摘要:本文主要是針對學生在解題訓練中如何做到三想一反思。從而達到提高解題效率的目的,進而促進學生思維能力的發(fā)展。
關鍵詞:回想;聯(lián)想;猜想;反思
中圖分類號:G630 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)09-088-02
著名的數學家波利亞曾說過,中學數學教學的首要任務就在于加強解題訓練,可見解題訓練在中學階段占有非常重要的地位,那如何在解題訓練中做到有針對性,防止盲目性,從而達到提高解題效率。關鍵就在于學會回想,學會聯(lián)想,學會猜想,學會反思。
一、學會回想
從本質上說,解題訓練的過程,就是引導學生如何應用基礎知識和基本方法來分析問題,解決問題的過程。在弄清題意以后,教師如何引導學生,去回想已學過的基礎知識,包括定義、定理、公式、法則和基本方法。并從積累的知識框架中把相關部分內容提取出來,將這些知識與具體問題聯(lián)系起來,問題也就得以解決??梢娫诮忸}訓練中的回想訓練,本質上是一種由一般原理到特殊問題的思維訓練,即演繹推理的訓練,這種訓練的推理是非常重要的。
在提取知識的過程中,知識的積累儲備越豐富,提取知識的空間就越大,能夠提取出來的內容就越多,解答問題的思路就越寬,具體處理的方式方法就越多樣化。知識框架內部越有序,提取過程就越方便,越順利,提取的效率就越高,效果就越好。學生對提取出來的知識理解得越深,掌握得越好,應用起來就會感到靈活自如,得心應手。由此可見,基礎知識和基本方法是解題的最基礎。
反過來,回想過程又不可能是一個單純尋求解題思路的消極過程。實際上,從尋求到解答習題,自始至終都會在無形中反作用于知識結構,反作用于思維能力。歸根結底,全在于教師對學生的引導和指導學生的訓練。只有教師引導得當,學生訓練得法,才能很好的解答,從而使基礎知識得到進一步的鞏固,加深,系統(tǒng)化,甚至還可以把本來互相孤立的部分也彼此聯(lián)系起來??偠灾?,回想可使知識系統(tǒng)化整體化,同時,還可以使分析問題與解決問題的能力得到充分有效的實際鍛煉。逐步形成技能技巧,提高解題能力。另外,解題本身并不是主要目的,而只是一種手段。解題訓練的根本在于消化基礎知識,掌握基本方法,在于培養(yǎng)能力,開發(fā)智力,而并不僅僅限于解答習題本身。因此,訓練必須充分,解題必須保證相當的數量,才能確保質量。搞題海戰(zhàn)術是不可取的,根本原因在于只重數量,不顧質量,因此,我們要保證訓練的實際效果以確保質量。
二、學會聯(lián)想
從本質上說,對舊知識的提取也就是一種聯(lián)想。但是,聯(lián)想卻不僅僅局限與單純地直接提取舊識知。對于稍有難度的問題,且基礎知識之間的聯(lián)系不是直接的,而是間接的,不是單一的,而是相當復雜的,不經歷一個由表及里,由淺入深的分析過程,就難以確定提取的內容和應用的方法是否得當。在分析的過程中,其實就是一個聯(lián)想的過程。
對問題的條件與結論,包括所涉及的圖形進行認真觀察,由考察到覺察,就是聯(lián)想的起點,由觀察到考察,由考察到覺察,再由覺察到洞察,實際上是一個由特殊到特殊,也就是類比推理的思維的過程。對于中學生,類比是一種最易于,最樂于接受的思維方法。引導學生去聯(lián)想,教會學生如何去聯(lián)想,就是提高解題能力的主要措施。
由觀察,考察,到有所覺察,通常只局限于問題與某種舊知識之間的部分相同,甚至是部分相似,這僅僅是解決問題的踏腳石,離真正解決問題,還差一大步?!白钪匾倪€是要用已收集到的信息作為收集進一步信息的基礎。”
例1:解方程組 .
