成 霞
(南通中學,江蘇 南通 226001)
淺談數學解題反思的多重視角
成 霞
(南通中學,江蘇 南通 226001)
數學解題反思的初期,主要是指解題后對解題過程的反思。其實,解題反思不僅僅是解題之后的重要環節,而且更是對整個解題活動深層次的思考,是再發現、再創造的過程。數學解題反思一般是從以下五個角度進行。
很多學生解題時,存在一個問題,即草讀一遍題目以后就盲目動手,不能做到正確的讀題,審題。具體表現為,審題不明確,概念不清,忽視條件,套用相近知識,考慮不周,從而導致學生解題出錯。
在此題中,“存在”一詞容易被忽略,學生往往當成“任意”來解決,也就是說,學生容易將“存在性問題”混淆為“恒成立問題”,所以,學生對審題的反思是必不可少的。學生在對審題的反思中,也可以試著站在命題者的角度,揣摩命題者的意圖,并試著自己逐個對條件的缺失加以分析,看看每個條件在解題中所充當的角色,這樣就可以在面對新的問題時能夠迅速地知因求果。
學生解題基本完成后,對思維過程應進行“查漏補缺”,以使解題思維完整、全面、嚴謹。這樣可達到排除疏忽之處,特別針對某些公式、定理等的適用范圍是很有效的。比如,對“分母為零無意義”而言,出現了很多問題,如斜率,等比數列的前n項和,其實有時無意義也是一種意義。
若以特殊f(0)=0代入求解,其實思維是欠缺嚴謹的。奇函數只有在0處有定義時,才可以使用特殊的f(0)=0。而本題有可能在0處是無定義的,因而這樣可能會漏解。臆造“定理”,判斷無據,以日常概念代替科學概念是不嚴謹的。解題中受到題目中某些強勢信息的主導和干擾,不能夠周密地考慮問題,使解題過程偏離方向,造成誤解。學生對解題思維過程進行反思,能及時修正錯誤,確保解題的合理性和正確性。
高中數學知識縱橫捭闔,題中可能存有代數、幾何、三角的有機聯系,每道題都可能有著靈活多變的解題思路,形態各異的解題方法,但最終卻條條大路通羅馬,殊途同歸。學生所面對問題,條件反射出來的解題思路方法不一定就是最優的解法。教師應引領學生深入反思,回味尋求一題多解的發散思維,探究多題一解方法歸一的問題,開拓思路,溝通知識,掌握規律,優選解法,使學生可以高屋建瓴地面對其他的問題。
還以例2來說明這個問題。選擇f(0)=0,究其原因,比起利用定義f(-x)+f(x)=0去求解,確實簡單,但是后者卻為通法。那么我們是否可以反思,前一種方法是否可以拓展一番,將其不嚴謹之處變嚴謹呢?細想之下,就會找到出路,可分類討論。其一:當0在定義域內時,可以使用f(0)=0;其二,當0不在定義域內時,那說明當x=0時,解析式無意義,那么不是同樣可以建立等式嗎?這樣的反思令人豁然開朗。在解完題應注意進一步探討,反思本題有無其他可行的解題方案方法,有無規律,在橫向聯系中歸納優化思維的經驗和規律。由于在這個探索中體現了“創新”的精神,可以有效地提高學生解題的能力和水平。數學問題是形式多樣的,有些題的形式雖然不一樣,但也可歸結到一種題型上去,教師通過一道題的教學,幫助學生做到會解同一類題。所以,學生解題后要反思題目實質,并進行歸類,總結通解通法。在此基礎上,如果有更方便的個性解法,就可優先使用該法。另外,學生對于解題方法反思的同時,還可以在思考解題過程中是否浪費了其他重要的信息,能否開辟新的解題通道?解題過程多走了哪些思維回路,思維、運算能否變得簡捷?是否拘泥于思維定勢,照搬了熟悉的解法?通過這樣不斷地質疑、不斷改進,讓學生解題過程更具有合理性、科學性、簡捷性。但前提還是立足于通法通性的研究。有些數學問題具有一定的迷惑性,學生如果概念不清、見識不廣,就容易混淆,錯誤地將不同問題混為一談了。所以通過反思形相似,但質不同的題目,能夠提高學生的辨別能力,避免錯解的發生,這是一種總結性的反思。
教學中,教師要引領學生不斷地去探究問題的知識結構和系統性,正如探究幾何中“點、線、面”的關系一樣,“點”是指每個問題所包含的一些知識點;“線”是指將這個問題中的知識點拉長拉深,加大思維的深度;“面”是指將這些知識點系統有機地整合。這樣可以不斷完善學生的數學知識結構。
本題從方法的聯系上可以反思良多:未知數可以選擇線段的長、傾斜角、斜率、坐標等。這些不一樣的設法會采用不同的函數去研究最值。而從問題的聯系上,可以試著去探索求△ABC面積的最值,周長的最值。很多看似孤立不相關的問題間卻恰恰蘊藏著內在的聯系。透過現象看本質,尋求問題間的本質聯系,在這個問題的啟發下,整合數學思想方法,一脈相承地去思考新的問題,甚至創造性地設置問題,在豐富不斷的知識聯系與整合中,體會到“新”的誕生,“創造”的魅力。而反思問題的本質,在知識聯系中使問題逐漸深化。反思問題的拓展延伸,直接可以培養學生的問題意識與探究能力。
教學中,教師要幫助學生反思在解題中是否忽略了其他方面的知識,要反思對所涉及的知識是否有新的認識,要反思原有的認識有何缺陷,該怎樣補救或“更新”。這樣,學生才能更加深刻地理解知識,從而提高自我反饋、自我補救、自我總結的自主學習能力。
在試圖利用雙曲線的第二定義求解失敗后,很多學生甚至懷疑題目的可行性,但其實是學生對所學的知識出現了盲點。當學生看到雙曲線上一點到焦點的距離,不僅要聯想到準線的距離,也要聯想到和另一焦點的距離,靈活地使用雙曲線第一、第二定義。整個問題也可以從結論出發,返璞歸真,聯想到三角形兩邊之和大于第三邊及三點共線的特例,由此打開了解題的思路。點滴的發現,都能喚起學生的成就感,激發學生進一步探索問題的興趣。長期的積累,更有利于促進學生認知結構的個性特征的形成,并增加知識的存儲量。在不斷的反思后,學生才會在面對新的問題時做到“胸中有丘壑”。
波利亞曾指出,“數學問題的解決僅僅只是一半,更重要的是解題之后的回顧”。所以,反思在數學學習的過程中時刻都是必要的。
(責任編輯:張華偉)