从波利亚《怎样解题》谈职业中学的数学教学

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  【摘 要】 数学作为一门研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的学科。通过计算、抽象、逻辑推理、空间想象等方法得以实现。数学课以数学作为研究对象,主要来培养学生的:运算能力、空间想象能力、逻辑思维能力、数形结合能力等。运用波利亚的“怎样解题”表来指导数学教学,揭示解题过程的思维训练全貌, 暴露数学学习核心问题的本质,以增进教学效果,同时, 在解题的过程中,也使学生的思维受到良好的训练。久而久之,不仅提高解题能力,而且培养积极地学习兴趣养促进课堂教学。
  【关键词】 怎样解题 职业中学 数学教学
  1. 中等职业学校学生学习现状
  目前职业学校在国家政策扶持下迎来了快速的发展,但由于诸多客观因素,使得生源总体学习成绩不高,进入学校后主要体现在数学课堂上。他们活泼机敏,聪明好动,但是由于不会学习数学,不懂如何解题,甚至搞不清已知和未知。那么教师面对大多数数学基础基础不好,没有养成好的学习习惯的学生,如何上好数学课变成一大难题,如果沿用原有说教的模式上课,那结果只能是两败俱伤。
  2. 波利亚《怎样解题》的启示
  美籍匈牙利数学家乔治·波利亚(George Polya,1887~1985)毕生从事数学研究和数学教学工作,他一生发表了200多篇论文和许多专著,特别是《怎样解题》一书。这本书的核心是分解解题的思维过程,概括为“弄清问题”、“拟定计划”、“实现计划”和“回顾”四大步骤。更值得称道的是全书以建议的口吻,诱导的方式和积极地态度将解数学题有血有肉的呈现出来。人们从不同的角度阐述了波利亚解题理论的内在核心和具体体现,归结成四个要点:程序化的解题系统、启发式的过程分析、开放型的念头诱发、探索性的问题转换。给人们处理数学问题提供了一个合理的框架。
  3. 在职校数学教学中应用《怎样解题》促进课堂教学
  3.1 通过审题, 弄清问题, 培养学生分析能力
  审题过程就是要理解题目,弄清问题的本质就是对题目中出现的信息进行深加工,在开展整个数学解题过程的时候,弄清问题要慎之又慎。不仅要审清题目数量关系 ,还要知道该道题讲的是什么,并能找出已知条件,使题目的条件、问题及其关系在逻辑上建立起联系。对题中揭示数量关系的关键句要反复推敲,理解它的真实含义。教师在引导学生审题的过程中抽丝剥茧,使学生积极投入的过程中体会数学学习的快乐。
  例 如果一条直线平行于一个平面,那么垂直于这条直线的平面必垂直于这个平面.
  师生互动: 第一步、理解题目:
  我们要求证的是什么?
  要求证的是平面与平面垂直。
  已知条件有哪些?
  一条直线平行于一个平面;另一个平面垂直于这条直线,。
  你能用数学语言来叙述题意吗并用图表示?
  已知: 直线a∥平面α, 直线a⊥平面β.
  求证: 平面α⊥平面β.
  效果:通过对信息的深加工,使学生弄清了题意并数学化,同时建立了一个直观的立体模型.
  3.2 拟定解题计划,增加学生学习数学的积极性
  在波利亚的解题理论中,拟定计划是关键环节,其核心就是问题转化,通俗讲就是把未知的问题已知化,复杂的问题简单化,陌生的问题熟悉化。通过这些必要的过程学生才能做出合理的解题计划,并且长期坚持养成拟定解题计划的习惯。
  师生互动: 第二步、拟定解题方案:
  回到问题“两平面垂直”的条件是什么?
  要证明平面α⊥平面β,在其中一个平面内找到另一个平面的垂线。
  怎样找到这条垂线呢?
  因为直线a⊥平面β, 且直线a∥平面α。根据直线和平面平行的性质定理, 只要过直线a作任意一个平面γ(与平面α不平行), 则与平面α相交于直线b, 这直线b必定垂直于平面β。
  解题计划:直线a∥平面α,可找平面α内的直线b,a∥b可得直线b⊥平面β,b⊥平面β且面直线b∈平面α结论可得证。
  3.3 通过实现解题计划,巩固学生的学习积极性
  有了出色的解题计划,还需要严谨的过程来实现,在这个过程中主要培养学生的恒心和耐心。可以说计划来之不易,而能较好地执行也难能可贵。只有实现解题计划,才能使学生获得成功的喜悦,这种心理是学生能进步的重要因素。
  学生独立完成: 第三步、实现计划:
  证明: 过直线a任作一个平面γ, 和平面α相交于直线b
  直线a∥平面α a∥b
  直线a⊥平面β
  直线b⊥平面β,且直线b∈平面α
  平面α⊥平面β
  检查:实现方案的每一步是否有据可依?直线和平面平行的性质定理, 直线和直线平行的性质定理,平面和平面垂直的判定定理,三个定理每步都成立。
  3.4 通过解题回顾, 培养学生主动回顾反思
  回顾反思是一个重要的环节,也是最容易被忽视的阶段,波利亚将其作为解题的必要环节而固定下来,是一个有远见的做法,这个环节是对知识的吸收消化和對学生解题能力提升生的有效途径。
  讲解 第四步、回顾:
  回顾解题过程可以看到, 解题首先要理解题意, 从中捕捉有用的条件和数据, 同时要提取有用的相关知识, 使得问题和条件联系,条件和已有知识转化,来拟定出解题计划。此题我们在解题过程中,通过两个环节得以实现:1,根据线面平行的性质定理,确定直线b; 2,根据线线平行的性质定理和面面垂直的判定定理实现。
  4. 向先辈学习,不断完善自我
  数学家乔治·波利亚提出作为数学老师的条件:一 ,要有知识储备;二,要懂教学法。这里包含了很多,并将鞭笞我不断前进。
  参考文献:
  [1] G. 波利亚 著<<怎样解题>>阎育苏译.
  [2] 张奠宇 宋乃庆. 数学教育概论(第二版). 北京:高等教育出版社 2009.
  (作者单位:山西长治市第一职业高中)
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