☉四川省攀枝花市第十二中學校 張勇輝
“懂、會、對”反映學生理解問題、解決問題的不同層次,由低到高呈遞進關系.“懂”是“會”的基礎,“真對”是“真懂”和“真會”的必然.在數學教學中,教師們總為一個普遍現象而苦惱,那就是學生“懂而不會”“會而不對”.這種現象到底是如何形成的?如何能有效地消減這種現象?許許多多的數學教師進行了大量的探究.筆者截取了日常教學的一些教學片段,選擇了高中數學學習中一些常見的例習題,來分析學生學習中“懂而不會”“會而不對”的成因,探尋教學應對策略.
例1 已知向量a,b,c為非零向量,求證:a·b=a·c?a⊥(b-c).(高中數學人教A版必修4第二章《平面向量》P108習題2.4B組第一題)
學生在做這個題的時候基本上沒有出錯,解題思路如下:a⊥(b-c)?a·(b-c)=0?a·b-a·c=0?a·b=a·c.解題思路清晰流暢,向量垂直的條件、向量的數量積的運算用得到位,可以說是行云流水,這讓我很放心,學生懂了!可是,一周后的一次檢測,有這樣一個填空題(選擇正確的選擇支),全班竟有的學生選擇了這個選擇支:已知向量a,b,c為非零向量,若a·b=a·c,則b=c.

圖1
問題出在哪兒?怪學生沒有記住練過的那個習題的結論?顯然不能.我問了幾個出錯的同學,他們給出了一些理由:①沒細思考,當做實數運算處理了;②沒弄明白,覺得有點兒像是對的便選了!其實,他們并沒有真正弄懂a·b=a·c的含義:從數的方面看,a·b=a·c?|a||b|cosθ1=|a||c|cosθ2?|b|cosθ1=|c|cosθ2,從形的方面,則意味著向量b和c在向量a上的投影相等(如圖1,顯然a⊥(b-c)).
結語:從“懂”到“真懂”,需要思維的飛躍.學生所謂的“懂”,很多時候只是一種感覺,缺乏具體的衡量標準,懂得多與少、思維層次的深淺等等都是相對的.從本例來看,學生剛學完向量垂直的條件和向量的運算,在條件和結論間相互轉換并沒有太大的難度,但是,學生對a⊥(b-c)和a·b=a·c的意義及相關性(等價性)并沒有進行深入的探究,進而出現后面的解題錯誤.實際上,如果沒有教師的進一步引導,學生對這個問題的思考恐怕也很難深入.因此,教師在教學過程中的“導”非常重要,把學生從“懂”提升到“真懂”,就是一個把淺層思維導向深層思維的過程,進而達到真正理解的目標.否則,結果只可能是只“懂”不“會”!
例2 在△ABC中,b=
本題是學完正、余弦定理后的一個習題,學生1展示了她的解題思路:
①欲求a,應先求cos A(用余弦定理可求a),或求得sin A(用正弦定理可求a);
②欲求cos A,sin A,先求sin C,cos C(利用cos A=-cos(B+C)=-cos B cos C+sin B sin C或sin A=sin(B+C));
③sin C、cos C用正弦定理顯然可求,所以a可求.

實際上,在解題的思路上,她是正確的,對于余弦定理、正弦定理的運用有了一定程度的理解,可以說她是“會”了.細心地檢查,我們會發現,她在求sin C時出了錯,正確的是:si,計算能力的不足,導致最后解題失敗.假如,她沒在求sin C時出錯,后面的運算也完全正確的話,她是可以得出正確答案a=4或a=5.
但此處,我引著學生去反思,她選擇的方法是最好的嗎?結合已知條件,求a真的必須先求A嗎?有學生反應過來:選擇公式b2=c2+a2-2ca cos B,可以通過解關于a的一元二次方程,快速得到a=4或a=5.
反思兩種解法,反映出了對余弦定理在理解上的差異,第一種解法的思路被完全固定在了“求第三邊,必須知道另兩邊和所求邊的對角”,第二種解法則跳出了這個框框,轉換了思維角度,運用方程的思想靈活把握了余弦定理的本質“三邊與其中一邊所對角的關系”!思維品質上了一個臺階,選擇了更適合的方法,運算量因此銳減!
結語:從“會”到“真會”,還要學會對方法進行合理的選擇.選擇的解題方法不同,往往意味著解題過程的繁簡度不同,也直接反映出解題者效率的高低,但本質上卻反應出學生對一個問題的理解程度!我們可以清晰地看到:從“會”到“真會”尚有一段艱難的路要跋涉.

我不經意地問:“這下對了嗎?”“對了!”聲音非常整齊.我裝著準備寫下一個題,突然不放心似地轉身問:“真的對了嗎?”“當然!”聲音依然響亮!但我發現已經有同學不吱聲了,我決定不點破,知道有人會用行動回答我啦.
