回归正确解题原点 提升解题综合素养

2024-12-31 00:00:00李红
中学数学·初中版 2024年7期
关键词:解题教学回归核心素养

摘要:在素养教育的推动下,解题教学越来越重视学生思维能力的培养,越来越重视学生数学核心素养的落实.不过,解题教学中普遍存在着固定套路模仿、重结果轻过程等现象,使得解题远离数学本质,远离解题训练本意.基于此,在解题教学中要回归抽象能力的培养,回归思维品质的培养与塑造,回顾理性思维的培养与提升,回归数学本质,让学生不但学会解题,更重要的是让学生学会学习,促进学生数学核心素养的落实.

关键词:解题教学;回归;核心素养

纵观当下数学课堂,有些解题教学环节的设计与实施偏离了解题训练的本意,远离了数学本质,影响了课堂教学效果.解题过程中,部分教师习惯将自己认为的最好的解题方法以强灌的方式教给学生,然后给出大量的重复练习让学生模仿套用.表面上看,课堂热热闹闹,学生能够根据模仿和套用解决许多问题,但是仔细想来,在此过程中,学生的思路被教师牵着走,学生并未理解“为什么这样解”“还可以怎样解”等问题,只是按照既定程序做出套路式的反应,出现这样的结果显然有悖解题教学的初衷[1].那么在解题教学中,如何找回原点,回归本质,提升教学有效性呢?笔者结合教学经验浅谈自己的几点粗浅认识,供参考!

1 创设情境回归抽象能力的培养

当下,创设情境已成为数学课堂的重要一环,多数教师旨在通过创设情境让学生感知数学与生活的密切联系,调动学生学习兴趣.其实,创设情境的意义不止于此,更重要的是培养学生的数学抽象能力,让学生学会用数学的眼光看待生活实际问题[2].在实际教学中,若忽视了情境教学在培养学生抽象能力方面的作用,不仅会使情境教学的功能大打折扣,而且不利于学生数学核心素养的培养,影响学生可持续学习能力的培养.

例如,在教学“圆周角”第一课时,教师展示体育馆看台、剧场座位展示图等,然后提出这样一个问题:为什么会这样设置座位?该情境与生活紧密联系,确实能够调动学生参与的积极性.不过该问题过大,学生给出的答案比较零散、庞杂,很难与圆周角建立联系,显然其偏离了情境创设的本意.教学中,教师不妨将问题变一变:从数学的角度来看,观众席为什么会设计成圆形呢?由此通过指向明确的问题,引导学生将生活问题抽象成数学问题,提升教学有效性.

2 通过归纳概括回归理性思维

在解题教学中,部分教师为了追求进度,呈现标准答案后就草草了事,很少带学生进行归纳总结,也没有分析问题的本质,这样也就很难上升到会一题通一类的效果.在实际教学中,教师应提供一定的时间让学生归纳总结,并给出一些变式题目,以此凸显问题的本质,提高学生举一反三的能力.

例1 将长10 cm的线段任意分成5段,拼成一个五边形,其中最长边的取值范围是什么?

教学中,教师让学生独立求解,然后展示学生解题过程.问题解决后,教师预留时间引导学生进行理性归纳概括.

师:说一说,解决以上问题时,主要运用了哪些数学模型?

生1:“两点之间线段最短”几何模型.

师:请进一步说一说你的分析过程.

生1:设最长线段的两个端点为A,B,其他四条线段可以看成是连接这两个端点的折线.

生2:运用了“不等式”模型,结合生1分析可知,最长线段的长度应小于其他四条线段长度之和.假设最长线段为x cm,则其他四条线段之和为(10-x) cm,所以xlt;10-x,即xlt;5,即得到五边形最长边的上限.

生3:运用“平均数”模型.将10 cm长的线段平均分成5段,平均每段为长2 cm,最长线段不能小于平均数,由此得到五边形最长边的下限.

师:很好,大家分析得非常到位,现在我们将题目变一变,看看你会得到怎样的结果呢?(教师PPT出示变式问题)

变式 已知八边形的周长为24 cm,则其最长边的取值范围是什么?

通过亲历理性归纳概括这一过程,学生已经认清了问题的本质,并掌握了解决问题的方法,所以很快就给出了正确答案.

在日常教学中,很多学生可能会有这样的经历,很多题目感觉似曾相识,但是解题时却无从下手.那么是什么原因造成了这一现象的呢?究其原因就是学生在平时学习中没有将问题学懂、学透,为此题目略加变化就会感觉束手无策.可见,解题后教师有必要带领学生进行归纳总结,以此帮助学生认清问题的本质,掌握解决问题的方法,促进会一题通一类教学目标的达成.