這個方程指明兩個數的和為 ,這兩個數的積為 。由此聯(lián)想到韋達定理, 、 是一元二次方程的兩個根,
所以 或 .可見,聯(lián)想可使問題變得簡單。
例2:已知 均為正實數,滿足關系式 ,又 為不小于 的自然數,
求證:
思路分析:由條件 聯(lián)想到勾股定理, 可構成直角三角形的三邊,進一步聯(lián)想到三角函數的定義可得如下證法。
證明設 所對的角分別為 、 、 則 是直角, 為銳角,于是
且
當 時,有
于是有
即
從而就有
思維阻礙:由于這是一個關于自然數 的命題,一些學生都會想到用數學歸納法來證明,難以進行數與形的聯(lián)想,原因是平時不注意代數與幾何之間的聯(lián)系,單純學代數,學幾何,因而不能將題目條件的數字或式子特征與直觀圖形聯(lián)想起來。
所以,除基礎知識以外,還應該注意引導學生把聯(lián)想指向解過的習題,指向自己的解題經驗。要不斷的問自己;“我知道一個與此有關問題嗎?”而雅諾夫斯卡婭就說得更為直截了當:“解題就是把題歸結為已經解過的題。”就直接意義來說,這是引導學生利用已知來解決未知,使未知轉化為已知。既不斷鞏固舊經驗,又不斷積累新經驗。就更深遠的意義來說,無形中促進了知識的內化,經驗的升華。對于提高能力,開發(fā)智力有難估量的促進作用。
三、學會猜想
在難度更大的問題面前,誰也難免感到理不出個頭緒,抓不住解題的要領。按常規(guī)去想,一時很難突破,這就要求我們要打破常規(guī),不現再拘泥于邏輯思維的固定程序,不防做出大膽猜想,然后再設法加以驗證。
當然,大膽猜想并不等于胡思亂想。應該是在審清題意以后,認真觀察分析。在有所覺察的基礎上,做出人合乎情理的推測,做出盡可能似真或逼真的猜想。從覺察到猜想是一次跳躍。是從并不充分的根據,做出了可能性的判斷。從本質上說,是一種不完全的歸納推理。所得到的結論只是一種可能性,而不是真實性。它可能對,也可能錯。所以我們必須清楚地看到,對學生而言,即使猜錯了,實際的訓練效果也并不是沒有意義的,在許多情況下,猜測被認為是錯誤的。但由它們再誘導出一個更好的猜測方面仍然是有用的,何況還對能力的培養(yǎng),思維的訓練是有促進作用的。
例3:試求1+2+3+……+100=?
分析:如果一個一個順次相加,顯然太繁。我們仔細分析這100個連續(xù)自然數和規(guī)律和特點,可以發(fā)現運用加法的運算律,是可以大大簡化提高計算速度的。
∵1+100=2+99=3+98=…=50+51=101
∴將所給算式中各個加數經過交換、結合以后,可以很快求出結果。
解:1+2+3+…+100
=(1+100)+(2+99)+(3+98)+…+(50+51)(加法交換、結合律)
=101×50(乘法意義)
=5050
利用運算律計算:
1、1+3+5+7+…+99=?
2、a+(a+d)+(a+2d)+ …+(a+99d)=?(基中a,d均勻為自然數)
因此,在作題時不必拘泥于習題,也不必局限于難題。而應從一般難度的問題開始,把基礎知識當作問題,讓學生去“發(fā)現”規(guī)律,“發(fā)明”知識,去探索推導與證明方法,既有利于對知識的理解與掌握,更有利于思維能力的培養(yǎng)。再如三角形內角和定理,有一個角是30度的直角三角形性質等等,讓學生借助剪紙,測量,猜出命題的內容以后,再引導他們去證明,去應用,肯定比硬性灌輸要強。
皮亞諾說:“一切真理都要由學生自己獲得或由他們重新發(fā)明,至少由他們重建,而不是簡單地傳遞給他們?!笨傊?,基礎知識也好,數學習題也罷,絕不能講成現成的結論,而應該體現成一個數學活動的過程,體現成模擬科研活動。用教師的活動去引導學生的思維活動是完全必要的,用教師的活動去代替學生的思維活動則是絕對錯誤的。
四、學會反思
從最近幾年的高考,特別是近兩年的高考試題來看,能力的要求逐年提高,“題海戰(zhàn)術”的功效明顯下降。在數學教學中,如何引導學生擺脫“題海戰(zhàn)術”,提高數學素質,培養(yǎng)數學能力,這就要使學生學會“反思”。何謂“反思”?即做完一道題目后,要再問幾個為什么,并從中獲得對下次解題有用的經驗和教訓。搞清楚“為什么”,才能在以后的解題中知道“做什么”和“如何去做”。
解題中我們常反思什么呢?一道數學題,經過一番艱辛與苦思冥想解出答案后,我們應認真進行如下探索:命題的意圖是什么;考核我們哪些方面的概念、知識和能力;驗證解題結論是否合理,命題所提供的條件的應用是否完備;求解論證過程是否判斷有據,嚴密完善;本題有無其他解法——如一題多解;眾多解法哪一種最簡捷;把本題的解法和結論進一步推廣,能否得到更有益的普遍性結論—舉一反三,多題一解等。
例4已知關于x 的方程x2 - (2i - 1) x + 2m - i= 0 有實根,求實數m 的值。
此題學生一般易誤解為:由于方程有實根,
故有:△= [ - (2i - 1) ]2 - 4 (2m - i) ≥0
解得m 的取值范圍為,
對此,應引導學生反思以下問題:
1、△≥0能否保證方程有實根?為什么?
2、方程有實根,是否必須△≥0?為什么?
3、△是否一定有正負之分,為什么?
4、實系數一元二次方程的有關結論(如判別式、根與系數的關系)在復系數一元二次方程中,哪些已不適用?為什么?
5、解此題的思路方法是什么?
反思的目的在于深化對知識的理解,促進知識結構的不斷分解組合,使思維有一個正確可靠的基礎,長期進行反思,不斷可以提高解題能力,還可以培養(yǎng)學生對數學學習的興趣。
總之,通過訓練,使學生在解題后進行三想一反思,這樣不僅可以提高學生的數學素質,培養(yǎng)學生的數學意識,更可以促進學生思維能力的發(fā)展,為學生獲得終身受用的基礎能力奠定了基礎。