毛曉燕
(江蘇省昆山震川高級中學,江蘇 昆山 215300)
在解題教學中培養學生反思能力的方法思考
毛曉燕
(江蘇省昆山震川高級中學,江蘇 昆山 215300)
反思是數學思維活動的核心。一般心理能力是順利完成各種活動任務所必備的基本心理能力,如注意力、記憶力、想象力和思維力等。數學反思能力卻是一種特殊的心理能力,它屬于較高層次的能力——元認知能力。本文結合教學實例,分析了在解題教學過程中培養學生反思能力的具體方法。
數學;解題教學;反思能力;方法
《普通高中數學新課程標準(實驗)》明確把“反思”這一教學理念提到了應有的高度:“人們在學習數學和運用數學解決問題,不斷地經歷直觀感知……反思與建構等思維過程。這些過程是數學思維能力的具體體現,有助于學生對客
觀事物中蘊含的數學模式進行思考和做出判斷”。美籍數學教育家波利亞也說,“如果沒有了反思,他們就錯過了解題的一次重要而有效益的方面”。在解題過程中注重培養學生的反思能力,能夠有效優化思維品質,提高思維能力,進而促進學生的全面發展。
高中數學的基本內容有限,但題目卻靈活多變。同一個數學模型,命題者可以從不同的角度、不同的層次,以不同的題型進行命題。面對新題型、新情境問題,學生往往會覺得很難,不知從何處下手。因此在平時的教學中要引導學生掌握一些常見的數學模型,要學會進行有效的轉化,讓學生通過解題后的反思真正做到“以點帶面”,達到對某些知識的強化和知識結構的優化,使得思維更加敏捷、有序、合理。
例1:(1)8個同樣的小球,隨機放入3個盒內,求:①有多少種不同的放法?②每盒內至少有1球的放法。(2)求方程x1+x2+x3+x4=7的正整數解的組數。(3)△ABC的三個內角都是的整數倍,且三內角不全相等,這樣的三角形有多少種?
上述3題,雖然形式和內容不同,但是通過分析、類比,不難發現,對于(2),可將整數7看成7個相同的小球,變量x1、x2、x3、x4看成4個盒子,那么7球入4盒且無空盒的不同放法種數就是方程正整數解的組數。對于(3),三角形內角之和是π,它是的12倍,將這12個的角分配到三個內角內,其不同的分配法(除去正三角形一種),就是所求的三角形的個數。這樣,三個問題都“化歸”為“小球入盒”的模型:將n個同樣的小球隨機放入m(m≤n)個盒子內的不同放法有mn種;若要求m個盒內均有球,則不同的放法有種。這樣,不難求出各個問題的答案。
學生解題結束以后,教師應該要求學生對解題過程進行反思,目的是查找自己是否審清題意,能否理清題干之間的內在聯系,能否快速找到解題突破口,存在哪些錯誤,思維偏差及障礙在哪里,這些困難及錯誤是如何一一克服的。通過這些反思使之內化為自身的知識結構,從而完成“二次思維”。
在平時教學中,對例題、習題的學習應引導學生深入研究,揭示通性、通法,從而激發學生的求知欲由淺入深,水到渠成完成一類問題,達到螺旋式上升。
通過特殊點展示通法,類比到一般情況,便于學生思考與掌握。利用這一結論可以快速完成2011江蘇高考題18題的第三問:
(江蘇18)如圖,在平面直角坐標系xoy中,M、N分別是橢圓:的頂點,過坐標原點的直線交橢圓于P、A兩點,其中P在第一象限,過P作x軸的垂線,垂足為C,連接AC,并延長交橢圓于點B,設直線PA的斜率為k.
(1)當直線PA平分線段MN,求k的值。
(2)當k=2時,求點P到直線AB的距離d。
(3)對任意k>0,求證:PA⊥PB。
在教學中,設計合理的變式教學,將一題變一串,拓寬思路,提高應變能力。
例3:已知函數f(x)=ex-1,g(x)=-x2+4x-3,若有f(a)=g(b),則b的取值范圍為___________
變式1:求a的取值范圍。
變式2:求b·f(a)的取值范圍。
變式3:若有f(a)=g(b)=g(c),(b≠c)求a+b+c的取值范圍。
通過四小題歸納反思變中有同有不同,不要思維定式,讓學生的思維在解題后繼續飛翔。
教師應啟發學生在掌握基本解法的基礎上再思考其他方法,多角度觀察聯想,尋找最佳解題方案,以利于提高思維的廣闊性和發散性。
角度1:按題目閱讀的順序知,有了P點坐標,就可求出M點坐標,從而就有K1·K2的表達式,表達式中利用P點滿足橢圓方程進行消元,得出結論,故而引入變量為P點坐標。
角度2:改變一下順序,若有了M點坐標就可有直線AP方程,再聯立直線AP與橢圓方程得到P點坐標,代入K1·K2計算即得,故引入變量為M點坐標。
角度3:若直線AP定了,聯立直線AP與橢圓方程得到P點坐標,聯立直線AP與l直線方程得到M點坐標,代入K1·K2計算即得,故引入變量為直線AP的斜率k。
歸納:角度1中P點坐標在橢圓上起到了消元作用,角度2、3中P點坐標通過聯立直線與橢圓方程得到,哪種角度考慮最為簡潔,一目了然。引導學生多角度反思,引入“誰”作變量。
仿照該角度就可輕松解決一類題:(2013蘇錫常鎮一模)已知橢圓E:的左、右頂點分別為A,B,圓x2+y2=4上有一動點P,P在x軸上方,直線PA交橢圓E于點D,連結DC,PB,設直線PB,DC的斜率存在,且分別為k1,k2,若k1=λk2,求λ的取值范圍。
解題后的驗證過程是確保答案準確無誤的一種有效做法。鑒于數學問題的特點,對解題結果的反思,一方面能確保答案準確無誤,另一方面考查了學生審題的嚴密規范,能逐步養成良好的思維習慣,培養思維的嚴密性和批判性。
總之,解題反思是教學中的一個重要環節,教師在教學中要通過自己的示范、引導,對自己的教學內容、教學過程、教學重難點的把握進行反思,才能與學生形成師生間的積極互動,使學生在反思中優化數學認知結構,提高學習效率,不斷優化思維品質,提升數學能力。
G632.0
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1674-9324(2014)13-0100-03