念家桃(平潭縣第一中學,福建平潭350400)
在說題教學中培養高中生的數學思維素養
念家桃
(平潭縣第一中學,福建平潭350400)
在數學教學中,教師引導學生說題,可以讓學生養成“說題、想題、做題、反思”的良好習慣。在說題教學中,可以通過說解法以培養學生的發散思維與獨立思考能力,通過說變式以培養學生的創新意識與探索思維能力,通過說思想方法以提高學生的歸納總結能力與數學素養。
高中數學;數學說題;思維訓練;有效學習
學生的數學學習活動不只限于接受、記憶、模仿和練習,在數學教學過程中,教師應倡導自主探索、動手實踐、合作交流、閱讀自學等多樣化的數學學習方式?!罢f題”是一種促進教師專業發展的教學教研活動,也是一種促進學生思維發展的學習途徑,在數學教學中,教師引導學生說題,可以讓學生養成“說題、想題、做題、反思”的良好習慣。
說題包括學生說題和教師說題。教師說題,類似于說課,是一種教育教研和討論活動,也是一種深層次備課后的展示與一種教學方式。學生說題,是一種旨在深化學生解題思維習慣與思維品質的學習活動,在提高學生問題解決能力的同時,有助于培養學生的發散思維,激發學生獨立思考的能力,有助于培養學生的創新意識,發展學生勇于探索的能力,有助于培養學生的歸納總結能力,提升學生的數學素養。
高中數學說題的內容大致包含:說解法、說變式、說思想方法、說背景、說規律、說反思、說錯解等等。筆者結合多年來的教學經驗在課堂上開展說題活動,從教師“說”到學生“說”,課堂上氣氛熱烈,學生的學習成績顯著進步。
波利亞說:“問題是數學的心臟,掌握數學意味著什么?那就是善于解題?!睆牟煌慕嵌热ニ伎紗栴},從不同的方向去尋找解題策略是學生要掌握的能力。為此,教師可選擇在說題的教學活動中培養學生的發散思維,以及學生的獨立思考能力和創新意識。
在課堂上,教師與學生可以先圍繞問題的解法展開說題活動:

解法3.兩邊平方去根號并整理得:y2=4+把兩個根號問題轉化為一個根號的問題,再利用二次函數求出最大值。
解法4.利用導數工具研究函數的單調性,令f′(x)=0得:x=-1,所以函數f(x)在(-3,-1)上單調遞增,在(-1,1)上單調遞減進一步求出函數的最大值,體現了通性通法。

我們在解題教學過程中,不能盲目追求數量不顧質量,陷于題海戰術,而應著力教會學生思考,對一個問題的多思路分析,能讓學生的思維產生遷移與發散,從而提高學生思維的敏捷性和靈活性,以及分析與解決問題的能力。
高中學生的思維十分活躍,在說題教學中,教師有意識地引導學生對問題進行引申與拓展,有助于培養學生的創新意識,發展學生勇于探索的思維能力。例如,在求函數f(x)=最大值的問題中,我們可引申出以下變式題:

教材中的例習題都經過精心設計和嚴加挑選,在教學中,教師要充分利用這些例習題進行引申與拓展,通過一題多變,一題多用,一題多解和多題一解等方式,提高學生靈活運用知識的能力。高中數學題的變式教學要做到循序漸進、有的放矢,要緊密聯系以前所學知識,在新知識的學習中復習鞏固舊知識,以提高學習效率。習題的變式教學可以培養學生的發散思維,提高他們解決實際問題的能力,有時候,這種變式教學甚至可以跨學科進行,比如,可以用甲烷的分子結構圖對正四面體問題進行變式。習題的變式教學要緊扣考試說明不要編造繁、難、雜、怪類問題,以免浪費學生的學習時間,挫傷學生的積極性。
引申與拓展和真正意義上的反思與創新有很大的距離,但是它可以使學生明白,一個問題解完了并非結束了,如果能夠做出一些有益的變式拓展,對理解和掌握數學知識和解題策略,都有事半功倍的作用,對發展學生勇于探索的思維能力有很大作用。
學數學需要解題,但解題不是數學學習的全部內容,領悟數學思想掌握數學方法才是數學學習的精髓,離開這一點,解題將是低效甚至是無意義的。
數學思想方法是從數學知識中凝煉出來,是將數學知識轉化為數學能力的橋梁。在上述例題五種解法及其變式解法中,教師要引導學生總結出其中用到的“轉化(化歸)思想、數形結合思想、函數與方程思想”等數學思想,以提高學生對數學的認識與理解水平。
在2009年福建高考理科試卷中,有一道這樣的填空題:若曲線f(x)=ax3+1n x存在垂直于y軸的切線,則實數a的取值范圍是______。由于問題中的曲線f(x)=ax3+1n x存在垂直于y軸的切線,故有f′(x)=0,即3ax2+=0有大于0的解,這里蘊含了化歸與轉化思想。我們可以將3ax2+=0化為3ax3+1=0,討論a>0,a=0,與a<0三種情形,只有當a<0時,方程有正數解,這里蘊含了分類與整合的思想,以及方程的思想;將3ax2+=0化為3a=,因為x>0,所以a>0,這里蘊含了函數的思想與變量分離的思想;將3ax2+=0化為3ax2=,在同一直角坐標系內畫出y=-與分別當a>0,a=0與a<0時y=3ax2的圖象,發現只有當a<0時兩圖象有交點,且交點的橫坐標大于0,這里蘊含了數形結合的思想,分類整合的思想。
“授之以魚,不如授之以漁”,方法的掌握,思想的形成才能使學生終身受益。用數學思想指導解題思維,可最大程度地培養思維的發散性、靈活性,能對問題靈活變通與引申拓展,提高數學思維的深刻性。
通過一年的“學生說題”課題實驗教學研究,從剛開始引導學生按波利亞的“如何解題表”提供的方法去“說題”,到后期學生能圍繞數學題目進行“說題”,遇到比較難的數學題目時,也可以說說做不出來的原因或碰到的困難,說出自己的想法,或者對問題的結論進行猜想。通過與非實驗班的對比,參與“學生說題”的學生學習更積極主動,同學間交流更多了,同學們也喜歡將自己對數學問題的理解或解法與其他同學分享,這也說明“學生說題”的教學實踐是成功的。
說題提供了一種很好的研修模式,對學生學習數學有較大的促進作用。它可使學生學習的自主意識有明顯提高;學生自主學習能力有明顯提高;學生的數學成績有明顯提高。在教學中充分挖掘例題的潛在功能,通過對例題的巧妙變式及一題多解和一題多變訓練,可以培養學生多角度、多層次地去思考和解決問題,培養學生的思維能力,提高解題能力。對數學問題能夠執著探求,對數學新問題能夠不斷學習、反復思考、解題方法及時調整、尋求更優解法,將會使他們的數學成績有質的飛躍。
[1]張曉東.說題與數學青年教師的專業成長[J].中學數學教學參考,2015(3).
[2]徐敏亞.數學課堂讓學生經歷真學習[J].中學數學教學參考,2015(3).
[3]江忠東.小試題中的大信息[J].中學數學教學參考,2015(4).
(責任編輯:王欽敏)