邢成云(山东省滨州市北镇中学初中部)
发挥题组作用优化教学效果
邢成云(山东省滨州市北镇中学初中部)
题组教学是个古老而又有生命力的话题.若依据教学目标和题组设置的基本原则,通过执教者的精心策划,把相关单题编拟成问题链,凝集成一个有机的整体系统,适时、适地地用好这一整体系统的结构合力,将优化课堂教学的效果,提高学生的学习能力,进而促进教学的长远发展.
题组设计;教学功能;优化教学
题组教学是个古老而又有生命力的话题.说它古老,可追溯到我国古代的《九章算术》;另外,乔治·波利亚(George Polya)编写的《数学分析中的问题和定理》一书也是典范,不仅精选题目,发挥单题的作用,而且在编排上下功夫,发挥题目间结构功能.他在序中说:本书决不是题目的简单汇集,而主要是讲究资料的排列,它应当促使读者独立钻研,并养成合理数学思维的习惯.我们花费了很多精力和时间,仔细地进行题目的编排,这显然是非常必要的.由此可见,在数学教学中,应用题组是合算的,仅用单题显然是白白浪费了题目之间相关性(结构)的教学功能.以上论断足见题组的不凡作用,其旺盛的生命力也彰显出来.
诚然,若题组中的题目彼此不搭界,那这个题组就是一种机械的拼凑,充其量是“1+1=2”,不能很好地发挥它们联手的力量,但若依据教学目标,通过一条主线把它们统摄起来,凝集成一个有机的整体系统,这种系统集成块的适切之用将优化教学的效果,促进教学的长远发展.
以下通过常见的几类题组,进行阐释,交流为盼.
1.铺垫性题组
精心设置垫脚题,步步逼近,达至呼之欲出的境地.在新知识教学中,常常用这一题组,加强学生学习新知识时知识、思维上的铺垫,展示知识的发生过程,找准新知识的生长点,让学生利用已有的知识结构来同化新知识,实现知识的迁移.有时候面对难度较大的题目教学时,也可选用这一方法.
案例1:分式值为0、分式有(无)意义等的现身,常用如下形式铺垫题组,如表1所示.
表1
【说明】通过这一题组,在计算的同时,随机把分式有(无)意义、分式值为0等知识点嵌入,这种铺垫自然、顺畅.
2.并列性题组
这类题组不是简单的平行重复,而是从不同维度、不同视角集中凸显某一知识点、某一方法技能点等的设置,它的使用对突破关键点有实效.
案例2:分式值为0的集中题组.
【说明】通过一组题目,融入诸多干扰因素,凝聚一点,凸显分式值为0的意义,即分子为0,分母不为0,这两个条件缺一不可.
3.递进性题组
题组中的几个问题在思维水平与综合解题能力要求上由浅入深,逐层递进,符合学生循序渐进的学习规律.可以满足不同学生的需要,既给基础较差的学生展示自我的机会,又有可供基础较好的学生进一步探究的空间,使得不同层次的学生都有话可说,都有所收获.
案例3:数学中有好多形式相同但实质不同的题目,学生在处理这类问题稍不留神就会犯下一些错误,带来一些负面影响.如以下试题.
(1)已知等腰三角形的一个底角是50°,则其余两角的度数分别为_______;
(2)已知等腰三角形的一个角是50°,则其余两角的度数分别为_______;
(3)已知等腰三角形的一个角是100°,则其余两角的度数分别为_______;
(4)已知等腰三角形的一个内角是n°,求其余两角的度数.
【说明】此组题中,从一个底角到一个角,再从50°到100°,已经把一些规律包含到里面了,如果条件是一个底角,则所求角有唯一结果;如果条件是一个角,则需考量这个角是底角还是顶角,所求角有两种可能;而把这个角确定为100°,则这个角只能是顶角.一数之差,结果迥异.
通过第(1),(2),(3)小题的变化可知,等腰三角形的内角有这样的规律:①顶角可以是锐角、直角、钝角;②底角只能是锐角.并且在几个问题的解决中渗透了分类讨论的思想,搭起了学生学习的脚手架,把学生由问题浅滩诱入问题深处,再解决第(4)小题对学生来说已是游刃有余了.
