趙士元
數(shù)學(xué)解題是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要組成部分,數(shù)學(xué)教學(xué)離不開解題教學(xué)。從新課程的觀點來看,解題教學(xué)是數(shù)學(xué)教師按照一定的教學(xué)原則,使用恰當(dāng)且符合學(xué)情的教學(xué)方法,以數(shù)學(xué)問題或具體的情境問題為載體組織的特定的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動。解題教學(xué)不僅是求出具體的問題答案,更是幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識、落實基本技能、提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的有效手段。
由此可見,數(shù)學(xué)教學(xué)的首要任務(wù)是教會學(xué)生思考、探索和分析問題,從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,使其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。基于這樣的認(rèn)識,筆者在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上對目前解題教學(xué)中存在的問題進行分析,并就如何利用導(dǎo)問式的教學(xué)方法進行解題教學(xué)設(shè)計提出一些建議,希望對改進數(shù)學(xué)解題教學(xué)現(xiàn)狀、提升教學(xué)效率有一定的幫助。
解題教學(xué)的目的是以問題為載體,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生思考問題、發(fā)現(xiàn)問題的能力,并在此基礎(chǔ)上提升其解決問題的能力。因此,問題的設(shè)置、提出,以及師生如何在問題解決的過程中扮演好各自的角色,都是需要教師用心設(shè)計和思考的。
教師自身在獲得一個問題的解答方法之前一定是有過許多思考的,這往往是教師對一個又一個相關(guān)問題的“拷問”過程。教師在對這些相關(guān)問題的思考過程中逐步明晰問題情境,最終獲得解題思路。導(dǎo)問式設(shè)計就是教師將這一思考過程中的問題形成一個“問題鏈”,幫助學(xué)生將一個陌生問題轉(zhuǎn)化為熟悉問題,將一個未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題。
現(xiàn)今的中學(xué)數(shù)學(xué)課堂里將“解題教學(xué)”等同于“習(xí)題講解”的現(xiàn)象比較常見,不少教師對解題教學(xué)的理解較片面,解題教學(xué)中普遍存在著一些誤區(qū),歸納起來有以下六個方面。
解題教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)不可或缺的重要組成部分,許多教師在解題教學(xué)中把解決問題作為教學(xué)的最終目標(biāo),過于重視題目本身,而對問題的生成、學(xué)生對問題的理解卻很少過問,師生交流也流于形式。
在解題教學(xué)特別是試卷評講過程中,不少教師重視“靜態(tài)的教學(xué)”而忽視相關(guān)題型的整合,教學(xué)停留在“就題論題”、忽視“變式”的現(xiàn)象非常普遍,學(xué)生頭腦中的知識零亂,難以形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò),不會舉一反三,導(dǎo)致講過的題目一錯再錯,教學(xué)陷于被動。
這種現(xiàn)象在試卷評講過程中尤為突出,一些教師滿足于一節(jié)課中完成一份試卷的評講,講解重點不突出、主次不分,甚至一講到底,這樣的課堂高密度、高容量,忽視試題本身的考核功能,學(xué)生缺乏思維訓(xùn)練,評講氣氛沉悶,課堂效率低下。
當(dāng)前不少數(shù)學(xué)課堂過分重視教材的“神圣”地位和教師在教學(xué)中的中心地位。教師缺少對學(xué)生獨立思考的關(guān)注,缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)活動心理過程的關(guān)注,生本意識淡薄,教育觀念滯后。
在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中教師重視技巧而忽視通性通法的現(xiàn)象時而發(fā)生,對解題的常規(guī)性思維、合理的解題邏輯推理等關(guān)注不足。教師過度重視教授解題技巧直接導(dǎo)致了學(xué)生對數(shù)學(xué)的誤解,感覺到數(shù)學(xué)只是一些“聰明人”的“玩物”,于是讓不少自認(rèn)為“不聰明”的普通的孩子“望數(shù)學(xué)興嘆”。
課堂教學(xué)中教師過度注重正確解法的分析,追求教學(xué)過程中的“萬無一失”,卻忽視了作為活動形式的課堂教學(xué)本身“充滿著很多變數(shù),其中不乏錯誤信息”這樣一個基本事實。真實的課應(yīng)該是“允許學(xué)生出錯”的常態(tài)課,而不是精雕細琢的表演課。
所謂“導(dǎo)問”,即“引導(dǎo)、設(shè)問”之義,是指通過對問題本身的研判,在啟發(fā)學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生提出問題、分析問題、設(shè)計問題解決的計劃,最終達到解決問題的目的。“導(dǎo)”和“問”是導(dǎo)問式解題教學(xué)的兩個關(guān)鍵點,其核心是策略層面上的“導(dǎo)”,靈魂是操作層面上的“問”。利用導(dǎo)問式的教學(xué)方法進行解題教學(xué)的關(guān)鍵是解決“導(dǎo)什么”以及“如何導(dǎo)”。下面,筆者結(jié)合典型案例從審題、析題和反思三個層面,論述導(dǎo)問式解題教學(xué)的實施策略。
蘇聯(lián)數(shù)學(xué)教育家斯托利亞爾曾說:“數(shù)學(xué)教學(xué)也就是數(shù)學(xué)語言的教學(xué)。”作為語言學(xué)習(xí)中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)離不開數(shù)學(xué)閱讀,可以說數(shù)學(xué)閱讀能力的高低已成為衡量數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的一個重要指標(biāo)。
解題教學(xué)理所當(dāng)然地承擔(dān)著數(shù)學(xué)閱讀的重任,波利亞在《怎樣解題》中明確將數(shù)學(xué)解題分成若干個部分,其中讀題審題是第一步,學(xué)生只有在讀懂題、審清題的基礎(chǔ)上才能著手思考數(shù)學(xué)問題。解題教學(xué)中的讀題審題實際上就是讓學(xué)生學(xué)會用生活化的語言理解數(shù)學(xué)問題以及用數(shù)學(xué)化的語言理解生活問題。
【實例】(山東省2022屆高三第二次學(xué)業(yè)質(zhì)量聯(lián)合檢測卷第22題)

等價轉(zhuǎn)化問題,讓學(xué)生明確“讀題”的重要性,認(rèn)識到一些問題的設(shè)置往往具有一定的“欺騙性”,這有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性。
許多教師在解題教學(xué)過程中不注意對解題思路的引導(dǎo),這樣學(xué)生在獨立解題過程中必然會按教師的套路出牌,一旦出現(xiàn)新的情境學(xué)生往往會茫然不知所措。筆者認(rèn)為導(dǎo)問式解題教學(xué)可以有效地改變這種局面。
以實例中的第(2)小題為例,教師可以請學(xué)生思考以下問題。
(1)本題的解題目標(biāo)是什么?暗示著什么信息?(2)以線段PQ為直徑的圓是一個動圓,是什么因素導(dǎo)致它在“動”?(3)M、N兩個點主要受什么影響?(4)至此,你認(rèn)為要解決此題需要做什么?(5)以P、Q為直徑端點的圓的方程是什么樣的?由此,需要做什么準(zhǔn)備工作?
