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摘 要:通过在课堂教学、解题训练和学生自主学习中培养学生的反思意识,可以使学生深化对问题的理解,优化思维过程,完善认知结构,提高学生的数学综合素养。
关键词:现象;反思意识;培养
仔细反思我们的教学,不难发现在我们的教学中更多关注的是教学进度和教学环节,在课堂的知识讲解和解题教学中冷落了“回味”和“反思”。缺乏反思的学习和缺乏反思的教学同样不利于学生的学习,不利于学生思维能力的培养和提高。“授之以鱼,不如授之以渔。”让学生学会学习是数学教学的根本目标,让学生在学习中主动地探求知识,不断地发现问题,提出问题是一种主动探索的创新性学习,是新课程的核心理念。这就需要教师在教学中注重学生反思意识的培养,优化思维品质,提高学生的数学自主学习能力。
一、培养反思意识的目的和意义
数学课程标准提出:“初步学会从数学的角度提出问题、理解问题,并能综合运用所学的知识和技能解决问题,发展应用意识。形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力与创新精神。学会与人合作,并能与他人交流思维的过程和结果,初步形成评价与反思的意识。”
反思是对思维结果进行检验和再认识的过程,是自觉地对数学知识进行观察、分析、总结、评价、调控的过程,是学生调控学习的基础,是认知过程中强化自我意识,进行自我监控、自我调节的主要形式。荷兰数学教育家弗莱登塔尔指出:“反思是数学思维活动的核心和动力。”引导学生进行反思能有效地帮助其从新的角度、多层次、多侧面地对问题及解决问题的思维过程进行全面地思考。学生通过反思可以提高其数学意识,优化其思维品质;学生通过反思可以沟通新旧知识的联系,促进知识的同化和迁移,从而提高学习效率;学生通过反思可以拓宽思路,优化解法,完善思维过程;学生通过反思可以深化对知识的理解,并探究新的发现,从而培养学生勇于探索,勇于创新的思维品质。
二、数学反思意识的培养
(一)课堂教学中培养学生的反思意识
课堂教学是数学教学的主阵地。在教学中对有关的概念、公式、性质、思想方法和解题方法等,教师要不断引导学生进行反思。
如在进行反比例函数教学中,为了培养学生的反思意识笔者特设计如下的例题:
反比例函数y=-■的图像上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1 A.y1 C.y1>y2 D.y1与y2之间的大小关系不能确定
很多学生都会选C。显然C是错误的。通过反思,学生了解到问题出在他们没有完整地掌握反比例函数的增减性,忘记了必须在每个象限内这个条件。正确应选D。
引导学生积极反思,进一步熟悉了反比例函数增减性的条件。同时,也培养了学生思维的严密性、完整性,达到培养学生形成较强的逻辑思维习惯的目的。
(二)在解题训练中培养学生的反思意识
在解题过程中,会萌发出各种各样的解题策略。在解题受阻时,要引导学生及时反思,考虑解题策略的正确性、可行性,及时调整,少走弯路;在解题失败时,要引导学生反思,寻找失败原因,是方法错还是运算错误;在获得顺利求解时,更要引导学生反思,需要对题目再审视,对解题过程再检查,通过再探索,从偶然到必然,寻找其中蕴含的内在规律,得到从特殊到一般的解题方法。总之,问题的解决并不意味着解题思维的结束,而是深入认识的开始,从感性提升到理性,反思在其间充当重要的桥梁作用。
1.解题之后思本质
[例1] 如图1,在正方形ABCD中,边长为4,E是AB边的中点,P是对角线AC上的动点,求PB+PE的最小值。
解题说明:连接PD,则易证△PBC≌△PDC,可得PB=PD,所以PB+PE=PD+PE。显然PD+PE的最小值为DE,所以PB+PE的最小值为DE的长,计算可得2■。
在解题之后,引导学生反思习题本质(考查的主要知识、思想方法)及构成(条件的组合关系、题目背景),抓住题目的核心模型(在已知直线上确定一点,使它到直线同侧两已知点的距离之和最小),弄清题目形成的背景是什么(轴对称图形)。学生有了这些认识,在新情境中解决问题就会比较流畅,甚至可以自编题目(用不同的轴对称图形来替换问题的背景,如等腰梯形、圆等)。
解题后对问题本质进行重新分析,在将思维由个别推向一般的过程中使问题深化,使问题的抽象程度不断提高。
■
2.解题之后思规律
做完习题后,反思一下所用解题方法中有无规律可循,解题方法是否严谨、有新意。让学生通过几道习题的求解,引出一类习题的解法,可以更加有效地强化解题能力,提高解题效率,同时激发学生的创新意识。
[例2] 如图2,在?荀ABCD中,EF∥AD,GH∥CD,EF、GH相交于点O,则图中共有多少个平行四边形?