可见,这个问题串式题组情境相同,只改变了题中的数据,却引起了解决问题方案的变化,突出了学习内容的思考性,让学生在学习活动中认识到解决问题过程中选择合理方案的重要性,不仅提高了学生运用所学知识灵活地解决问题的能力,而且也提高了学生的认识水平,引发了学生重视对条件与问题的审查与思辨,关注解决问题策略的合理与优化.
4.对比性题组
有意识地设置一组题目,通过对比形成反差,从而凸显差异,引起学生的深度思考,有助于巩固知识和技能,发展思维力.如复习二次函数时,可抓住易混点设置对比题组.
案例4:填空.
(1)二次函数y=2x2-bx+c图象的顶点在原点,则b=______,c=_______;
(2)二次函数y=2x2-bx+c图象过原点,则b______,c=_______.
(3)二次函数y=2x2-bx+3图象的顶点在y轴上,则b=_______;
(4)二次函数y=2x2-bx+3图象的顶点在x轴上,则b=________.
(5)二次函数y=(m2-m)x2-2mx+1的图象与x轴有交点,则m的取值范围是__________;
(6)函数y=(m2-m)x2-2mx+1的图象与x轴有交点,则m的取值范围是__________.
【说明】以上题目每两道题为一小组,貌似相同,实则神离,答案各异.学生在平时的练习中屡有混淆、错误率很高.设计这样的题组,让学生进行比较、分析和综合,提高审题分析能力.在教学中应提醒学生注意:结论的变化是由题目条件的变化引起的.因此,要引导学生三思而后行,通过对比分析,提高审题能力,增强解题的准确性.像这样易错之处用题组的举动,能有效地引起学生对细节的注意,有利于错误的避免与纠正,也是培养学生思维的批判性的有效举措.
5.归纳性题组
这种题组是基于归纳的特点,其中的题目从个别到一般、从具体到抽象,进而概括出一般原理,若再有逻辑推理的助阵,将会完成一个思维的轮回.若根据教学的内容及其规划意图,设置归纳性题组,让学生在解题过程中体验这种思维形式,帮助学生历练知识、技能,积淀数学活动基本经验,能加深学生对数
学规律的认识.
案例5:
(1)如图1,若点O为∠ABC与∠ACB两内角的角平分线的交点,∠A=100°,求∠BOC的度数.
(2)如图2,若点O为∠ABC与∠ACB两外角的角平分线的交点,∠A=100°,求∠BOC的度数.
(3)如图3,若O为∠ABC的内角与∠ACB的外角平分线的交点,∠A=100°,求∠BOC的度数.
(4)若把∠A的度数去掉,试探求以上三道小题中∠BOC与∠A的数量关系.
图1
图2
图3
6.构架性题组
通过核心主线把题组并联起来、贯穿起来、统摄起来,尽可能地穷尽模块知识的内涵与外延,有利于全面巩固“四基”,加深理解,形成内在的知识网络.
案例6:复习二次函数,可选用以下题组构建二次函数的网络图.
(1)求此函数的开口方向、对称轴、顶点坐标.
(2)画出这个二次函数的图象.
(3)求图象与x轴、y轴的交点坐标.
(4)当x为何值时,y随x的增大而减小.
(5)当x为何值时,y>0?y=0?y<0?
(6)求图象向左平移2个单位,再向下平移2个单位后所得图象的函数表达式.
(7)求图象绕顶点旋转180°后,所得图象的函数解析式.
(8)求图象关于x轴(或y轴)对称的图象的函数解析式.
(9)当x为何值时,函数y有最大值?最大值是多少?
(10)记抛物线与x轴的两个交点为A,B,点C为抛物线上任一点,若△ABC的面积为1,试确定点C的坐标.
【说明】一个题组网尽二次函数的核心知识,把二次函数的图象、性质(顶点、对称性、开口、增减性、最值)、对称变换,以及与方程、不等式的联系等贯通在一起,整体呈现,脉络分明,通过师生的共建,知识网络就形成了.