3 让合情推理回归合理的地位

在初中日常教学中,师生所关注的大多为演绎推理,对合情推理的关注较少.要知道,合情推理的实质是发现,是培养学生创新精神、提高学生思维能力的重要途径.发展学生的合情推理既是“课标”的要求,也是发展学生数学核心素养的需求,合情推理在解题中发挥着不可替代的作用[3].在日常教学中,教师应重视发展学生的合情推理,以此有效激活学生的数学思维,提高学生创造力.

例2 如果1+2+3+4+……+n的计算结果是一个7位数,其前四位数从左到右为2,0,1,1,问正整数n是多少?

问题给出后,教师让学生独立求解,学生给出如下解题过程:设计算结果为2011abc,由题意可得n(n+1)2=2 011 000+abc,即n(n+1)=4 022 000+2abc.又0≤abclt;1 000.所以4 022 000lt;4 022 000+2abclt;4 024 000,即4 022 000lt;n(n+1)lt;4 024 000,至此,学生得到了关于n的一元二次不等式.不过该一元二次不等式超过了七年级学生的知识范围,显然此路不通.在运用演绎推理遇到障碍时,不妨借助合情推理来寻找解题的突破口.对于n(n+1),可将其看成两个连续正整数之积,把4 022 000近似看成4 000 000,则n可以近似看成2 000,若其中一个因数增加1,则n(n+1)增加2 000.若两数之积增加22 000,则其中一个因数需要增加11,再根据实际情况来看,两个因数是同步增加的,不妨令n=2 005,代入特值进一步验证,由此问题迎刃而解.

例3 已知正方形的面积是24 m2,则正方形的边长大约是(误差小于0.1 m).

例3不需要精确值,可以用合情推理来解答.因为42lt;24lt;52,所以该正方形边长应该是4和5之间的一个数.接着利用“二分法”,取中间值开始试算,4.52=20.25,误差较大,不满足要求.继续利用“二分法”,取4.5和5的中间值,计算得4.82=23.04,显然这个数已经逐渐逼近24了.这样通过合情推理,运用逐步逼近思想确定正方形的边长约为4.9 m.

其实无论在学习中,还是在生活中,经常会遇到一些需要合情推理来解决的问题.合情推理给学生以更广阔的思考空间,其有着演绎推理不可替代的重要作用,因此在日常教学中,教师应重视发现学生的合情推理能力.

4 让解题回归到思维品质的培养

解题一般会经历“审题—确定方案—执行方案—验证方案”等过程,可见解题中渗透着程序化思想,是进行思维训练的有效载体.在日常教学中,教师应对题目进行深入挖掘,挖掘出题目背后的思维,以此培养学生良好的思维品质,提高学生解题能力.

例4 A,B两居民小区被一条道路连接,为了方便社区居民购买生活用品,现决定在路边建一个综合性超市,你认为这个超市建在哪里合适呢?

该问题是一个经典问题,是用数学知识解决生活问题的典范.教学中给出这一问题并不是简单地寻求标准答案,而是将解题回归到思维品质的培养上.

师:谁来说说自己是怎么想的?

生1:可以从数学的角度来分析,将A,B两居民小区抽象成两个点,中间的道路抽象成线段,根据公平性原则,超市应建在线段中点.

师:很好,生1将生活问题数学化,从公平原则出发,运用线段中点这一几何模型给出了合理的建议.你们还有其他想法吗?

生2:我感觉在解决这一问题时,还应考虑两个小区实际居民的人数.若两社区居民的人数基本相同,生1的方案非常合理;若两小区居民的人数相差较大,可能有悖公平的初衷.

生3:我非常赞成生2的观点,这一方案还可以进一步优化.在确定位置时,应该设计问卷调查表,了解两个小区的居民到超市的情况,以此给出更为合理的方案.

师:能够运用数据分析的观念来分析和解决现实问题,非常棒.

在解决问题的过程中,不能仅关注于客观唯一的答案,应该深入题目背后的思维,站在思维品质的培养与塑造角度来分析和解决问题,提升学生数学素养.

总之,教师作为课堂教学的组织者,作为学生学习路上的领路人,在解题过程中切勿贪多求快,应该静心思考解题的本质,回归正确的解题原点和方向,以此有效提高学生解题能力,发展学生数学素养.

参考文献:

[1]章建跃.核心素养统领下的数学教育变革[J].数学通报,2017,56(4):1-4.

[2]牛新荣.回归解题本质 找回迷路的原点[J].安徽教育科研,2021(17):118-120.

[3]梁海栗.核心素养导向下的初中数学解题教学策略研究[J].中学教学参考,2023(2):10-12.

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