隨后,教師在理清這些小問題的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生設(shè)計解題計劃:(1)設(shè)直線MN的方程,并與橢圓方程聯(lián)立成方程組消去y得方程f(x)=0;(2)設(shè)M,N的坐標(biāo)分別為M(x1,y1),N(x2,y2),則x1,x2是f(x)=0兩個不實根,可得x1+x2,x1·x2;(3)用x1,y1,x2,y2表示P、Q的坐標(biāo)并用斜率k表示x1+x2,x1·x2和y1+y2,y1·y2;(4)用k表示出以PQ為直徑的圓方程(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0并適當(dāng)化簡;(5)根據(jù)方程特點尋求定點。
設(shè)計這些小問題的目的是在一個較為復(fù)雜陌生的目標(biāo)問題與簡單熟悉的題設(shè)或條件之間建立橋梁,便于學(xué)生順利地從題設(shè)走向目標(biāo)。如果教師能在平時的解題教學(xué)中經(jīng)常性地使用“導(dǎo)問”的方式幫助學(xué)生思考問題,那么學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力一定會得到持續(xù)提升。
所謂解題反思,就是解題后對解題過程中所涉及的數(shù)學(xué)概念、基本知識和基本能力進行回顧,驗證結(jié)論的合理性,并對解題思路、所用知識點以及數(shù)學(xué)思想進行反思。
解題反思是解題教學(xué)活動不可缺少的過程。在平時的教學(xué)過程中,教師要積極引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真反思,改進解題過程、探討知識聯(lián)系、探究解題規(guī)律。這對提高解題能力,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)興趣,提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)有非常積極的推動作用,也是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的必要條件。如在按解題計劃解完實例中的第(2)小題后,教師可引導(dǎo)學(xué)生進行如下反思。
反思一:設(shè)直線MN的方程時需要什么條件?題目條件中是否隱含著這一條件?如果沒有,需要我們做什么后補性工作?
反思二:直線x=4是什么直線?這對解本題有沒有什么特殊作用?今后解題時要注意什么?
反思三:在求出圓方程前為什么要先用斜率k表示三個式子?
反思四:研究動曲線過定點問題通常是怎樣處理的?在得到含參動曲線方程后如果無法看出其動點時,可采用什么方法研究?
波利亞在《怎樣解題》一書中明確提出“理解問題、擬定計劃、實施計劃、回顧檢驗”是解題的四個必不可少的基本步驟。對實施解題計劃進行導(dǎo)問式反思,既是對解題過程可行性和可操作性的再次思考,更是優(yōu)化解題計劃、使學(xué)生的思維得到升華的必要途徑。
在解題教學(xué)過程中,教師不應(yīng)滿足于學(xué)生“學(xué)會”,更不要滿足于學(xué)生“聽懂”,而應(yīng)通過對問題的分析及思維的引導(dǎo),讓學(xué)生從“學(xué)會”走向“會學(xué)”。
首先,在解題的第一步驟“審題”中,教師不應(yīng)將“審題”狹義地理解為“讀題”,而應(yīng)通過“導(dǎo)問”的方式對問題題設(shè)和條件進行分析,讓學(xué)生明確題目以及題設(shè)條件所給出的信息,這有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的解題“題感”。
其次,通過導(dǎo)問的方式幫助學(xué)生在題設(shè)和結(jié)論之間架設(shè)通道是提升學(xué)生問題解決能力的有效途徑。導(dǎo)問式例題教學(xué)通過對“問題鏈”中一個又一個小問題的分析研究,引導(dǎo)學(xué)生體會解題的原生態(tài)思維,從而逐步提高解題能力,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣,教會學(xué)生真正用數(shù)學(xué)的思想思考問題。解題教學(xué)的目的不是教給學(xué)生一些靈機一動的“奇思妙想”,而是教會學(xué)生在題設(shè)和目標(biāo)之間進行“步步為營”的精致設(shè)計。