加强解题教学,培养学生数学学科自我监控能力
房金奎 天津一中 数学组
中文摘要
提高中学生数学学科自我监控能力,有利于学生数学能力的进一步提高,有利于学生素质的全面发展,有利于学生学习方式的转变。在解题教学实践中,我从以下几个方面来培养学生数学学科自我监控能力,并取得了较好教学效果。
1.暴露思维过程,传授解题策略
2.进行解题策略的训练
3.加强对解题过程监控的训练
4.加强解题后的反思教学工作
关键字词:
自我监控能力,解题策略,数学思想方法
所谓中学生数学学科自我监控能力,是指学生为了保证数学学习的高效和成功,而在整个数学学习过程中,将数学学习活动作为意识对象,对其进行积极主动的计划、检验、调节和管理,从而实现学习目标的能力。这种能力主要分为三个方面:一是学生对自己数学学习活动的计划;二是在数学学习活动中进行有意识的检验和反馈;三是对自己的数学学习活动进行有意识的调节,矫正和管理。[1]
长期的数学教学实践表明,多数学生在学习数学过程中存在兴趣不浓,方法不当,效率不高,负担过重等问题,他们思考片面、理解模糊、计算不准、思路不清,表达不规范,这些现象都是缺乏数学学科自我监控能力的表现。从认知心理学的角度来看,学生的学习过程主要是认知活动的过程,同时也是对自己的数学活动进行积极主动的计划、检验、调节和管理的自我监控过程,因此,改善学习方法,提高学习效率,发展中学生数学学科自我监控能力,是减轻学习负担,全面培养学生素质的有效途径之一。
加强解题训练是培养中学生数学学科自我监控能力的一项重要措施。我认为对学生加强解题训练,不仅要使学生掌握所学习的数学知识,更重要的是要置学生于问题解决的情境之中,促使解题者去分析题目中蕴含着的已知与未知的量,去发现隐藏着的许多各式各样的联系,从而把知识与问题联系起来,去伪存真,透过现象看到题目中的本质,去完满解决问题。通过这样一个不断地思考、分析、探索的过程,学生将获得积极的情感体验,培养了坚强的意志和吃苦耐劳,执着追求的精神,从而促使中学生的数学学科自我监控能力的进一步发展,使学生学会科学地思维,学会学习,学会创造,学会不断地完善自己。在解题教学实践中,我从以下几个方面来培养数学学科自我监控能力。
1.暴露思维过程,传授解题策略
如果我们将数学的解题过程稍做分析、归纳,不难发现,很多看起来不同的题目,都有着相似的解题思路、方式.把解题过程概括、提炼,就形成了数学学习最重要的内容---数学的思想和方法。指导学生抓住数学思想方法,善于迅速调用数学思想方法,最终将数学思想方法升华到策略来指导解题,是提高中学生的数学学科自我监控能力的一条重要途径。
中学数学解题常用的解题策略有:
策略1 从最复杂的地方入手
何谓复杂?这里指:还能进一步化简的语言或式子,包括抽象的,不易理解的“专用术语”。他常常表现为不断的化简,如化简条件,结论,使问题更为具体,更为明确。
策略2 换种语言叙述问题如数形结合,用方程的语言叙述函数问题等等。
策略3紧紧抓住解题目标
解题的目的就是要实现解题目标。在寻找解题思路时,要紧紧抓住解题目标进行思考,目标需要我们做什么,我们就做什么,每一点都要有明确的目的,解题时不能盲目。
策略 4假设问题已经解决
在解题时,假设问题已经解决,就可以进一步找到题目中隐含信息,从而找到解题的航标。
策略5分解问题
把一个问题分解成几个小问题,或者把一个问题的过程分解为几个大的步骤,然后试着去解决它。
其中,策略1、策略2、策略4、策略5重点体现了转化的数学思想方法, “转化”是数学中最常用最基本的思维方式之一,中学数学解题过程实质上就是一个不断运用转换策略的过程。转化就是在分析解决问题时,把那些待解决或难解决的问题,通过某种转化过程,把复杂、隐蔽的问题转化为简单、明显的问题。转化的作用在于化未知为已知,化陌生为熟悉,化繁为简,化难为易,化抽象为具体,化一般为特殊等等。例如,解方程时的换元、消元和配方等,几何图形的分割组合,函数中的数形结合,还有分类讨论等等,都是转化思想的具体表现.
