生可以结合题目当中的条件,根据直线和圆的位置关系构建模型,求出最终的答案.

在审题当中,教师需要引导学生反复琢磨题目当中的关键信息,抓住数学题的考查点,防止学生受到思维定式的影响,让学生以全新的视角解答数学问题.为提高学生的审题能力,培养学生的反思意识,教师可以结合教学内容为学生提供训练题,题目中包含一些无效条件,制造“审题陷阱”,通过这种方法提高学生对审题的重视力度.

(二)解题中反思,探索一题多解

除了审题之外,学生需要从解题过程中进行反思,深入探索解题方案背后的原理,研究不同的解题思路,通过练习一道题掌握更多的数学解题技巧.当学生解答完数学题之后,教师还需要带领学生探索同一道数学题的多种解法,增强学生的归纳能力和总结能力.

例2 当x=1时,二次函数f(x)有最小值1,f(x)向下移动3个单位长度,图像会与x轴相交,截得x轴上一段长为4个单位长度的线段,求f(x)解析式.

在解答这道问题时,教师可以将移动后的函数设为g(x),则f(x)=g(x)+3.在明确了f(x)和g(x)的关系后,教师可以引导学生分析函数g(x)满足的不同条件,鼓励学生结合不同条件探索解题方法.

思路一:将g(x)的图像理解为抛物线,抛物线的顶点为(1,-2),图像过点(-1,0),根据y=g(x)=a(x-1)2,可以求出a的值,然后求出g(x)的解析式,最终求出f(x)的解析式.

思路二:根据题目当中的已知条件,假设g(x)的图像过(-1,0),(1,-2),(3,0),將这三个点的坐标代入g(x)=ax2+bx+c,求出g(x)的解析式,最终求出f(x)的解析式.

思路三:将g(x)=0看作方程,那么该方程的两个根为-1,3,结合题干信息可以得出,函数g(x)的图像过(1,-2),则g(x)=a(x+1)(x-3),最终可以求出f(x)的解析式.

在这道数学题中,学生可以从不同的视角进行解题,教师需要鼓励学生分析不同解题方法背后的思想内涵,使学生对不同的解题方法进行鉴别,找出最简便的解题方法.除了探究一题多解之外,教师可以在解题教学中引导学生分析多题一解,带领学生对数学问题进行分类,抓住每一类数学题的解题关键点,培养学生的总结能力、归纳能力.高中阶段的数学题具有较强的系统性特点,一道数学题中通常会包含多个层面的数学知识,对学生思维能力的要求较高.通过分析多种解题方法,学生能够加强对数学问题的反思,不断反观自己的解题过程,转变解题思路,在面对类似的数学题时,突破固定思维的影响.

(三)结果中反思,加强知识总结

在高中数学教学中,部分学生虽然能够正确理解题意,却不能得出正确的答案或答案不够全面.对于数学学科而言,解题结果正确的重要性不言而喻,即便学生的解题过程非常精彩,如果解题结果出现错误,就不能拿到全部的分数.因此,教师可以引导学生对结果进行反思:“这道题的结果讨论了所有的情况吗?结果的形式符合题目要求吗?还有其他可能性吗?”通过引导学生反思,让学生从结果出发对问题进行逆向思考,深入探索问题的合理性.

例3 圆C方程为x2+y2-2x-7=0,如果一条直线被圆C截取的弦长为4,且直线过点P(3,4),求直线的方程.

在解答这道数学题时,大部分学生会设直线方程为y-4=k(x-3),求出圆心(1,0)到直线的距离,利用勾股定理,求出k的值,最终得到直线的方程为3x-4y+7=0,然而,学生这样得出的答案是片面的.教师可以引导学生认真分析结果,提出启发性的问题:“只有这一条直线符合题目的要求吗?所求的直线一定有斜率吗?”通过反思推理,学生可以发现这一结果并不全面,直线x=3同样符合题意,但x=3没有斜率,容易被忽略.学生对解题结果进行反复思考,可以确保结果的全面性和正确性,得出最为科学、严谨的答案.

结 语

教无定法,贵在得法.在高中数学教学中,教师需要通过多种途径、多种方法来培养学生的反思兴趣和反思能力,引导学生进行自主学习,降低学生失误的可能性,使学生在数学解题训练中获得成就感和自信心.长期以来,很多高中数学教师在实践教学中忽略了学生的思维能力、学习兴趣,要求学生通过套用公式、不断刷题等方法学习数学,将学生固化为“刷题达人”,导致学生无法通过解题获得更多的知识延伸,也无法通过解题总结更多的经验教训,出现了一类题错了又错、一道题讲了又讲的现象,严重影响了数学教学效率.针对这种情况,教师需要引入反思式教学法,要求学生在审题、解题、结果检验当中进行反思,将反思渗透于不同的解题教学过程中,让学生在做题中反复思考与问题相关的知识点,提高学生解题能力.

【参考文献】

[1]孔令昂.如何在高中数学解题教学中培养学生反思能力[J].数理化解题研究,2021(27):34-35.

[2]张燕霞.探析如何在高中数学解题过程中培养学生的反思能力[J].新课程,2021(36):171.

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