段卉
摘 要:當前高中數(shù)學中,有不少學生存在陳舊的思維模式,影響其對數(shù)學學科的深入探索和學習. 那么該如何滲透數(shù)學思想,激活數(shù)學思維呢?本文從陳舊思維模式的成因入手,提出解決方案,并做了細致的分析.
關鍵詞:數(shù)學思維;模式;激活思維
在多年的高中數(shù)學教學實踐中,筆者發(fā)現(xiàn)一個問題:很多學生常常在課堂上貌似什么都能聽懂,也能完成例題推導,但是一到獨立思考解答的時候,就陷入困境,一籌莫展.到底問題出在哪里呢?筆者認為,首先是學生的思維模式出了問題,其次就是教師的教學方法出了問題. 顯而易見,正是陳舊的教學方法導致了陳舊的數(shù)學思維模式. 那么在高中生數(shù)學思維中,存在哪些陳舊的模式呢?
[?] 高中生陳舊思維模式及其成因分析
筆者在教學中和學生進行了深入交流,也通過一些試題練習逐步挖掘出以下幾種陳舊的慣性思維模式:
1. 消極定式
高中生在數(shù)學訓練中存在著消極定式的問題. 其實這個問題相當普遍.何謂消極?何謂定式?消極就是故步自封,從自己固有的經驗出發(fā),不從實際問題考慮,一旦有過以前的解題經驗就不再進行深入探索,而是直接將經驗拿來套用. 這種不假思索地定式模式,嚴重影響了高中生數(shù)學靈活多變的思維生成. 如試題“求實數(shù)m,使方程x2+(m+2i)x+2+mi=0有實根”,不少學生給出的答案是:原方程有實根,當且僅當判別式Δ=(m+2i)2-4(2+mi)≥0,即m2-12≥0,解得m≥2或m≤-2. 為何會有這樣的錯誤結論呢?究其原因,因為受到原有解答定式的影響,也即在實系數(shù)一元二次方程根的判別方法的干擾之下,把只能用于實系數(shù)的判別方法,機械地搬到復系數(shù)方程中來應用,造成了思維的負面定式. 又如剛學立體幾何時,只要教師一提到兩直線垂直,很多學生竟然下意識地認為這兩直線必相交,如此錯誤的認識,不難看到消極的定式思維造成多么大的危害.
2. 缺乏聯(lián)想類比
進入高中以后,所學的數(shù)學知識猶如高樓,各個層次之間互為關聯(lián). 高考中的命題常常將知識綜合起來進行考量,如向量和解析幾何、函數(shù)和數(shù)列等,知識之間互為依存又互為遷移. 但問題在于,很多學生學了前邊忘了后邊,學了后邊忘了前邊,將數(shù)學知識變成了單獨的樹木,一眼障目,自然看不到森林.高中生因為缺乏類比聯(lián)想,在數(shù)學訓練中出了問題往往“頭疼醫(yī)頭,腳疼醫(yī)腳”,無法辨證施治. 有的學生只滿足一個答案,而忽略掉解題的邏輯性;有的學生忽視解答題的規(guī)范化書寫,沒有良好習慣;還有的學生只知道一味地做題,缺乏歸納推理等數(shù)學思維的建構.
3. 畏難退卻
在高中生中還有一個普遍現(xiàn)象:一旦遇到有些難度的題目,他們就會輕易放棄. 如在函數(shù)應用題訓練中,經常會有學生將簡單的二次函數(shù)應用題當做“攔路虎”,要么留著不做,要么放到最后進行,好像那是一個很難啃的骨頭. 其實這些題目在考試中分數(shù)比重較大,但實際問題并不是學生沒有掌握相關知識,而是畏難退卻的情緒在作怪,如求和:lgcot1°+lgcot2°+lgcot3°+…+lgcot89°,這樣的題目一些學生看了,第一個本能就是非常難做,輕易不想動腦筋思考. 實際上這個問題很簡單,聯(lián)系原有的知識就可以解答.
4. 思考膚淺
現(xiàn)在高考題題目新穎,綜合性強,注重對高中生分析問題和解決問題能力的考查,如果在數(shù)學學習中淺嘗輒止,思維停留在一些概念的表層,或者是單純地記憶一些公式概念,是根本無法進行數(shù)學思維的. 在課堂上筆者曾要求學生證明“若
a
≤1,
b
≤1,則ab+≤1”,有相當一部分學生是通過三角代換來證明的(設a=cosα,b=sinα),理由是
a
≤1,
b
≤1(事后統(tǒng)計這樣的學生占到近20%).
究其以上思維模式的原因,筆者發(fā)現(xiàn)問題在于:首先,高中生的基礎不牢固. 每次接受新知識,都不是在原有的知識銜接上本著應用實踐的目的來學習的,而是為了學知識而學知識,為了成績而學習. 其次,高中生在學習數(shù)學的過程中,沒有形成一個數(shù)學知識的整體框架,一到做題猶如盲人摸象,不能有自己的獨立數(shù)學思維風格.
