
摘要:在素養教育的推動下,解題教學越來越重視學生思維能力的培養,越來越重視學生數學核心素養的落實.不過,解題教學中普遍存在著固定套路模仿、重結果輕過程等現象,使得解題遠離數學本質,遠離解題訓練本意.基于此,在解題教學中要回歸抽象能力的培養,回歸思維品質的培養與塑造,回顧理性思維的培養與提升,回歸數學本質,讓學生不但學會解題,更重要的是讓學生學會學習,促進學生數學核心素養的落實.
關鍵詞:解題教學;回歸;核心素養
縱觀當下數學課堂,有些解題教學環節的設計與實施偏離了解題訓練的本意,遠離了數學本質,影響了課堂教學效果.解題過程中,部分教師習慣將自己認為的最好的解題方法以強灌的方式教給學生,然后給出大量的重復練習讓學生模仿套用.表面上看,課堂熱熱鬧鬧,學生能夠根據模仿和套用解決許多問題,但是仔細想來,在此過程中,學生的思路被教師牽著走,學生并未理解“為什么這樣解”“還可以怎樣解”等問題,只是按照既定程序做出套路式的反應,出現這樣的結果顯然有悖解題教學的初衷[1].那么在解題教學中,如何找回原點,回歸本質,提升教學有效性呢?筆者結合教學經驗淺談自己的幾點粗淺認識,供參考!
1 創設情境回歸抽象能力的培養
當下,創設情境已成為數學課堂的重要一環,多數教師旨在通過創設情境讓學生感知數學與生活的密切聯系,調動學生學習興趣.其實,創設情境的意義不止于此,更重要的是培養學生的數學抽象能力,讓學生學會用數學的眼光看待生活實際問題[2].在實際教學中,若忽視了情境教學在培養學生抽象能力方面的作用,不僅會使情境教學的功能大打折扣,而且不利于學生數學核心素養的培養,影響學生可持續學習能力的培養.
例如,在教學“圓周角”第一課時,教師展示體育館看臺、劇場座位展示圖等,然后提出這樣一個問題:為什么會這樣設置座位?該情境與生活緊密聯系,確實能夠調動學生參與的積極性.不過該問題過大,學生給出的答案比較零散、龐雜,很難與圓周角建立聯系,顯然其偏離了情境創設的本意.教學中,教師不妨將問題變一變:從數學的角度來看,觀眾席為什么會設計成圓形呢?由此通過指向明確的問題,引導學生將生活問題抽象成數學問題,提升教學有效性.
2 通過歸納概括回歸理性思維
在解題教學中,部分教師為了追求進度,呈現標準答案后就草草了事,很少帶學生進行歸納總結,也沒有分析問題的本質,這樣也就很難上升到會一題通一類的效果.在實際教學中,教師應提供一定的時間讓學生歸納總結,并給出一些變式題目,以此凸顯問題的本質,提高學生舉一反三的能力.
例1 將長10 cm的線段任意分成5段,拼成一個五邊形,其中最長邊的取值范圍是什么?
教學中,教師讓學生獨立求解,然后展示學生解題過程.問題解決后,教師預留時間引導學生進行理性歸納概括.
師:說一說,解決以上問題時,主要運用了哪些數學模型?
生1:“兩點之間線段最短”幾何模型.
師:請進一步說一說你的分析過程.
生1:設最長線段的兩個端點為A,B,其他四條線段可以看成是連接這兩個端點的折線.
生2:運用了“不等式”模型,結合生1分析可知,最長線段的長度應小于其他四條線段長度之和.假設最長線段為x cm,則其他四條線段之和為(10-x) cm,所以xlt;10-x,即xlt;5,即得到五邊形最長邊的上限.
生3:運用“平均數”模型.將10 cm長的線段平均分成5段,平均每段為長2 cm,最長線段不能小于平均數,由此得到五邊形最長邊的下限.
師:很好,大家分析得非常到位,現在我們將題目變一變,看看你會得到怎樣的結果呢?(教師PPT出示變式問題)
變式 已知八邊形的周長為24 cm,則其最長邊的取值范圍是什么?
通過親歷理性歸納概括這一過程,學生已經認清了問題的本質,并掌握了解決問題的方法,所以很快就給出了正確答案.
在日常教學中,很多學生可能會有這樣的經歷,很多題目感覺似曾相識,但是解題時卻無從下手.那么是什么原因造成了這一現象的呢?究其原因就是學生在平時學習中沒有將問題學懂、學透,為此題目略加變化就會感覺束手無策.可見,解題后教師有必要帶領學生進行歸納總結,以此幫助學生認清問題的本質,掌握解決問題的方法,促進會一題通一類教學目標的達成.
