培养学生成为一名“思考者”

2014-04-29 11:38汤勇
数学教学通讯·高中版 2014年1期
关键词:思考者理解思考

汤勇

摘 要:教师教书不仅要停留在“教知识”上,而且应该教会学生会学,成为一名“思考者”. 教师应该教给学生掌握学习的方法,掌握科学研究的方法,学会自己独立地获取知识,学会从不知开始,一步一步地达到问题的核心,直至问题最终的构建和解决.

关键词:思考;解题;理解;培养

伟大的科学家爱因斯坦曾经说过:想象力比知识更重要. 过去教师的定位是“传道授业解惑”,社会的不断进步,对教师提出了更高的要求,教学理解为“教师如何教,学生如何学”. 教师不是仅仅停留在“教知识”上,而是教学生学会学习——会学,成为一名“思考者”,掌握学习的方法,掌握科学研究的方法,学会自己独立地获取知识,学会从不知开始,一步一步地达到问题的核心,直至最终构建和解决问题. 那么,如何将学生培养成为一名“思考者”呢?

[?] 教学的首要任务——教“怎样思考”

平时教学中经常听到学生说:“老师讲的我都懂,但自己做就不会了.” 这是什么原因呢?就是教师没有把“让他自己会做”的方法教给他. 那么怎样把“让他自己会做”的方法教给他呢?

首先是解决“你是怎么想到的”然后解决“怎样让他也想到”,好的教师“想给学生听”,“想给学生看”,差的教师“做给学生看”,“让好学生做给差学生看”.

然后教大多数学生能想到的方法——“教育效法自然”(卢梭). 教本原的方法,有“技巧”的也要教“技巧”,是怎么想出来的?比如求 1+2+3+……+100,要想高斯怎么会想到“首尾相加”的,而不是仅学习“首尾相加”这一操作.

最后教“怎样思考”,“怎样才能想到”,这是数学教学的核心任务. 比如,若3a=0.618,a∈[k, k+1],k∈Z,则k=________.

思考如下:

(1)是什么问题?求什么? 求值问题,求k,区间左端点.

(2)3a=0.618是什么? 幂;当a等于多少时,3a=0.618.

(3)[k,k+1]是什么? k∈Z→相邻整数区间.

(4)a∈[k,k+1]是什么? k≤a≤k+1,它能推出什么?

[?] 解题教学——教学生“学解题”

学生的主要任务并不是解题,而是“学”解题. 教师教的重点和学生学的重点, 不在于“解”而在于“学解”. “解”作为出发点去关注解题的结果,“学解”作为出发点去关注思路的寻找,学解题的核心是学思路的寻找. 如何教学生学思路的寻找?我们要坚持“以理解题意为核心”的原理进行解题教学.

比如2012年江苏高考第14题:已知正数a,b,c,且 5c-3a≤b≤4c-a,clnb≥a+clnc,那么的取值范围是________.

(1)着手解题:它是什么问题? 是由不等关系,求取值范围的问题.

求什么? 求的取值范围.

(2)理解题意:“它”是什么(意思)? 大于什么?小于什么?

“它”怎么表示? 求:_____≤≤_____.

是什么?还能怎么表示?还能写出其他的表达式吗?只能到条件中去找!已知a,b,c是正数,(这极大便利不等式运算),5c-3a≤b≤4c-a,还能怎么表示?

5c-3a≤b,①

b≤4c-a,②

5c-3a≤4c-a. ③

由①②可得,2a≥c④,将④代入②,得b≤8a-a,b≤7a,则≤7.

再求大于等于多少. 要求大于等于多少,还能怎么表示?由clnb≥a+clnc能推出什么?

推得a≤clnb-clnc=cln

,得a≤cln

,ln

≥>0,用它能表示 吗?缺少什么?——b. 将不等式两边同除以,得≤,颠倒分子分母,可得≥,

⑤还能怎样表示?令=x,由⑤得≥(lnx>0).

要求的极值,怎么求?——用函数求导.

令y=,y′=

′=,令=0,解得x=e.

当xe时,lnx>1, y′=>0,此时单调递增,所以当x=e时,lnx=1,y取最小值,即y=≥e,得≥y≥e,所以∈[e,7].

[?] “从无到有”地寻找思路

遇到一个陌生的问题,怎么去想呢?如何着手解题呢?如何“从无到有”地寻找思路,由“所有”去探索“所无”?“理解题意”是解题学习第一环节,解题第一位是理解题意,但它却往往被学习者所忽视. 善于解题的人用一半时间理解问题,只用另一半时间完成解答. 学生不能很好解题的最重要原因,一是没有重视理解题意的意识,二是没有养成理解题意的良好习惯,三是没有掌握如何理解题意的方法. 所以教师要教学生学从着手解题的启发性提示语、理解题意的启发性提示语去寻找思路.

比如2011年江苏高考第13题:设1≤a1≤a2≤…≤a7,其中a1,a3,a5,a7成公比为q的等比数列,a2,a4,a6成公差为1的等差数列,则q的最小值是________.

寻找思路:(1)它是一个什么问题?求什么? 数列问题,奇数项成等比数列,偶数项成等差数列,求q的最小值.

(2)1≤a1≤a2≤…≤a7,它表示什么? 数列,是a1=1的递增不减数列.

(3)a1,a3,a5,a7成等比数列,公比q它还能怎么表示? a3=a1q=q,a5=q2,a7=q3.