第二天課前,我提前來到班上,發現教室后黑板上已經有學生給出了正確的解答:

因為si舍去,此時A+B>π),從而以下略去)
就是這樣一個常見的問題,經過了幾次反復,才最終“撥云見日”,難怪學生感嘆:要真正做對一個題太不容易!
結語:從“對”到“真對”,需要表達能力的提升,也需要對解題過程和結果進行重新審視.從“對”到“真對”,不僅要求學生要真懂,要學會選擇解題方法,還要求學生用批判的眼光審視解題的過程,去偽存真.“真對”,是有硬性的標準檢驗的,換句話說,“真對”,太不易.
教學是教與學的雙向過程,學生“懂而不會”“會而不對”,既有學生自身的原因,也有教師教學方面的原因,兩者如影隨形.
第一,知識“斷面”.數學學習和任何其他學習一樣,都是一種認識的過程,而認識的過程都是通過自己已知的認知結構來加工新接觸的信息,也就是說從已有的知識結構中提取有效的舊知識以吸取新知識.這就需要找到新舊知識的連接點,即它們共通的地方,需要學生在頭腦中對新舊知識進行不斷分化和重新組合.但是由于每個學生的個人認知情況不同,有的學生在某一個問題的學習中如果不能順利實現新舊知識對接,就產生思維阻斷.一旦形成障礙,學生的思維“鏈條”斷裂,對新知識的學習只會停留于“表象”,所謂的“懂”也只是一種表象.
第二,思維“淺層”.根據英國的S.Pirie和加拿大的T.Kieren提出的數學理解動態模型分析,許多學生的數學學習只停留于模型的第一階段,即“初步了解”.比如,在例1的學習中,學生基本了解了兩向量垂直與向量數量積為0的關系,但淺嘗輒止,沒能從“形”的方向深入;基本了解了a·(b-c)=0?a·b-a·c=0?a·b=a·c的推斷,但沒有弄清這種轉換的意義,因而當同一個問題a·b=a·c在別的背景中出現時,形不成有效聯系.
第三,表達“障礙”.“說數學”是一種重要的數學能力,用口說,用筆“說”,都能很好培養學生的數學語言組織、邏輯思維和創新思維能力.然而在教學中,我們經常會發現不少學生不能闡述自己所學的知識,往往詞不達意、邏輯混亂,不能用規范的語言(文字、符號等)書寫.究其根源,還是因為學生對所學知識的來龍去脈沒有厘清,對所要解決的問題厘不清思路,找不到解決問題的途徑.
第四,方法“單一”.高中新課程新增了“三視圖”,是教學生多角度審視數學問題的好素材.由于學生對概念、定理、公式的運用條件和知識背景不熟悉,解題時很容易抓住一個貌似可以突破的地方入手,很難做到多角度觀察和思考,找到適合自己的最佳解題路徑,結果不是處處碰壁就是走了彎路.加之缺乏總結和反思,在同一問題上反復碰壁也將成為必然,“盲人摸象”的寓言在他們身上重復上演.
第五,審視“缺失”.很多學生沒有真正養成審視解題過程和結果的習慣,無法從定性分析和定量運算中發現解題中的錯誤.比如,有的學生解題中出現sin15°+,卻發現不了錯誤;再比如,例3中,C為△ABC的內角,學生3算出,卻沒有發現其中的錯誤.由于缺乏審視,學習過程中的錯誤被掩藏了.
我們不難發現,學生“懂而不會”“會而不對”的真正根源都在于對知識沒有真正的理解!
從教師層面看,教學缺乏針對性是造成學生“懂而不會”“會而不對”的真正原因.由于實行師班教學制,數學教師的教學任務太重,一位教師上兩個班甚至三個班,面對一百多位學生,很容易出現以下兩個突出問題:一是對學生的學情分析不到位,不清楚學生學習的斷層所在.教學上趕進度、撒大網,備課針對性不強,不能對所出現的問題進行準確分析,更談不上準備充分的、針對性的材料彌補學生知識斷層.二是由于數學知識的理解需要在反復的思考和多次琢磨中才能完成,而一個班級學生的基礎、學習能力差異很大,有的學生理解一個問題可在很短的時間內完成,而有的學生則需要很長時間,教師很難準確判定學生對相關知識的理解程度.
