劉佳



[摘? 要] 解題反思在深化知識理解、強化方法意識、提煉數學模型、提高數學能力等方面有著重要的應用價值,是解題教學的重要組成部分之一. 在解題教學中,教師要鼓勵學生進行解題反思,在反思中實現自我優化、自我完善、自我建構,從而提高綜合學力.
[關鍵詞] 解題反思;解題教學;綜合學力
解題反思是解題教學的重要一環,它關系著學生思維能力的發展和解題能力的提升. 不過,在實際教學中,為了追求解題的“量”,解題反思大多以教師為主,教師大多直接給出自己的優化思路,點明其中蘊含的思想方法等內容,這樣,學生沒有經歷自我反思過程,往往難以發現解題過程中的優點和缺點,這樣的解題反思形同虛設,難以讓學生在反思中有所收獲. 因此,在教學中,教師應該為學生提供一定的反思時間和反思空間,通過一些有效的引導和訓練方法,引導學生進行深度思考,以此激活學生的解題經驗,優化學生的元認識,提升學生的自主學習能力,培養學生良好的解題習慣和解題態度,進而從根本上提高解題效率. 下面,筆者結合具體案例談幾點落實解題反思的方法,若有不足,請指正.
在思維受阻時鼓勵學生反思
數學問題抽象、復雜,學生解題時難免會出現思維受阻的情況,此時教師不要急于給出解題過程,可以嘗試通過一些有針對性的、啟發性的問題進行引導,鼓勵學生通過嘗試、探索、反思,尋找解題思路,提升解題信心.
例1如圖1所示,四邊形ABCD是梯形,AB∥CD,分別以AD,BC為邊向兩邊作正方形ADEG和正方形CBHF,線段CD的垂直平分線交線段EF于點M. 求證:M為EF的中點.
問題給出后,教師鼓勵學生獨立完成(教師巡視). 幾分鐘后,教師發現部分學生依然沒有找到證明的思路,便邊走邊說:“這個證明確實有一定的難度,大家不要著急,靜下心來想一想,看看能不能做一些變化. 如果將梯形ABCD變一變,你會不會證明呢?”在教師的暗示和鼓勵下,學生的思維活躍起來.
通過知識間的內在聯系,學生聯想到:該結論既然對梯形成立,那么改變梯形上底邊的長,其結論同樣成立. 假如梯形的上底CD的長變為0,梯形就變成了三角形,那么是否可以在變化的圖形中找到解決問題的方法呢?順著這個思路,學生將問題做了如下變化:如圖2所示,在△ABC中,分別以AC,BC為邊作正方形ACEG和正方形BCFH,連接EF,過點C作AB的垂線l交EF于點M,垂足為K. 求證:M為EF的中點.
做了改變后,學生可以分別過點E和點F作直線l的垂線,垂足分別為I,J. 由已知條件容易證明Rt△CEI≌Rt△ACK,Rt△CFJ≌Rt△BCK,故有EI=FJ=CK,由此可證M為EF的中點. 學生將簡化后的證明方法帶回原題,問題迎刃而解.
分析以上過程不難發現,數學解題過程其實就是一個不斷嘗試、不斷探索的過程,解題思路的形成往往源于學生對問題本質的把握,源于學生對不同類別知識內在聯系的感悟,而這些內容往往難以通過講授來實現. 因此,在教學中,教師要提供一些機會讓學生進行自主探究和反思實踐,在探究和反思的過程中認清問題的本質,逐漸形成解題策略,優化認知結構. 同時,解題后教師要引導學生進行反思和回顧,及時提煉數學思想和方法,以此培養學生良好的解題習慣和數學素養.
在優化解題過程中鼓勵學生反思
解題時容易發現,對于同一個問題,若解題思路不同,計算量也會有所不同. 從解題效率的角度來講,計算量越小,解題效率就越高,錯解的風險也就越低. 因此,解題后,教師要引導學生對解題過程進行反思,要引導學生嘗試通過不同的解法優化解題過程,規避復雜運算,從而提高解題效率.
例2若實數x,y,z滿足=1,=2,=3,求x的值.
學生獨立求解,教師巡視,并指定學生板演解題過程.
生1:由=1,得y=,由=2,得z=,所以z==,將其代入=3,化簡后得=3,由此解得x=.
師:很多學生都運用了與生1相同的解決方案. 觀察以上解題過程,你有什么想法?
生2:以上過程雖然能夠得到答案,但是運算過程有些煩瑣,解題效率比較低. 根據已知條件,感覺這個問題應該有其他的求解方法,不過我還沒有發現.
師:說得很好. 解題時,我們不能單純地追求結果,還要關注過程. 觀察以上式子的結構特征,你們能找到一個好一點的方法嗎?(學生積極思考)
生3:由=1,有=1,于是有+=1①;由=2,有=,于是有+=②;同理可以得到+=③. 由①+②+③,得
可見,通過反思和再認識,能實現運算過程的優化,能提高解題效率,能有效避免復雜運算所帶來的錯解風險,能提高解題準確率. 因此,在解題教學中,教師不要解題后就草草了事,而應引導學生進行有效的反思,嘗試尋找解題中存在的不足,鼓勵學生通過再認識、再思考發現其他解題路徑,從而不斷優化解題過程,提高學生分析問題和解決問題的能力.
