陸劍雪

摘要:教學實踐與思辨表明,重視微觀方面的教學設計是實現數學有效教學的充要條件,而一題多解是微觀教學設計的重要思維訓練形式。通過不同形式的自主學習、探究活動,讓學生經歷數學問題從發現到解決的全過程,注重引導學生從多種解法中解決難點,找出最簡捷、最巧妙的解法,體驗成功的喜悅,培養良好的思維習慣,提高學生思維的品質,體會數學思想方法,享受數學學習的快樂,形成并發展創新意識。
關鍵詞:一題多解;知識脈絡;創新意識
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2016)07-0021
所謂“一題多解”,是指通過不同的思維途徑,采用多種解題方法解決同一個問題的教學方法。二十多年的教學實踐與教學反思總結都表明,一題多解不僅是激發學生興趣、開拓思路、提升思維品質、靈活應變,讓學生形成解決問題能力的基本策略,而且能讓學生體驗解決問題時策略選擇的多樣性,發展他們的實踐能力與創新能力。本文擬就一題多解在初中數學教學微型設計中的應用,做一些課堂有效教學的實踐和探索。
一、設計一題多解,打開數學大門
在由簡入繁、循序漸進的數學殿堂中,每一領域都有一扇虛掩的大門,等待我們去開啟。七年級學生剛學幾何的推理論證時,總會很不習慣。這是由于幾何所研究的對象、過程、思維方式、語言的表達都與代數有較大的區別,并且幾何語言是人們從長期的實踐中提煉而成的,具有概括性、抽象性、邏輯性較強等特點。為此,面對問題,如果能引導學生從不同的角度去思考,就能把學生的好奇心轉化為求知欲,讓他們興致勃勃地去推開幾何殿堂的大門。
例題:如圖所示,直線MN分別和直線AB,CD,EF相交于點G,H,P,∠1=∠2,∠2+∠3=180°,試問:AB與EF平行嗎?為什么?
分析:首先,掃除三線八角中的同位角、內錯角、同旁內角幾何入門的第一道門檻,總結三類角的特點,關鍵先找“截線”,再把復雜圖形基本化(F形、Z形、U形),運用定義識別。然后分析要想得到AB∥EF,可以從問題的結果出發,思考學習過的判斷兩條直線平行的方法有哪些,讓學生回想學過的五種方法,也培養學生思維的流暢性,并滲透分析法。需滿足條件∠1=∠EPM,或者∠AGP=∠GPF,或者∠AGP+∠GPE=180°,或者(利于平行的傳遞性)先證AB∥CD,再證CD∥EF,所以可得AB∥EF。因此,這四種方法進行解答,并且四種方法靈活運用。還有平行線定義:在同一平面內不相交的兩條直線叫做平行線,平行線的定義法一般不常用。
解:AB∥EF,理由
方法1:
∵∠1=∠2 ∠2+∠3=180°(已知)
∴∠1+∠3=180°(等量代換)
又∵∠3+∠EPM=180°(鄰補角定義)
∴∠1=∠EPM(等式性質)
∴AB∥EF(同位角相等,兩直線平行)
方法2:
∵∠3=∠MPF(對頂角相等)
∠2+∠3=180°(已知)
∴∠MPF+∠1=180°(等量代換)
又∵∠1=∠2(已知)
∴∠1+∠MPF=180°(等量代換)
又∵∠1+∠AGP=180°(鄰補角定義)
∴∠AGP=∠MPF(等式性質)
∴AB∥EF(內錯角相等,兩直線平行)
方法3:
∵∠1=∠2 ∠2+∠3=180°(已知)
∴∠1+∠3=180°(等量代換)
又∵∠1=∠BGP ∠3=∠GPF(對頂角相等)
又∵∠BGP+∠GPF=180°(等量代換)
∴AB∥EF(同旁內角互補,兩直線平行)
方法4:
∵∠2=∠CHM(對頂角相等)
∠1=∠2(已知)
∴∠1=∠CHM(等量代換)
∴AB∥CD(同位角相等,兩直線平行)
又∵∠3=∠HPF(對頂角相等)
∠2+∠3=180°(已知)
∴∠2+∠HPF=180°(等量代換)
∴CD∥EF (同旁內角互補,兩直線平行)
∴ AB∥EF(如果兩條直線都和第三條直線平行,那么這兩條直線也互相平行)
此例中,一看到探究平行線,馬上想起一系列角的等量關系,這種條件反射的建立,是最基本的數學素養之一。一題多解表現為依據定義、定理、公式和已知條件,思維朝著各種可能的方向擴散前進,不局限于既定的模式,從不同的角度尋找解決問題的各種途徑,培養學生的發散思維能力。在此,一題多解也讓學生享受了成功的喜悅。適時的引導啟發也讓學生感受到學習幾何有趣、不難。
二、運用一題多解,驅散畏難情緒
領進數學大門,是成功的第一步。但客觀地說,數學的確有不少難題,甚至在一些同學看來,這些難題簡直是一座座不可逾越的大山。所謂“難者不會”,如何通過一題多解的教學設計驅散畏難者的消極情緒,幫助他們重拾信心,變成“會者不難”,是我們要研究的另一大課題。