多数学生不难给出正确答案,解答后可以提出如下反思问题:(1)你是如何得到结论的?(2)如果对边之间的平行线增至2条、3条或更多条,你又如何解决?
在此题中的第(1)问是让学生反思后并说出自己的做法,第(2)问让学生思考问题的规律性,直至掌握一般性结论:平行四边形的个数等于两邻边上线段条数之积。
3.解题之后思推广
[例3] 如图3,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D、E是BC边上的两点,∠DAE=45°,则DE2=BD2+CE2.
■
说明:将△ABD绕点A旋转90°,至△ACF,连接EF,易证△ADE≌△AFE,△CEF是直角三角形,故结论正确。我们注意到,D、E在BC上的位置是不确定的,它们是动点(这往往是题目的生长点),那么我们可以对本题做如下变式。
变式1:如图4,当点D在CB的延长线上,点E在线段BC上时,其他条件不变,是否有类似的结论成立?(原结论成立,证法同上)
■
变式2:如图5,当点E在CB的延长线上时,其他条件不变,是否有类似的结论成立?(事实上,因为∠DAE=45°,所以当点E在CB的延长线上时。点D则不在CB的延长线上了,这时DA的延长线与BC的延长线相交于点C,则有EG2=BG2+CE2成立。(原结论成立,证法同上)
由上例可以看出,通过解题后反思题目的条件与结论的关系,可以将题目变化引申,推广变通,提升学生的探究能力。习题的推广、变式的意义,不仅在于每一种变式有利于激发和培养学生的探索精神,学生的思维广阔性得到发展,更在于各种变式之间的共性与个性的交融、结论的相似、解法的相通,在于变式线索本身揭示了事物的内在联系以及数学问题的美。
4.解题之后思解法
反思解题方法的优劣,优化解题过程。学生在解题时往往满足于做出题目的答案,而对自己的解题方法的优劣却几乎不加以评价,作业中经常出现思路狭窄、方法单一等不足,这是学生思维缺少灵活性、批判性的表现。因此,教师必须引导学生评价自己的解题方法,努力寻找解决问题的最佳方案。
■
[例4] 如图6,在△ABC中,D是AB边的中点,∠ACB=90°,E、F是AC、BC上边的点,且∠EDF=90°,则EF2=AE2+BF2。
说明:延长ED至点G,使DG=DE,连接FG、BG,易证AE=BG,EF=GF,∠GBF=90°,则FG2=BG2+BF2,即EF2=AE2+BF2。反思解法后可知,辅助线的作用就是将AE、EF、BF构成一个直角三角形,那么是否还有其他的方法将这三边构成一个三角形呢?如图7,以DE、DF为轴,将△ADE、△BDF折起,折叠之后结论显而易见(∠EDF=90°,D是BC的中点,保证DA、DB折叠后能够重合)。
更多的时候,解题之初的想法并不是最优的,所以,我们应在解题的过程中不断地改进既定方案,改善、丰富解题策略。反思解法,抓住问题的关键,优化解题过程,使学生思维的发散性、灵活性得到培养,创新能力得到彰显。
5.解题之后思错漏
[例5] 如图8,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,AB=6,CD=4,AD=2,在梯形中做一个矩形AEFG,使点E在AB上,点G在AD上。
(1)设EF=x,试把矩形AEFG的面积y表示成关于x的函数;
(2)求出当EF取何值时,矩形面积y有最大值,并求出这个最大值。
■
易得y=-x2+6x=-(x-3)2+9,由二次函数的性质可得:当x=3,即EF=3时,y有最大值为9。但此时忽略了隐含条件“函数自变量x的取值范围”,(下转第62页)(上接第21页)在0≤x≤2内取不到x=3,x最大值为2,所以,矩形AEFG面积的最大值为8。通过此题的反思训练,使学生领悟到—定要注意对隐含条件的挖掘。
6.解题之后思成败
习题做完之后,教师应引导学生从多个层次反思。例如,反思解题过程,想想解题所采用的方法;反思解题思路是如何形成的,想解题依据的原理;反思解题有无其他方法,哪种方法更好,培养求异思维;反思能否变通一下题目而变成另一道习题,想一题多变,促使思维发散。当然,如果发生错解或百思不解,更应进行反思错解或思路受阻的根源是什么,是知识问题、是方法问题还是策略问题,解答同类问题应注意哪些事项,做到“吃一堑,长一智”,不断完善自己。