陳舊的數(shù)學數(shù)學思維模式不但阻礙了高中生的知識吸收能力,更不利于學生下一步在社會實踐中的身心發(fā)展. 因此,作為高中數(shù)學教師,就要從突破陳舊思維模式開始做起,激活學生的數(shù)學思維.
[?] 從激活數(shù)學思維入手,突破陳舊模式
通過調查和分析不難知道,高中生陳舊的思維模式和教師課堂教學方法有很大關系. 那么該如何突破陳舊模式呢?筆者認為,要從課堂教學中的每一個環(huán)節(jié)開始,尋找激活高中生數(shù)學思維的有效途徑,以下是幾種探索:
1. 尊重差異性,因材施教
高中學生個性有差異,數(shù)學思維模式也有不同,在接受高中數(shù)學知識的起點上也有所不同. 這就要求教師要從個性上把握好不同學生的數(shù)學思維水平,采用分層次、多角度、步步推進的模式,讓學生循序漸進. 如在題型設計上,筆者常常要照顧不同學生能力的問題,既要突破知識的難點,又要對優(yōu)等生有很大的幫助,而且在整個操作過程中,要讓學生保持足夠的興趣和活躍度.
如下列題目中,筆者這樣設計:
(1)求出下列函數(shù)在x∈[0,3]時的最大值、最小值:①y=(x-1)2+1;②y=(x+1)2+1;③y=(x-4)2+1.
(2)求函數(shù)y=x2-2ax+a2+2,x∈[0,3]時的最小值.
(3)求函數(shù)y=x2-2x+2,x∈[t,t+1]的最小值.
上述設計層層遞進,從基礎到提高,照顧了不同層次學生的能力,有效調動積極性,讓高中生克服為難情緒,樂于探索.
2. 滲透數(shù)學思想
數(shù)學教學的本質目標在于激活數(shù)學思維,建立數(shù)學思想,進行靈活多變的遷移和應用,而如何才能把握這些問題,就要求教師在教學中從滲透數(shù)學思想入手. 有的學生面對數(shù)學問題,首先想到的是套公式,模仿做過的題目求解,對沒見過或陌生一點的題型便無從下手,這實質上就是缺乏數(shù)學思想的表現(xiàn),如“設x2+y2=25,求u=+的取值范圍”,若采用常規(guī)的解題思路,u的取值范圍不大容易求,但適當對u進行變形:u=+,轉而構造幾何圖形容易求得u∈[6,6],這里對u的適當變形實際上就是數(shù)學思想的積極轉化和應用.
3. 替換舊有消極定式
在教學中,教師要善于發(fā)現(xiàn)和挖掘學生本身的消極定式,并且只有當教師找到其消極性所在,才能夠引導其找到解決辦法. 那么在課堂教學中怎么才能做到呢?這就需要教師多從建設性的意義上進行鼓勵,正面引導. 筆者在教學實踐中采用替換的方式. 值得一提的是,替換并不是簡單地換掉原來的定式,而是要分層次地等待學生獲得認知和經驗,等到學生意識到自己的問題所在,這個時候再進行比對,自然而然就會發(fā)現(xiàn)自己之前的問題錯誤,找到正確的方法和策略.
如在學習了“函數(shù)的奇偶性”后,學生出現(xiàn)了一些錯誤. 筆者發(fā)現(xiàn)主要原因在于其忽視定義域問題而導致判別無效,為此設計如下問題:判斷函數(shù)f(x)=2x-
在區(qū)間[23-a-6,2a]上的奇偶性.這是個過渡和替換的過程,警醒學生進行細致思考. 不少學生由f(-x)=-f(x)立即得到f(x)為奇函數(shù),這個時候筆者設疑問:(1)區(qū)間[23-a-6,2a]有什么意義?(2)y=x2一定是偶函數(shù)嗎?學生這才意識到函數(shù)f(x)=2x-
只有在a=2或a=1即定義域關于原點對稱時才是奇函數(shù).
高中生的思維定式不是一朝一夕就能夠被消除掉的,教師除了要有足夠的耐心,還要有高度的熱情和信心,給予學生關懷和鼓勵. 更重要的是,教師還要有洞察的能力,一眼看到學生的消極定式,而后循序漸進,層層突破.
顯而易見,高中數(shù)學思維模式的建構是一個長期的工程. 對于教師來說,這項任重道遠的工程,不但要求能夠激活高中生的數(shù)學思維,而且還要引導高中生進行深入的數(shù)學探索,靈活冷靜地處理數(shù)學問題,并且將數(shù)學思維模式應用到實際的科技、科研當中,而這正是數(shù)學教育的本質所在. 為了這個目標,筆者將不遺余力,繼續(xù)深入探索高中數(shù)學陳舊思維模式的突破和建立這個課題,尋找到更有效的途徑改變當前的陳舊模式. 筆者相信,未來會有更多的同道者加入到這個探索的隊伍中來.