7.探索性题组
这类题组,它按照一定的组成和线索,出示一组数、式、图、表等,让学生通过观察、实验、计算等数学活动,拨动学生的思维神经,助推学生发现和揭示一些数学规律;或者提出一系列的问题,层级推进,彼此借力,通过题组的合力与张力,把内在的解题规律提炼出来,并把探索的规律用之于解题,这样做不但能激发学生的学习兴趣,而且能培养学生的观察能力、发现与提出问题的能力,以及逻辑思维能力.
案例7:有关基本图形的核心图形——半径、弦的一半以及弦心距的题组.
(1)已知,如图4,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB,垂足为点D.若AB=8 cm,OA= 5 cm,则OD=____;
(2)已知,如图4,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB,垂足为点D.若AB=6 cm,OD=4 cm,则OC= _____;
(3)已知,如图4,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB,垂足为点D.若AB=6 cm,OD= 4 cm,则CD=______;
(4)已知,如图4,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB,垂足为点D.若OC=5 cm,CD=2 cm,则AB=____.
图4
(5)通过上述四个问题的解答,同学们能发现什么?
先思考,再小组交流.
【说明】图中涉及四条与圆有关的重要线段:半径(OA)、弦(AB)、弦心距(OD)、弓形高(CD).它们的不同组合形成了丰富多彩的题目.通过题组的解答与交流,引导学生把这四个量知其二则能求其另二的规律揭示出来,使之成为解题的有力武器,为它们的后续应用储备能源.
为了将探求出的规律及时显能,可安排一组题作为课后作业.
(1)如图5,AB是⊙O的直径,BC是弦,OD⊥BC于点E,交于点D.
图5
①试写出五个不同类型的正确结论;
②若BC=8,ED=2,求⊙O的半径.
【说明】此题揭示了垂径定理与勾股定理联袂的本质,是对“四条线段”彼此确定最有力的注解.
(2)如图6,已知⊙O半径为5,弦AB长为8,点P为弦AB上一动点,连接OP,则线段OP的最小长度是_______.
图6
【说明】此题表面上并没有要求弦心距,但线段OP的最小长度状态即为OP⊥BA之时,故问题仍然转化为求弦心距.
(3)已知圆的半径为13 cm,两弦AB//CD,AB= 20 cm,CD=10 cm,则两弦AB,CD的距离是( ).
(A)7 cm (B)17 cm
(C)12 cm (D)7 cm或17 cm
【说明】基于圆的对称性,此题包括两种情况,求解需将两弦AB,CD的距离转化为两条弦心距的和或差,具有一定的综合性.
通过这一题组作业,让学生感知作弦心距、连半径就是此类题目的常用辅助线,并进一步领悟四量知二求二的解题真谛.
8.规律揭示性题组
案例8:在“坐标系内的图形对称”的中考复习课中,可设计如下题目.
(1)点P(x,y)关于x轴对称的点的坐标是_______;关于y轴对称的点的坐标是_______;关于原点对称的点的坐标是_______.
(2)直线y=2x-1关于x轴对称的直线的解析式是______;关于y轴对称的直线的解析式是_______;关于原点对称的直线的解析式是_______;
(4)抛物线y=3x2+2x-1关于x轴对称的抛物线的解析式是_______;关于y轴对称的抛物线的解析式是______;关于原点对称的抛物线的解析式是______.
【说明】通过题组沿着从点到线,从直线到曲线,递进式发展.通过这种集中呈现,揭示出对称的一般规律,帮助学生构建起解决问题的方法体系——线由点组成,线的对称就是点的对称.因此,关于x轴对称,即将y用-y替换,x不变;关于y轴对称,即将x用-x替换,y不变;关于原点对称,即将x用-x替换,将y用-y替换即可.当通过探研获得这种一脉同源的认识后,就成了以后解决此类问题的有力工具.