在命題的拓展與延伸中鼓勵學生反思
在解題教學中,若僅限于“就題論題”地單一講授,學生很難進入深度思考,這樣的教學方式不利于學生思維能力的提升. 在實際教學中,教師要善于通過一題多解、一題多變等方式促進學生對問題本質的理解,提高學生發現問題、提出問題、解決問題的能力.
例3如圖3所示,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,AB=2,BC=3,CD=1,E是AD的中點. 求證:CE⊥BE.
例3是一道典型的平面幾何證明題,在中考中較為常見. 分析例3不難發現,其證明方法不唯一,因此教師可鼓勵學生嘗試運用不同的方法進行證明.
方法1如圖4所示,延長CE交BA的延長線于點G. 通過證明△CED≌△GEA,得到CE=GE,AG=DC,所以GB=BC. 所以CE⊥BE.
方法2如圖5所示,過點C作CF⊥AB,垂足為F,可結合已知條件,根據勾股定理及其逆定理進行證明.
方法3取BC的中點H,連接EH,通過添加中位線的方法進行證明.
運用不同的方法進行證明后,教師鼓勵學生對比分析不同的解題方法. 比較方法2和方法3容易發現,方法2運用了“∠A=90°”這一條件,而方法3并沒有使用這一條件,這就是說,其實原題中的條件可以削弱. 另外,已知條件給出了邊的長度的具體數值,但是運用方法1和方法3證明時,只需要條件“BC=AB+CD”,不需要具體的數值,所以原題中的條件“AB=2,BC=3,CD=1”也可以弱化. 此外,通過證明容易得到如下兩個結論:①BE與CE分別為∠ABC,∠BCD的平分線;②S=S. 通過對比分析,教師可以對原題進行改編.
變式? 在梯形ABCD中,AB∥CD,BC=AB+CD,E是AD的中點,連接CE,BE.
(1)求證:CE⊥BE;
(2)BE,CE分別為∠ABC,∠BCD的平分線;
(3)S=S.
在證明結論“S=S”時發現條件“BC=AB+CD”并無依賴性,為此可得到這樣的結論:在梯形ABCD中,AB∥CD,E是AD的中點,則有S=S. 繼續探究命題中條件與結論之間的關系,可得到逆命題:在梯形ABCD中,AB∥CD,E是腰AD上一點,若S=S,則E是AD的中點.
通過拓展、延伸,將一個命題轉化為多個命題,再利用對比分析理清問題的來龍去脈,能加深學生對問題本質的理解,優化學生的認知. 由此可見,解題時,教師既要鼓勵學生進行多角度探究,又要引導學生對不同解法進行有效的對比分析,以此理解問題的本質. 另外,在保持問題本質特征不變的情況下,“一題多變”能開闊學生的視野,能幫助學生積累解題經驗,能提升學生的數學素養.
在錯解中鼓勵學生反思
在解題過程中,錯誤是不可避免的,教師對待錯誤的態度直接影響著學生解題能力的提升. 若面對錯誤教師只是一筆帶過,那么學生難以對錯誤形成深刻的印象,解題時會出現“一錯再錯”的現象,因此,對錯誤進行反思勢在必行. 進行錯誤反思時,教師要引導學生進行錯解分析,探明產生錯誤的原因,并充分挖掘錯誤資源,讓學生經歷由“誤”到“悟”的過程,從而深化對知識的理解,避免“一錯再錯”.
例4四邊形ABCD的對角線AC與BD交于點O,且滿足AB=CD,有下列四個條件:①OB=OC;②AD∥BC;③=;④∠OAD=∠OBC. 若只增加一個條件,使得∠BAC=∠CDB成立,則這個條件可以是( ? ? ?)
A. ②④ ? ? ? ? ?B. ②
C. ③④ ? ? ? ? ? ?D. ④
例4是一道由結論探究條件的試題,具有一定的開放性. 該題的正確率不高. 調研分析后發現,學生之所以出現錯誤,主要有以下兩個原因:一是審題不清,忽視了“只增加一個條件”這一要求,錯誤地選擇了A,C;二是探究不全面,當AD∥BC時,若AD≠BC,則四邊形ABCD為等腰梯形,∠BAC=∠CDB成立;當AD∥BC時,若AD=BC,則四邊形ABCD為平行四邊形,則∠BAC=∠CDB不一定成立,因未進行有效的分類討論,而錯誤地選擇了B. 這樣有效的錯因分析,能發現學生的思維漏洞;這樣有效的修補,可以有效地提高學生的解題技能,避免“一錯再錯”“會而不對”等現象的發生.
總之,在解題教學中,師生一定要靈活地運用好“反思”這一有力武器,充分發揮“反思”在優化解題思路、提升解題技能、優化認知結構等方面的作用,助力學生學習能力的全面提升.