3 讓合情推理回歸合理的地位
在初中日常教學中,師生所關注的大多為演繹推理,對合情推理的關注較少.要知道,合情推理的實質是發現,是培養學生創新精神、提高學生思維能力的重要途徑.發展學生的合情推理既是“課標”的要求,也是發展學生數學核心素養的需求,合情推理在解題中發揮著不可替代的作用[3].在日常教學中,教師應重視發展學生的合情推理,以此有效激活學生的數學思維,提高學生創造力.
例2 如果1+2+3+4+……+n的計算結果是一個7位數,其前四位數從左到右為2,0,1,1,問正整數n是多少?
問題給出后,教師讓學生獨立求解,學生給出如下解題過程:設計算結果為2011abc,由題意可得n(n+1)2=2 011 000+abc,即n(n+1)=4 022 000+2abc.又0≤abclt;1 000.所以4 022 000lt;4 022 000+2abclt;4 024 000,即4 022 000lt;n(n+1)lt;4 024 000,至此,學生得到了關于n的一元二次不等式.不過該一元二次不等式超過了七年級學生的知識范圍,顯然此路不通.在運用演繹推理遇到障礙時,不妨借助合情推理來尋找解題的突破口.對于n(n+1),可將其看成兩個連續正整數之積,把4 022 000近似看成4 000 000,則n可以近似看成2 000,若其中一個因數增加1,則n(n+1)增加2 000.若兩數之積增加22 000,則其中一個因數需要增加11,再根據實際情況來看,兩個因數是同步增加的,不妨令n=2 005,代入特值進一步驗證,由此問題迎刃而解.
例3 已知正方形的面積是24 m2,則正方形的邊長大約是(誤差小于0.1 m).
例3不需要精確值,可以用合情推理來解答.因為42lt;24lt;52,所以該正方形邊長應該是4和5之間的一個數.接著利用“二分法”,取中間值開始試算,4.52=20.25,誤差較大,不滿足要求.繼續利用“二分法”,取4.5和5的中間值,計算得4.82=23.04,顯然這個數已經逐漸逼近24了.這樣通過合情推理,運用逐步逼近思想確定正方形的邊長約為4.9 m.
其實無論在學習中,還是在生活中,經常會遇到一些需要合情推理來解決的問題.合情推理給學生以更廣闊的思考空間,其有著演繹推理不可替代的重要作用,因此在日常教學中,教師應重視發現學生的合情推理能力.
4 讓解題回歸到思維品質的培養
解題一般會經歷“審題—確定方案—執行方案—驗證方案”等過程,可見解題中滲透著程序化思想,是進行思維訓練的有效載體.在日常教學中,教師應對題目進行深入挖掘,挖掘出題目背后的思維,以此培養學生良好的思維品質,提高學生解題能力.
例4 A,B兩居民小區被一條道路連接,為了方便社區居民購買生活用品,現決定在路邊建一個綜合性超市,你認為這個超市建在哪里合適呢?
該問題是一個經典問題,是用數學知識解決生活問題的典范.教學中給出這一問題并不是簡單地尋求標準答案,而是將解題回歸到思維品質的培養上.
師:誰來說說自己是怎么想的?
生1:可以從數學的角度來分析,將A,B兩居民小區抽象成兩個點,中間的道路抽象成線段,根據公平性原則,超市應建在線段中點.
師:很好,生1將生活問題數學化,從公平原則出發,運用線段中點這一幾何模型給出了合理的建議.你們還有其他想法嗎?
生2:我感覺在解決這一問題時,還應考慮兩個小區實際居民的人數.若兩社區居民的人數基本相同,生1的方案非常合理;若兩小區居民的人數相差較大,可能有悖公平的初衷.
生3:我非常贊成生2的觀點,這一方案還可以進一步優化.在確定位置時,應該設計問卷調查表,了解兩個小區的居民到超市的情況,以此給出更為合理的方案.
師:能夠運用數據分析的觀念來分析和解決現實問題,非常棒.
在解決問題的過程中,不能僅關注于客觀唯一的答案,應該深入題目背后的思維,站在思維品質的培養與塑造角度來分析和解決問題,提升學生數學素養.
總之,教師作為課堂教學的組織者,作為學生學習路上的領路人,在解題過程中切勿貪多求快,應該靜心思考解題的本質,回歸正確的解題原點和方向,以此有效提高學生解題能力,發展學生數學素養.
參考文獻:
[1]章建躍.核心素養統領下的數學教育變革[J].數學通報,2017,56(4):1-4.
[2]牛新榮.回歸解題本質 找回迷路的原點[J].安徽教育科研,2021(17):118-120.
[3]梁海栗.核心素養導向下的初中數學解題教學策略研究[J].中學教學參考,2023(2):10-12.