7.解题之后思交流
每个人都以自己的经验为背景建构对事物的理解,可能导致认识的狭窄和有限。在解题之后,教师应组织学生交流彼此的解法。例如,向他人宣讲自己的解法,倾听同学的解法,把各种解法放在一起对比、评价,取长补短,促使学生在交流的过程中学会合作、学会交流。
(三)在学生的自主学习中培养学生反思的习惯
只有当学生的反思意识转化为自身良好的反思习惯时,学生才能在自主学习中自觉的进行反思。培养反思习惯需要教师在教学中努力创设课堂教学情境,引发学生产生强烈的认知冲突,激发学生的反思意识。从学生的思维角度出发,展示整个思维的过程,从学生忽视的环节提炼问题,环环相扣,逐层深入。在反思中提高,让学生能体验到反思带来成功乐趣。
在学习中,要求学生理清有关的数学概念、公式、定理等知识点的内涵和外延,提示其本质。解题时要把题做透,养成自我完善、优化探索的良好反思习惯,避免“一讲就会,一做就错”的不良习惯。在知识学习中要探索解题方法是如何得到的,与什么知识相关,有哪些应用。在解题后,也要学会自我提问,“如何求解的?” “为什么可以这样做?”“这是最好的方法吗?”通过这样反复的培养和训练,可以让学生的思维向更深更高的层次发展,从而达到数学教学的最终目的,使学生的数学能力在反思中得到发展和升华。
总而言之,反思学习是学生“学会学习”的一种有效途径。作为教师要更新教育观念,不能认为自己是知识的权威和传播者,在了解知识习得的科学规律的基础上,让学生把反思学习养成一种习惯,使之成为人生发展的一种基本技能。
[参 考 文 献]
1.熊川武.反思性教学[M].上海:华东师范大学出版社,1999.
2.顾越岭.数学解题通论[M].南宁:广西教育出版社,2000.
(责任编辑:张华伟)
关键词:现象;反思意识;培养
仔细反思我们的教学,不难发现在我们的教学中更多关注的是教学进度和教学环节,在课堂的知识讲解和解题教学中冷落了“回味”和“反思”。缺乏反思的学习和缺乏反思的教学同样不利于学生的学习,不利于学生思维能力的培养和提高。“授之以鱼,不如授之以渔。”让学生学会学习是数学教学的根本目标,让学生在学习中主动地探求知识,不断地发现问题,提出问题是一种主动探索的创新性学习,是新课程的核心理念。这就需要教师在教学中注重学生反思意识的培养,优化思维品质,提高学生的数学自主学习能力。
一、培养反思意识的目的和意义
数学课程标准提出:“初步学会从数学的角度提出问题、理解问题,并能综合运用所学的知识和技能解决问题,发展应用意识。形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力与创新精神。学会与人合作,并能与他人交流思维的过程和结果,初步形成评价与反思的意识。”
反思是对思维结果进行检验和再认识的过程,是自觉地对数学知识进行观察、分析、总结、评价、调控的过程,是学生调控学习的基础,是认知过程中强化自我意识,进行自我监控、自我调节的主要形式。荷兰数学教育家弗莱登塔尔指出:“反思是数学思维活动的核心和动力。”引导学生进行反思能有效地帮助其从新的角度、多层次、多侧面地对问题及解决问题的思维过程进行全面地思考。学生通过反思可以提高其数学意识,优化其思维品质;学生通过反思可以沟通新旧知识的联系,促进知识的同化和迁移,从而提高学习效率;学生通过反思可以拓宽思路,优化解法,完善思维过程;学生通过反思可以深化对知识的理解,并探究新的发现,从而培养学生勇于探索,勇于创新的思维品质。
二、数学反思意识的培养
(一)课堂教学中培养学生的反思意识
课堂教学是数学教学的主阵地。在教学中对有关的概念、公式、性质、思想方法和解题方法等,教师要不断引导学生进行反思。
如在进行反比例函数教学中,为了培养学生的反思意识笔者特设计如下的例题:
反比例函数y=-■的图像上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1
很多学生都会选C。显然C是错误的。通过反思,学生了解到问题出在他们没有完整地掌握反比例函数的增减性,忘记了必须在每个象限内这个条件。正确应选D。
引导学生积极反思,进一步熟悉了反比例函数增减性的条件。同时,也培养了学生思维的严密性、完整性,达到培养学生形成较强的逻辑思维习惯的目的。