即便是實施一些優秀的教學模式和方法,上述兩個方面的問題也不同程度地存在,需要下大力氣研究才能解決.比如,“先學后教”教學模式是對傳統的“先教后學、課后作業”教學模式的顛覆性改革,倡導學生自主學習、合作探究、交流展示,學生是學習的主體,教師在整個教學的過程中扮演組織者、指導者的角色,相對于傳統教學有其顯著的優點.在實施的過程中,我們會發現有一些問題仍然不易解決,如學生自主學習的成果展示的“話語權”容易掌握在“先行先知者”手中,當堂檢測的效果難以準確統計和評判,教師“零散”的點撥難以梳理知識的來龍去脈、構建完整的知識體系,提升思維水平等等.再比如,“變式訓練”作為優秀的數學教學傳統被長期堅持,但如果做不到促成學生思維“漸進式”生長,淺層次的“變式訓練”,只能是讓學生“依葫蘆畫瓢”,無法觸及問題的本質,引發深入思考,其結果是既浪費了時間,又無法真正將學生的思維引向深入,理解性學習成為空談.
美國國家研究理事會在《人是如何學習的》報告中,總結了國際近30年從腦科學、神經科學、行為科學、心理學和教育學等多個學科角度對人類學習的研究成果,提出了學習科學的概念,其中有三條突出的基本學習原則:(1)原有的理解;(2)事實性知識和概念框架對理解的作用;(3)自我監控的重要性.在此研究基礎上,更進一步地提出了七個理解性學習的原則:(1)圍繞學科的主要概念和原理形成結構;(2)運用已有的知識建構新理解;(3)運用元認知促進學習;(4)學習者之間存在差異;(5)學習者的動機;(6)在實踐活動的情境中學習;(7)社會交互學習的共同體.這些原則同樣適合數學學習.新課程改革,倡導建構性的學習過程觀,把學習過程的重點從對事實的記憶轉向了對過程的理解.理解性學習關注學生的學習基礎,也關注過程的學習,重在獲得對學科核心概念和原理的深層理解,是一種有效的、有意義的學習.
“懂而不會”“會而不對”的真正癥結正是在于學生對知識和方法的理解程度不夠.因此,要消減這種現象,必須關注理解性學習,并把它切切實實落實在教學的每一個環節中.
首先,穩扎穩打練基礎.基本知識是解題的基礎,我們每一位教師都能認識到基礎知識的重要性,在教學過程中也都注重打基礎,但是,很多時候、很多地方我們做得不夠.一些值得推薦的做法有:(1)在學習新知識之前檢測學生學前知識的掌握程度,它是進一步理解的基礎,關系到學生對知識的建構;(2)堅持“日清”“周清”“月清”;(3)循環檢測學生基礎知識的掌握程度;(4)制訂過關的標準,精心編制基礎知識過關測試題,對學生進行逐級過關,界定學生基礎知識掌握的層次,為進一步夯實基礎提供有信度的依據.這項工作非常重要,不僅要求教師要掌握一定的測量理論,還必須具備非常扎實的專業功底,需要教師集體協作才有可能完成.
其次,活學活用練方法.基本知識和方法是分割不開的,前者是解題基礎,后者是解題的策略、手段和途徑,解題反過來又促進知識的內化、方法的活化.在學生掌握基礎知識的同時,強化對學生進行解題方法訓練.“一題多解”并不是說方法越多越好,最重要的是在學生理解掌握通性通法的基礎上,選擇最適合自己的、最佳的解法并固化下來,反復訓練,才能有效地遷移.以一場經典羽毛球賽為例,我們常常驚嘆球員精湛的球技,精準的擊發、到位的防守令人嘆為觀止.這一切精彩的表現無不來自于球員艱苦的訓練.發球、勾球、吊球、殺球,無不經過千萬次反復訓練,才能做到球到眼到、眼到心到、技由心生.數學學習也是如此.
第三,從從容容提能力.提能力是學生的期待,也是教師的責任,教師在提升能力方面起著非常重要的作用.需要強調的是,不能將打基礎、練方法同能力培養割裂開來,夯實基礎、熟練方法本身就能使學生獲得能力,也是學生進一步提高能力的基礎.學生能力的形成是“漸進式”的、“動態化”的,因此教師要把握好教學的進度和節奏,不能因為急于完成教學任務而加快學習進度,加大教學容量,超出學生理解的程度,而是要適時地為學生提供思考的機會,讓學生擁有思考空間去思考有能力思考的問題,不斷獲得更好的理解.同時學生理解力的提高還需要交流和表達,要讓學生積極參與交流,表達自己的觀點和認識,促進學生對理解的反思,在反思的過程中對自我認知進行辨別和調整,促進能力的自然形成和提高.所謂“從從容容”,就是要順其自然,拒絕拔苗助長!
理解是一種復雜的心理現象,理解性教學和理解性學習是一個復雜的過程.通過學生問題解決的表現去分析學生的理解程度,找出學生在理解上存在的困難,分析困難產生的原因,制定相應的輔助措施,才能真正促進學生對知識的理解,有效消減“懂而不會”“會而不對”現象.總之,懂、會、對——在理解中提升!
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