引导学生进行反思整理的实践与思考

2016-08-26 02:00江苏省苏州实验中学215011
中学数学研究(江西) 2016年8期
关键词:整理解题思维

江苏省苏州实验中学 (215011)

丁益民



引导学生进行反思整理的实践与思考

江苏省苏州实验中学(215011)

丁益民

现代学习观指出:学生的学习是一种选择性学习,是一种实践性学习,是一种创新性学习.从本质上看,学生的数学学习过程是一个自主构建自我理解数学知识的过程,即在自己原有的知识背景、活动经验和理解的基础上进行学习活动,并通过自己的主动活动,包括独立思考、与他人交流和自我反思等,主动地去进行数学的建构与理解.在这样的过程中,获得经验、对经验的分析与理解、对获得过程以及活动方式的反思至关重要,但实际教学中学生的“反思”不够,“整理”不多,原因出在我们教师不敢或不愿给学生“反思”的机会,反而用大量重复的“题海”训练耗尽了学生自主反思整理的时间,殊不知,没有反思的学习过程必定是低效甚或无效的.

在近一年的教学实践中,笔者在任教班级(我校为江苏省四星级高中,学生为我校高一年级最好生源,学生基础扎实,数学水平较高)进行“优秀生”的反思整理的指导实践,根据学生自身的学习情况进行适当的反思整理,整理学习过程中的学习心得,反思学习过程中的经验体会,一年的尝试与探索,得到了一些收获与启示,本文试借一些案例谈谈具体的做法与思考.[注:部分作业的文字表述和篇幅笔者作了适当的调整与完善]

一、反思整理认知误区,弄清错误的前因后果

在某一知识点学习过程中,学生的认知进程并非一帆风顺,有时会出现认知错误,特别是知识建构的初始阶段,如不及时引导学生进行反思,将影响学生对知识的准确理解,并且这样的认知隐患还可能影响与之相关问题的处理.通过反思整理,可让学生认识到原有认知错误的根源,同时整理出正确的理解方式,为今后的“再学习”提供有理有据的学习材料.

案例1高一潘智康同学在学习不等式内容进行了如下整理:

问题已知实数-1≤m-n≤1,1≤m+n≤3,求m+2n的范围.

错解:因为-1≤m-n≤1,1≤m+n≤3,所以0≤m≤2,0≤n≤2,即0≤2n≤4,故0≤m+2n≤6.

分析:错解在于单纯地把m,n进行分离重组,没有意识到他们的内在联系,它们是互相牵制的.

图1

图2

在学习过线性规划知识后,可以作出平面区域解释这样做“范围扩大”了,以图2为证:

从图中明显可见,四边形DEFG区域的是它原本表示的区域,而四边形OABC区域则是运算后的区域,显然“扩大”了,值得警惕!

正解:1°、待定系数法

设m+2n=x(m-n)+y(m+n),可得

2°、换元法

3°、线性规划法

记S=m+2n,变形为m=S-2n,可知目标函数的两个最优解为(0,1),(2,1),即Smax=1,Smax=5,即1≤m+2n≤5.

图3

总结:以上几种方法有一个共同点,就是整体化,这样就不产生多余的运算以致扩大范围.

相比来看,待定系数法与换元法可行性更高,而线性规划法要画图,比较复杂,一旦画不准还会影响结果.

这是一份对自己认知错误进行完整的反思整理作业,既有错解暴露,又有错因分析,既有正解展示,又有方法比较,将原有认知错误的前因后果总结得清清楚楚,学生对相关知识理解的深度必然不是局限在方法层面了,而是将认知的触角上升至理性分析的高度,这正是学习数学的本真之道.

二、反思整理认知视角,逐步建立起完备的认知观念

学生的认知过程是一个循序渐进、螺旋上升的过程,而认知观念的建立则更是长期的系统建构过程,在不断的渗透与长期的训练中,经常引导学生进行相关问题认知视角的反思整理,有可能让学生建立起完备的认知系统.

案例2 高一周明浩同学在解决以下“平面几何”问题后,历时近半个月,多次和笔者、同学探讨,经过多次的反思后整理而成:

问题在△ABC中,已知AB=AC=6,AD=4,且△ABC的外心在BD上,求BC的长度.

这是一道平面几何问题,之前在课上学到:几何问题可从多个角度研究.

回忆:在学习“正(余)弦定理”时,老师让我们从多个角度研究解三角形问题,主要有:正余弦定理知识、坐标法(解析法)、向量法、纯几何方法.下面也从这四个角度来解决该问题:

整理1:正(余)弦定理知识(老师课堂讲的方法)

在△ABD与△ABC中分别由余弦定理得

点评:本法是课本中的基本模型(苏教版必修5第10页例2,第16页例6),其中蕴含的“算二次”数学思想体现得淋漓尽致,值得拥有!关注课本,重视数学思想方法是今后学习的重中之重!

整理2:坐标法(自己课后的思考方法)

图4

在Rt△ABO中,由勾股定理得m2+n2=36(2)

点评:显而易见,坐标法处理本题的优势是不涉及“角”,容易想到,运算不难,关键是要大胆去“设点”,另外,其中又一次运用了“算两次”的数学思想也值得关注.