(二)在解题训练中培养学生的反思意识
在解题过程中,会萌发出各种各样的解题策略。在解题受阻时,要引导学生及时反思,考虑解题策略的正确性、可行性,及时调整,少走弯路;在解题失败时,要引导学生反思,寻找失败原因,是方法错还是运算错误;在获得顺利求解时,更要引导学生反思,需要对题目再审视,对解题过程再检查,通过再探索,从偶然到必然,寻找其中蕴含的内在规律,得到从特殊到一般的解题方法。总之,问题的解决并不意味着解题思维的结束,而是深入认识的开始,从感性提升到理性,反思在其间充当重要的桥梁作用。
1.解题之后思本质
[例1] 如图1,在正方形ABCD中,边长为4,E是AB边的中点,P是对角线AC上的动点,求PB+PE的最小值。
解题说明:连接PD,则易证△PBC≌△PDC,可得PB=PD,所以PB+PE=PD+PE。显然PD+PE的最小值为DE,所以PB+PE的最小值为DE的长,计算可得2■。
在解题之后,引导学生反思习题本质(考查的主要知识、思想方法)及构成(条件的组合关系、题目背景),抓住题目的核心模型(在已知直线上确定一点,使它到直线同侧两已知点的距离之和最小),弄清题目形成的背景是什么(轴对称图形)。学生有了这些认识,在新情境中解决问题就会比较流畅,甚至可以自编题目(用不同的轴对称图形来替换问题的背景,如等腰梯形、圆等)。
解题后对问题本质进行重新分析,在将思维由个别推向一般的过程中使问题深化,使问题的抽象程度不断提高。
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2.解题之后思规律
做完习题后,反思一下所用解题方法中有无规律可循,解题方法是否严谨、有新意。让学生通过几道习题的求解,引出一类习题的解法,可以更加有效地强化解题能力,提高解题效率,同时激发学生的创新意识。
[例2] 如图2,在?荀ABCD中,EF∥AD,GH∥CD,EF、GH相交于点O,则图中共有多少个平行四边形?
多数学生不难给出正确答案,解答后可以提出如下反思问题:(1)你是如何得到结论的?(2)如果对边之间的平行线增至2条、3条或更多条,你又如何解决?
在此题中的第(1)问是让学生反思后并说出自己的做法,第(2)问让学生思考问题的规律性,直至掌握一般性结论:平行四边形的个数等于两邻边上线段条数之积。
3.解题之后思推广
[例3] 如图3,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D、E是BC边上的两点,∠DAE=45°,则DE2=BD2+CE2.
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说明:将△ABD绕点A旋转90°,至△ACF,连接EF,易证△ADE≌△AFE,△CEF是直角三角形,故结论正确。我们注意到,D、E在BC上的位置是不确定的,它们是动点(这往往是题目的生长点),那么我们可以对本题做如下变式。
变式1:如图4,当点D在CB的延长线上,点E在线段BC上时,其他条件不变,是否有类似的结论成立?(原结论成立,证法同上)
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变式2:如图5,当点E在CB的延长线上时,其他条件不变,是否有类似的结论成立?(事实上,因为∠DAE=45°,所以当点E在CB的延长线上时。点D则不在CB的延长线上了,这时DA的延长线与BC的延长线相交于点C,则有EG2=BG2+CE2成立。(原结论成立,证法同上)
由上例可以看出,通过解题后反思题目的条件与结论的关系,可以将题目变化引申,推广变通,提升学生的探究能力。习题的推广、变式的意义,不仅在于每一种变式有利于激发和培养学生的探索精神,学生的思维广阔性得到发展,更在于各种变式之间的共性与个性的交融、结论的相似、解法的相通,在于变式线索本身揭示了事物的内在联系以及数学问题的美。
4.解题之后思解法
反思解题方法的优劣,优化解题过程。学生在解题时往往满足于做出题目的答案,而对自己的解题方法的优劣却几乎不加以评价,作业中经常出现思路狭窄、方法单一等不足,这是学生思维缺少灵活性、批判性的表现。因此,教师必须引导学生评价自己的解题方法,努力寻找解决问题的最佳方案。