策略3重点强调了目标意识的作用。目标意识在解题过程中起着如下至关重要的作用:目标意识确定了思维的起点和方向;目标意识能引导思维的展开和深入;目标意识帮助思维的调整和优化。解题过程中,常常出现思维受阻或呈现多种可能的前进方向的情况,这时目标意识会时刻提醒解题者,运用观察、推理等手段对照目标及时调整思维的方向(思维受阻时)或优选前进方向(出现多种前进可能时),从而保证解题活动顺利进行或解题方案的最优化.目标意识监督思维的反思与矫正,目标意识强,即使获得了结果,也不会就此停止思维,而会花一定的时间,参照解题目标对其思维的过程进行反思,对所获得的结果重新审视,以确认或矫正结果,保证思维的正确性.由此可见,解题必须有明确的目的,如何实现问题的要求,是解题策略的首要问题,因此,解题时首先要明确目的要求,根据要求抓住关键,逐步转化变形,以使问题顺利解决。
教学实例:
例已知抛物线y=x2+px+q与x轴交于A、B,与y轴负半轴交于C,∠ACB=90°,![]()
师:这是一道与几何图形有关的函数问题,首先应该做什么?
生:画简图。
(学生画完图后)
师:要求△ACB的面积,就是要求?
生:点坐标。
师:要求点坐标,就是要求?
生:抛物线解析式,(也就是要求p与q)
师:要求p与q,应该干什么?
生:抓相等关系列方程。
师:需要几个独立条件?
生:2个。
师:哪两个?
生:(经过深思熟虑)∠ACB=90°,
。
师:∠ACB=90°说明什么?
生:用射影定理,OC
=
OA
OB
师:怎样用
OC
=
OA
OB
,
这两个条件?
生:线段化为点坐标。
师:考什么知识?
生:根与系数关系。
2. 进行解题策略的训练
在习题课上,要有目的地编制或精选练习题,创设需要学生进行深入思考的思维情境,引导学生采取相应的策略方法进行活动,也即要求学生依照教师提供的示范,总结的策略,结合自己的特点,进行解题策略练习,以便熟练掌握解题策略。同时,在练习中要随时注意提醒学生自觉地、灵活地运用相关策略和方法;通过各种反馈途径,对学生的自我监控水平不断的进行干预,促使学生反复练习,并逐步由他控转变为自控,实现自我监控的自动化。
例如,在教学实践中,我发现不少学生解题时不晓得在审题上花功夫,他们经常连题意也没有弄清就急于解答,而当解答受阻时,他们并不是退回来对题目重新考察,而是苦思冥想,原地徘徊,到头来却是“欲速而不达”. 针对这种情况,我在平时教学中,寓审题能力的培养于每一道题的教学中,强化学生审清题意的良好意识,使学生养成善于认清已知、明确所求、抓好关键词、挖掘隐含条件的习惯,从而提高解题能力.
在训练时我指导学生按以下两个步骤进行审题活动:
(1)捕捉有用信息.
指导学生读题时要先粗后细,充分地获取题目的信息,弄清楚题目中的已知条件和未知条件,将题目所提供的各类信息全面把握、审慎分析,分清主次。即要明确题目中蕴含了那几条重要信息;他们的内容是什么;其中哪一条信息最重要。
(2)记录并转译有关信息.
指导学生对题目信息按一定的顺序记录,并对有关信息进行分类和重新组合,其中重要的信息要作上标记。此外,还应训练学生有意识地用图形来反映信息,对某些表述得比较含蓄,不能直接加以利用的问题或信息,要转译为自己熟悉的、便于理解和应用的问题或信息.
在教学中,我精选了大量的含有隐含条件的题目、多解问题,以及考察转化思想、数形结合思想的题目,训练学生的审题能力。
通过训练,学生的审题能力有了明显提高。学生在审题中能够做到:更加全面深刻,更加细致准确.
