王增良
对于数学问题的解决,教师常要求学生在数学解题过程中,要做到仔细审题,弄清题意,拟定计划,然后实现解题目的.教学中,要解决数学问题,学生往往被有效的问题分析、计划制订所困扰.如何让学生在复习过程中提高解题的有效性呢?本文对一类数学问题的解决,提出了对“问题”进行再“问”的做法.
什么是对“问题”再“问”?就是指针对题目的问题中出现的概念或未知量进行设问.通过对“问题”的再“问”,引导学生主动发现和构建问题,获取“怎么再问”的技能,从而弄清问题的实质.笔者就“与垂线段有关的最值问题”一课为例,做了尝试.
一、问题的设计及教学意图
课始,我给出了一个填空形式的课题——“与有关的最值问题”,目的是让学生怀着一种揣摩、期待的心境,激发学生求知的欲望.课中,我按让学生通过自助选题→交流合作→师生互动→给出结论这样的教学流程进行教学.可是由于学生自助与合作过程的不理想,本人做了策略上的调整.
1问题引导,重现知识点
[例1]如图1,在Rt△ABC中,D是斜边AB上一动点,CB=6,CA=8,那么线段CD的长最小值为.
图1问题设计意图:重温几何中“直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短”的知识点,能让学生理解“垂线段最短”的道理.
2分层递进,深化知识点
变式1:如图2,在Rt△ABC中, CB=6,CA=8,M为斜边AB上一动点,过M作MD⊥AC于D,过M作ME⊥CB于点E,则线段DE的最小值为().
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学生进入了思考,将近三分钟,有一位学生给出了一个答案“当矩形MDCE为正方形时,ED最短”,并解答.经过大家的讨论、师生的互动,认为该生的解答有误.而其他学生也没有其他的作答.学生的表现,出乎我的意料之外.
教师跟学生进行了分析、交流,发现:由于本题中D、E是两个动点,大家在思考时,着眼于从特殊位置这个角度去猜测.故猜测DE是中位线或矩形MDCE为正方形时进行解答.但这两种特殊情形经过分析都是不合题意的,这也让学生明确了解题受阻的原因所在.于是,教师引导大家作出了一个再问“问题”的解题指导.
提问:DE在本题中的本质特征是什么?(学生很快就回答出了“是对角线”)
接问:那么DE和什么相等?(学生答是CM,马上下面就有学生叫出了答案)
问题设计意图:本题意在通过DE向CM的转化,对问题做一个简单变换,达到知识的深化.原来以为大多数学生能做出来,却没想到学生思维受阻,解题不理想,也让我突发了这个再问“问题”的教学指导.
变式2:如图3,在△ABC中,AB=10,AC=8, BC=6,经过点C且与边AB相切的动圆与CB、CA,分别相交于点E、F,则线段EF长度的最小值是.
图3学生经过长时间的思考、交流,也没有想出具体的解题方法.于是教师同样提出了再问“问题”的启发指导.
提问:EF在题目中,根据图形的特征是什么?(学生思考不久就说出了“是圆的直径”).
接问:那么直径EF与经过点C与相切于点D,有什么关系呢?
再问:设圆心为O,与切点相关的常见的辅助线是什么?(学生回答连接OD,同时学生把OC也连接了)
很快有学生发现EF就是OC+OD,马上有学生叫出来:OC、OD共线,即CD⊥AB时最短.
问题设计意图:通過交流思考,一方面进一步深化知识点,应用这一性质把折线最短转化为垂线段最短问题来解决;另一方面通过解题方法的引导,让学生经历并领会对问题进行再“问”的思考过程及转化方法,培养学生思维的深刻性和转化能力.
3方法尝试,拓展知识点
经学生思考后,教师引导学生分析解题过程.
提问:根据图形特征EF在本题中是什么?(学生自答是弦)
图4接问:圆中的弦长通常怎么计算?(学生答作弦心距,构建直角三角形)
如图5,过O点作OH⊥EF于H,则在Rt△OEH中,∠EOF=60°.
学生得出了只要HE最短即可.
图5再问:要使HE最短,则需什么最短?(学生答OE最短,也即直径最短,即AD最短即可)
问题设计意图:通过这种对问题再“问”的尝试,引导学生从问题入手,对问题进行较为直观的、可操作的转化,避免那种没头绪、耗时间、无为的思考,培养学生解决问题的意识和能力.
二、对问题再“问”教学的思考
1对问题再“问”,是进行有效转化的核心思想
以上几个案例,实际上都是通过转化思想,把看似有难度的问题,转化为学生已经认知的问题或结论.但仅仅从转化这个角度来引导学生解题,切入口有点宽泛,没有针对性,难找到合理且容易入手的转化办法.前面学生在解决问题中表现出来的困难,实际上就是学生缺乏对问题有效转化的思想意识和操作能力.通过对问题再“问”的处理,有效地解决了学生入手解题的难点,让学生恍然大悟或有顿悟之感.对于上述问题解决的再问过程,并不仅仅是简单的再问,而是通过再问的形式,创设一定的情境,让学生主动地形成有价值的问题,从而进行直接或间接的可接受的转化,达到问题解决的目的.从这个意义上来说,再“问”是解决问题进行有效转化的核心.
2对问题再“问”,是解决某些问题的关键所在
分析上面几个案例,我们仅仅停留在对问题中包含的概念未知量等一些要素的再“问”上.再“问”的系列问题提出,也是比较合理的,相互之间的递进也比较明确,但很多数学问题的再“问”却是需要拟定一些复杂的计划,当然这里有它的创造性和必然性.
[例2]如图6,已知边长为a的正△ABC,两顶点 A、B分别在平面直角坐标系的x轴、y轴的正半轴上滑动,点C在第一象限,联结OC,则OC的长的最大值是.
经过这样的再“问”,解决问题也就顺理成章了.但这种再“问”,需要有很强的数学解题意识,是一种创造性的发问.当然探索一般问题,从特殊入手,也是它的必然性.在这里关键是如何再“问”.
3对问题再“问”,是培养问题意识的重要途径
波利亚在他的《数学解题表》里有这样的描述:如果你不能解决提出的问题,可先解决一些有关的问题,你能否想出一个更容易着手的有关的问题?一个更普遍的问题?一个更特殊的问题?一个类比的问题……对问题再“问”,就是要培养学生的问题意识,让学生能在不断的自问、再问中,弄清“问什么”和“怎么问”,来提高对问题的认识.对问题再“问”,就是要让学生养成一种习惯,逐渐形成高水平的、有指导性的、富于探究性的“问”.因此,教师要善于将本质的数学问题设计成一系列的层层递进的各个问题,从而揭示问题解题中的思维过程和思维方法,有效提高学生的解题能力.
(责任编辑黄春香)