小學解應用題,學生學了五、六年的算術解法,已經習慣于算術法,是逆向思考;而初中解應用題,學生學習列方程法,是正向思考,思路上不一定轉得了彎。盡管強調:列方程解應用題要求“分析題意、找出等量關系、據此列出方程”,但這種強調對于初學者來說,把等量關系復雜化了,常常是一旦思維受阻,就一籌莫展,易產生畏懼心理。
為此,列方程的實質說成:在題目描述的過程中,先隨便“拉出”一個量,根據題意用兩種不同的方法表示“它”,中間用“等號”連接,方程即列成。這樣,若能進行策略開放,經常對一些問題從不同角度思考,得出多種解法,可以幫助同學們開拓思維。再遇思維受阻時,進行換位思考,便也能茅塞頓開,拿出解題策略,勢如破竹,使學生感到列方程是唾手可得的事情。
最后,歸納出列方程解應用題的解題方法,若一量為所求量(設為未知數),另一量給出的數值較具體,則選擇第三量列出方程,即一量設,一量已知,一量列方程。這使學生在解應用題時思路更明確清晰,從而能快捷地列出方程。
列方程解應用題,是整個初中數學教學的重點,也可以說是難點。因此,起始課教學讓學生掌握好它的原理、方法及實質則顯得十分重要。教學設計要符合初中生的認知水平,一個合適量的“拉出”,衍生了問題的一系列的不同解法,同時,歸納出列方程解決實際問題的一般步驟,使學生的思維始終處于活躍狀態。他們不僅充分利用已知解決未知,并且在解決未知的過程中,有效地拓展了思維,有利于培養學生的發散思維,從而培養和提高學生分析問題、解決問題的能力。
有了成功的嘗試,學生再次見到難題就會從容得多、自信得多。當然,這種“成功”一定是學生經過努力體驗到的“成功”,而不是看教師演示出的“成功”。
三、掌握一題多解,融通知識脈絡
許多章節的教學目標中都有“熟練掌握”基本知識的要求,與此相配套的強化訓練往往會形成思維定勢。思維定勢固然有其積極的意義,但也會產生消極作用,表現為思考問題常常傾向于某種固定的模式,思維不夠靈活。所以,尋求多種解題方法,有助于消除思維定勢的消極作用,使所學知識融會貫通、形成體系,便于活學活用,爭取更大的進步。
在不同的教學階段,證明同一個命題的方法越來越優化,這不僅能幫助學生克服思維定勢,而且有助于學生更好地把握知識的脈絡。
尤其有效的是在數學復習課上,善于多方位思考,探究一題多解,最有利于學生掌握和鞏固知識,把已經差不多遺忘的知識點重新建立起來,挖掘問題的內在聯系,向“縱、橫、深、廣”拓展,向“少、精、活”探索,既能提高解題速度,又能有目的地把各類知識串聯起來,達到溫故而知新的目的,逐步提高認知的層次,從低級到高級的螺旋式上升,實現一題多解意義的延伸。
四、尋求一題多解,培養創新意識
人才的培養不只是讓他們掌握已有的知識技能,更高的目標在于培養他們的創造能力和創新意識。在教學實踐中,注重產生結論的過程教學,引導學生探索一道題目的多種解法,既可以增強學生解題的信心,激發學生的學習興趣,又可以培養學生的創新意識。要做到一題多解,教師就要利用典型、生動的事例激發學生的“求異動機”,有意識地安排一些靈活多變的練習,在引導學生掌握了基本的、規律性的解題思路的同時抓住各部分知識間的聯系及方法間的聯系,進而引導學生從不同角度、不同領域去探索解題方法。
為了尋求一種新的解(證)法,學生往往冥思苦想,反復琢磨,百思不得其解。可一旦領悟,解(證)法卻又那樣出人意料。通過尋求新的解(證)法,學生既體驗到“山窮水盡疑無路”的艱辛,又品嘗到“柳暗花明又一村”的驚喜,從而激起他們更加強烈的學習熱情。有的同學課后繼續探究新的解題方法,由被動轉為主動,從厭學變為樂學、好學。相信以后再遇到其他題目,他們也會不滿足于一種解法,不斷尋找最簡捷、最巧妙的解法,通過各種不同形式的自主學習、探究活動,學生體驗數學問題從發現到解決的全過程,享受成功的喜悅,并能從中形成、強化創新意識。
借鑒前人理論可知,解法探究作為數學有效教學的重要途徑,就是要讓學生在獲得數學知識的同時,改進學習方式、方法,既善于聽講,又適應變式、樂于探究,從而使興趣得到培養、情操得到陶冶、智力得到開發、素質得到提高,從根本上促進學生的進步和發展。
二十多年的基礎課堂教學實踐又證明,一題多解的教學微設計要求教師做好引導啟發,同時竭力鼓勵學生主動思考、積極探索,可以促進學生經歷知識產生的過程,理解并且掌握基礎知識、基本技能及其應用,感悟并熟悉數學思想方法,學生學得更明、更好、更深;可以促進學生學會了好的思考方法,提升了學習能力,達到了不需要教的境界,學生學得更多、更快、更強。
數學課堂有效教學的實踐和探索還在不斷深入,而一題多解的教學設計將永不落幕。它會不斷散發出神奇的魅力,感召我們的數學課堂探微知著,一探到底。
(作者單位:江蘇省蘇州市吳江區蘆墟初級中學 215200)