整理3:向量法(与老师交流后的想法)

图5

点评:向量法的精髓在于“向量关系数量化”,其中两组三点共线又看到了“算两次”数学思想的影子,此法相对于其他方法似乎运算量较大,相对而言,有点笨重.

整理4:纯几何方法(与同学相互研讨后而得)

图6

点评:几何法难想,尤其是辅助线不容易想到,对我们的要求比较高,但在和几位同学的讨论后,还是能够接受这样的“挑战”,可作为上述方法的“锦上添花”之作.

这样的反思整理,真心为学生的毅力和钻研精神点赞,也越发说明只要我们给学生充分的反思时间,给予他们适当的点拨与指导,他们是可以将课堂中的“研究”延续到课后的“反思”中去.他们在反思整理中有对课堂听课内容的“整理”,有自己与同学、老师交流后的“反思”,加上教师的点评,学生对问题的认识可上升为知识框架下的系统认识.这样的反思整理实为一份学习成果汇报,与老师互动,与同学合作,学习的过程是真实的、互动的,更重要的是学生在此过程中建立了良好的认知观念(几何问题可从哪些角度去研究),感受到核心数学思想的价值(“算两次”思想的多次体会),而这些都将有利于学生建立起完备的认知观念.

三、反思整理思维过程,“二次”反思优化思维结构

学习的过程也是学生逐步调整和优化的过程,他们在解决一些问题时,最初的思维线路并非清晰简洁,甚或是繁杂无章.通过老师的讲评与指导,思维线路有了明显的改进或改变.若在此基础上再与同学探究讨论,与老师交流(包括书面交流),查阅相关资料等,再对已有的思维线路进行改进与调整,直至形成较为清晰顺畅的思维结构,这对学生的思维训练的个体性是很有效的.

案例3高一俞婷同学对一道试题的思维方式的反思整理

题目设α∈R,若x>0时,均有[(a-1)x-1](x2-ax-1)≥0(①),则实数a=_________.

图7

最初想法:对于①式,如果用因式分解会得到

笔者在批阅该作业时评注:本例可否从其他角度入手?比如函数的图像.

几日后,学生进行了“二次”整理:

换一种思路:用函数图像来研究

图8

老师,本题是否还有其他比较好的解法?盼告知.

笔者思考后慎重地给学生再次做了引导性的交流批注:

这个不等式的主变量是哪个?具有任意性的变量可否从特殊值上思考?试试看.

次日,学生再次整理道:这是一道关于变量x的不等式恒成立的问题,而且最后结果是一个确定的值,可选用特殊值来逼出a的值:

当x=1时,有(a-2)(0-a)≥0,可得0≤a≤2.

感受:尽管没有求出a的值,但缩小了范围,离目标近了.

感受:意料之外的结果,但又是情理之中,特殊值发挥了很多的作用.

学生在反思整理作业中完全真实地暴露了研究问题的思维过程:从一开始的茫然(思维受阻)到教师点拨后的切换角度研究问题(思维转换),再主动与老师交流后的反思整理,最后根据问题的特点巧妙迅速解决了问题(思维变通).整个反思整理的过程中学生经历的何止是思维过程的优化呢?这恰是历练了做学问的“三重”境界,由此获得的情感、态度和价值观层面的深刻体悟是难以磨灭的.

四、反思整理解题经验,个性总结印象深刻

学习需要总结反思,尤其是解题活动中,解题失败或错误是普遍现象,关键是要引导学生学会总结反思,提取出相关解题经验作为后续学习的基础.在总结时,有时抽象晦涩的文字语言无法表达出对解题经验的学习体会,我们可以给学生充分的自由度,指导学生自己根据自身情况选用符合他们认知理解的方式进行总结,让其自由发挥,进行自我表征,印象自然深刻.

案例4高一李康同学擅长打油诗,在其整理作业中常见打油诗式的总结性反思.

案例4.1在订正不等式恒成立习题后,他用如下“打油诗”加以总结:

遇到恒成立,方法要选对;先把函数看,单调最好解;若非单调也无妨,图像画出来帮忙;分离变量是通法,再无思路全靠它.

案例4.2在订正有关解三角形习题后,又用如下颇有韵味的“诗”进行总结:

解形需从多角度,边角互化形伴数.向量坐标和定理,焉知"几何"巧妙处?

学生运用“打油诗”等喜闻乐见且贴近个性的方式,将解题经验总结得精准到位,这样的反思性整理肯定是学生经过切身体会后的有感而发,俏皮活泼中不失数学方法,富含文采却不缺数学理性,学生将在自己营造的轻松氛围中接受了相关解题经验,这样的经验将是深刻牢固的.

在长期的教学实践中,我们越来越体会到反思性整理作业的重要性和可行性,或许我们多给学生一点自由反思的时间和机会,多给学生一些反思整理的引导与关注,他们将获得的不仅是数学知识和数学方法,可能获得的是学习数学的信心与乐趣,将以理性和欣赏的心态去面对数学、学习数学.

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