题组的设计要遵循基本原则,力避盲目乱象.题组中的题目之间是有机联系、相辅相成的,它们构成一个小组织、一个小系统.这个组织、这个系统要有规矩,除了恪守科学性原则外,还需遵循以下的基本原则.
1.目的性要强,指向鲜明
题组的设置力避随心所欲的简单的拼盘,力戒“拿到篮里都是菜”的盲目组题,成组要有共同的聚合点,能承担起内化知识、熟练技能、凝聚方法、提升思想的重任.也就是说,目的一定要明确.导向一定要鲜明,是为了以旧引新,还是为了突出重点;是为了化难为易,还是为了归纳提炼等都要了然于心.
2.思想性要强,突出方略
题组设置总有自己的思想脉络,忌简单重复、原地踏步;要有思想、有灵魂,有思维含量.用数学思想武装起来的学生,他们解决问题将更具有洞察力和卓识远见,融入数学思想的题组运用于课堂,我们的教学才会更加朝气蓬勃、充满生机.笛卡儿说过,最有价值的知识是关于方法的知识.突出题组的方法性能、策略价值至关重要,因此,题组教学一定要走出狭隘的以题论题之困境,臻于以题论法之幽境,进而登临以题论道之圣境.
3.阶梯性要强,层级推进
笛卡儿说过,从最简单、最易懂的对象开始,依照先后次序,一步步达到更为复杂的对象.夸美纽斯说过,一切功课都应细分成阶段,务使先学的能为后学的扫清道路,给予解释.两位伟人的经典之言给了我们设置题组教学以极大的启示,明确了题组设置的方向,要遵循学生的认知规律和知识的形成规律,由简到繁,由浅入深,由易到难,层级递进.要用题组中的题目的梯度,逼近学生的最近发展区,以便适应不同学生的不同需求,让不同学生各有所获.
4.启发性要强,启迪智慧
题目的设置要有启发性,要有“不悱不发”的蓄势.富有启发性的题组能不断地激发学生的学习积极性,集中学生的注意力,发展学生的智力,起到举一反三、迁移同化的启迪作用,能启迪思维,启迪智慧,生出求索的欲望.
5.系统性要强,扩张题能
整体效益是题组的追求与归宿!整体效应产生题目的增值,结构体系迸发系统的整合之力.从系统论的观点来看,题组就是一个系统,它不是零星题目的随意组合,更不是题目的堆砌叠加,它贯穿的是融教育规律、教育方法、知识内在联系为一体的一条系统脉络.因此,题组要按照知识的形成过程和相关知识点之间的内在关联来设计,题目组合要有序,搭配要合理.
6.智趣性要强,增进参与
兴趣激发灵感,兴趣增进参与,但单有外在的趣味还不够,还要有数学的真味.外在趣味下的参与是一种浅层的参与,只有靠数学的内在魅力生发的智趣才是内驱力,学生才会为解题而乐此不疲.题组设置的有魅力、有磁力,才能更好地把学习者引入新的思维境界,使学习饶有兴致、富有情趣,并给人以美的享受,助于补偿学生解题之劳顿,提升数学好玩的幸福指数.
通过前面题组的设计与分析,我们看到了题组所特有的功能,它不是独立题目的“物理”组合,单看各个小题没有多大作用,但一组题胶合起来就有了威力,这就是凝聚的作用,集体的力量,也是“组”的核能量.内在的关联是题组的特征,有引领、凝聚、启示、揭示等源动力.
题组不是偶尔为之的营养大餐,而是天天面对的家常便饭,让常态的方法成为习惯,长期的习惯成为意识,长期的意识养成能力,我们的课堂就得到了优化,就有了实实在在的效果.
[1]杨之,陈国清.数学题组刍议[J].中学数学,1994(5):15-18.
[2]邢成云.题组引领梯度推进:例谈题组梯度复习法[J].中国数学教育(初中版),2010(7/8):34-37.
2016—05—26
山东省教学研究课题——全息教学论下的跨越式教学(pt-20120126).
邢成云(1968—),男,中学高级教师,主要从事课堂教学与中考研究.