3.加强对解题过程监控的训练
为了使学生实现自我监控的自动化,在练习中我随时注意提醒学生自觉地、灵活地运用相关策略和方法;通过各种反馈途径,对学生的自我监控水平不断的进行干预,促使学生反复练习,并逐步由他控转变为自控,实现自我监控的自动化。
例如在对学生进行解题思维策略的训练时,我要求学生采用自我提问的方式,将自己的解题思维过程作为自我监控对象,不断地对其进行积极而自觉的监控、引导和调节。通过不断地对学生进行强化,促进学生的自我监控过程成为一种习惯,不需要太多的意志努力就能随时对自己的解题行为进行调控。
(1)分析题意阶段:
我准确理解题了吗?(再把题仔细读一遍,特别是关键部分)
我把握了题目的整体了吗?(理清题目中各个数学对象的关系:哪些条件是未知的,哪些条件是已知的,有没有隐含的条件)
该题属于哪一类型?我过去见过这种题吗?它涉及那些概念、公式、定理?
本题要用到的数学思想方法是 “ ”;
本题要使用到的解题策略是 “ ”;
本题的关键词是“ ”;
本题的隐含条件是“ ”;
(2)解答习题阶段
我充分利用已知条件了吗?哪些还没有充分利用?(应优先考虑!)
我的解题思路正确吗?我的解题目标明确吗?
解本题还需要哪些条件(包括隐含条件)?
我想到几种解法(提倡一题多解)
(3)反思总结阶段
这道题与以前做过的题有何区别?其独特之处是什么?
我应用哪些技巧?都很恰当吗?能不能用更简洁的方法来解题呢?
我能举一反三吗?
4. 加强解题后的反思教学工作
提高学生的解题能力,除了做好审清题意、制定解题计划、实现解题计划等工作之外,解题后的反思也是一个不可缺少的重要环节.
所谓解题后的反思是指在解决了数学问题后,通过对题目特征、解题思路、解题途径、题目结论的反思来进一步暴露数学解题的思维过程,从而开发学习者的解题智慧,以达到事半功倍,提高中学生数学学科自我监控能力的目的.
在解题后,我训练学生进行以下四方面的反思:
(1) 反思题目特征
解完一道题后,通过反思题目特征,加深对题目特征的本质领悟,从而获得一系列的思维成果,这有助于增强中学生数学学科自我监控能力的敏感性.
(2) 反思解题思路
解完一道题后,应考虑能否根据该题的基本特征与特殊因素,进行多角度的观察、联想,找到更多的思维通路,这有助于中学生数学学科自我监控能力由局部向整体发展.
(3) 反思解题途径
在解完一道题后,应认真分析解题过程有没有思维回路,那些过程可以合并或转换,这样的反思,有助于缩短解题长度,从而培养了思维的批判性,促进中学生数学学科自我监控能力的发展.
(4) 反思题目结论
在解完一道题后,应思考根据此题要求解的结论,能否从其它的角度重新审视题目,得出更加简捷优美的解法,这样的反思,有助于提高中学生数学学科自我监控能力.
数学教育家波利亚曾谈到:在你找到第一个蘑菇时,继续观察,就能发现一堆蘑菇.[2]在问题解决之后,教师可根据情况,进行适当的一题多解、一题多变、多题组合,注意数学思想和方法的总结、提炼和升华,进一步拓展学生的思维平台,优化解题过程。不断地引导学生进行解题后的反思,使学生完成自我意识、自我评价、自我调整的过程,是提高中学生数学学科自我监控能力的重要途径.
实践表明,通过对学生加强解题训练,培养中学生数学学科自我监控能力,学生的自我监控意识明显增强,学习更加主动、更加积极;极大地提高了学习效率、学习兴趣和自信心,学生身心得到全面发展;大部分学生掌握了一定的自我监控的技能,经常进行解题后的反思,掌握了一定的数学思想方法,在解题时运用解题策略的自觉性有所增强,优化了思维品质,发展了数学能力。
参考文献:
[1]章建跃.中学生数学学科自我监控能力.上海:华东师范大学出版社.2003
[2]G.波利亚.怎样解题.阎育苏译.北京:科学出版社.1982