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[例4] 如图6,在△ABC中,D是AB边的中点,∠ACB=90°,E、F是AC、BC上边的点,且∠EDF=90°,则EF2=AE2+BF2。
说明:延长ED至点G,使DG=DE,连接FG、BG,易证AE=BG,EF=GF,∠GBF=90°,则FG2=BG2+BF2,即EF2=AE2+BF2。反思解法后可知,辅助线的作用就是将AE、EF、BF构成一个直角三角形,那么是否还有其他的方法将这三边构成一个三角形呢?如图7,以DE、DF为轴,将△ADE、△BDF折起,折叠之后结论显而易见(∠EDF=90°,D是BC的中点,保证DA、DB折叠后能够重合)。
更多的时候,解题之初的想法并不是最优的,所以,我们应在解题的过程中不断地改进既定方案,改善、丰富解题策略。反思解法,抓住问题的关键,优化解题过程,使学生思维的发散性、灵活性得到培养,创新能力得到彰显。
5.解题之后思错漏
[例5] 如图8,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,AB=6,CD=4,AD=2,在梯形中做一个矩形AEFG,使点E在AB上,点G在AD上。
(1)设EF=x,试把矩形AEFG的面积y表示成关于x的函数;
(2)求出当EF取何值时,矩形面积y有最大值,并求出这个最大值。
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易得y=-x2+6x=-(x-3)2+9,由二次函数的性质可得:当x=3,即EF=3时,y有最大值为9。但此时忽略了隐含条件“函数自变量x的取值范围”,(下转第62页)(上接第21页)在0≤x≤2内取不到x=3,x最大值为2,所以,矩形AEFG面积的最大值为8。通过此题的反思训练,使学生领悟到—定要注意对隐含条件的挖掘。
6.解题之后思成败
习题做完之后,教师应引导学生从多个层次反思。例如,反思解题过程,想想解题所采用的方法;反思解题思路是如何形成的,想解题依据的原理;反思解题有无其他方法,哪种方法更好,培养求异思维;反思能否变通一下题目而变成另一道习题,想一题多变,促使思维发散。当然,如果发生错解或百思不解,更应进行反思错解或思路受阻的根源是什么,是知识问题、是方法问题还是策略问题,解答同类问题应注意哪些事项,做到“吃一堑,长一智”,不断完善自己。
7.解题之后思交流
每个人都以自己的经验为背景建构对事物的理解,可能导致认识的狭窄和有限。在解题之后,教师应组织学生交流彼此的解法。例如,向他人宣讲自己的解法,倾听同学的解法,把各种解法放在一起对比、评价,取长补短,促使学生在交流的过程中学会合作、学会交流。
(三)在学生的自主学习中培养学生反思的习惯
只有当学生的反思意识转化为自身良好的反思习惯时,学生才能在自主学习中自觉的进行反思。培养反思习惯需要教师在教学中努力创设课堂教学情境,引发学生产生强烈的认知冲突,激发学生的反思意识。从学生的思维角度出发,展示整个思维的过程,从学生忽视的环节提炼问题,环环相扣,逐层深入。在反思中提高,让学生能体验到反思带来成功乐趣。
在学习中,要求学生理清有关的数学概念、公式、定理等知识点的内涵和外延,提示其本质。解题时要把题做透,养成自我完善、优化探索的良好反思习惯,避免“一讲就会,一做就错”的不良习惯。在知识学习中要探索解题方法是如何得到的,与什么知识相关,有哪些应用。在解题后,也要学会自我提问,“如何求解的?” “为什么可以这样做?”“这是最好的方法吗?”通过这样反复的培养和训练,可以让学生的思维向更深更高的层次发展,从而达到数学教学的最终目的,使学生的数学能力在反思中得到发展和升华。
总而言之,反思学习是学生“学会学习”的一种有效途径。作为教师要更新教育观念,不能认为自己是知识的权威和传播者,在了解知识习得的科学规律的基础上,让学生把反思学习养成一种习惯,使之成为人生发展的一种基本技能。
[参 考 文 献]
1.熊川武.反思性教学[M].上海:华东师范大学出版社,1999.
2.顾越岭.数学解题通论[M].南宁:广西教育出版社,2000.
(责任编辑:张华伟)