(4)a2,a4,a6成等差数列,公差为1它还能怎么表示? a2,a4=a2+1,a6=a2+2.

(5)1≤a1≤a2≤…≤a7,它还能怎么表示?具体化.

1≤a2≤q≤a2+1≤q2≤a2+2≤q3…①

还缺少什么? 缺少a2和q,

a2有什么性质? 1=a1≤a2≤a3,

q有什么性质? 1≤a2≤q,要q最小,必须a2要最小,则a2=1.

代入①,有q≥1,因为q≠1,所以q>1,有q2≥2,得q≥;有q3≥3,得q≥. 因为<,所以q≥.

[?] 着手解题的启发性提示语

(1)它是一个什么问题?它要求(或求证)的是什么?——什么范畴的问题?——“盯着目标”——求(或求证)什么?

(2)现有哪些材料?——题设中的条件.

(3)有哪些工具?——已经学过的相关概念、命题、公式和方法.

(4)还缺少什么材料?能否从现有的材料和工具中找到?

(5)如何运用这些条件和工具?

(6)是否还有条件没有利用?如何利用?

这些思考不是文字简单浏览和思想上的一掠而过,而是深究每一个对象的意义、性质,不同对象的关系,特别是能否转换为其他的意义、关系. 这些思考并不是孤立进行的,是贯穿在上述所有问题思考之中. 这是用于着手解题的最基本的思考方法.

[?] 理解题意的启发性提示语

如何深究?——对题意深究,如何转换?——将形式转换.

(1)它是什么?如何表示?还能如何表示?(转换)

(2)它有什么性质?如何表示?还能如何表示?

(3)它们有什么关系?如何表示? 还能如何表示?

(4)由题设中的条件能够推出什么?还能推出什么?

(5)中途结论之间有什么关系?它们可以怎样利用?

(6)它是否与某个解过的题有联系?能否利用这个联系?

这里的“它”,是每一个句子、名词、概念、关系、表达式、符号、符号的上标下标、图形中的点线面等等. 教学生寻找解题思路,教师就要提供有效的指导思维操作的策略、解题的启发性提示语等.

比如,已知函数f(x)=+(a>0)是偶函数,求a的值.

教师要教学生问:(1)它是一个什么问题?——函数问题;(2)求什么?——求a. (3)已有什么材料?条件是什么?(4)理解题意——逐一搞清楚:“它”是什么?怎么表示?还能是什么?——含自然对数、分式的比较复杂函数,x∈R. “偶函数”是什么?——f(-x)=f(x). f(-x)是什么?还能怎么表示?

即f(-x)=+ [f(-x)=f(x)][ ]+=+

a-

(ex-e-x)=0 a-=0 a=±1 [a>0][ ]a=1.

[?] 培养学生良好的读题习惯

(1)要求学生解题时先反复读题.

(2)要求学生用自己的语言反复叙述问题.

(3)要求达到不看题就能完整叙述问题后,才开始动笔解题.

(4)要求用不同的表达方式反复叙述问题.

(5)要求解释题中各个名词的意义(用概念思考),包括每个符号的含义(用符号表示),每句话的含义(换一种说法或表述).

(6)要求尽可能画一张图.

(7)要求尽可能对每个名词,、每个符号、每句话换一种表示.

(8)要求把看不懂的符号或表达式具体化. (抽象符号具体化)

(9)要求解释图中每一个点、线、面的含义,尽可能写出它们的表达形式.

(10)要求发挥想象力,诉说自己对题意的联想或猜想.

[?] 培养学生寻找解题思路

(1)数学解题的启发性提示语要在“用”上下工夫.

(2)数学解题的启发性提示语是对波利亚解题表的运用和发展,看上去很普通,但对启发寻找解题思路作用很大. 关键在于坚持用,用好了,用习惯了,用的水平提高了,解题能力就能大大提高,它的价值就体现出来了. 必须在运用提示语的过程中学习提示语,在“用”中学,只有不断运用,才能提高运用的水平,提高解题能力.

(3)对解题的启发性提示语,教师要首先提高自己运用的水平. 教师教学生学习上述提示语时,关键也在于教师自己要用. 教学上要求学生做到的,教师自己首先要做到. 教师首先自己一定要坚持用,用给学生看,学生学着用,逐步感悟,潜移默化,持之以恒,习惯成自然.

[?] 理解题意是一种重要的探索活动

“理解题意的启发性提示语”是一种元认知提示语,是引导学生自我启发的方法,本质是教学生学会思考. 启发性提示语的作用只是引导学生自己去探索,去发现,而不是代替学生去探索和发现. 所以,用启发性提示语理解题意是一种重要的探索活动. 波利亚说“问题的求解比起问题的明确表达来,就常常不需要那么多的见识和独创了.” 可见,理解题意、明确表达问题是需要较多见识和独创的. 这说明理解题意是富有独创性的工作,是需要相当见识的.所以,理解题意的探索过程,是探索能力和创造力的培养过程. 教学生“理解题意的启发性提示语”,就是教学生如何去探索,就是教学生学会思考.

爱因斯坦曾说:“学习知识要勤于思考. 思考,再思考,我就是靠这个学习方法成为科学家的.” 这句话正说明了思考的重要性.所以我们教师应该帮助学生掌握思考的技能,使他们走出单纯的知识记忆而善于联想、敢于判断、勇于创造,从而学会学习,成为一名“思考者”.

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