汪國山
【分類號】G420
摘要:知識學習是學生必要的基礎學習,能力培養(yǎng)是學生的提高學習和根本目的。注意用腦學習及在學習過程中即時用腦調(diào)控學習任務、目標、方法、手段等,才是能力提高的關鍵。本文通過一道具體的數(shù)學題讓讀者體驗、思考、感悟其中的道理,從而獲得這種獲得能力。
關鍵詞:用腦學習? 過程調(diào)控? 培養(yǎng)能力
有這樣一道數(shù)學題:兩條線段集一點組成一個角(圖1所示),若在角內(nèi)向頂點引一條線段可組成幾個角?向頂點引兩條、三條線段又可分別組成多少個角?若引出N條線段又可組成多少個角?請你實際畫一畫找出其中的規(guī)律。
我們通過實際畫發(fā)現(xiàn):引出一條線段(圖2)可以組成3個角;引出二線段(圖3)可以組成6個角;引出三條線段(圖4)可以組成10個角;引出四條線段(圖5)可以組成15個角。若要回答引出N條線段可以組成多少個角,就必然要找出它的規(guī)律。對此,我們參照它們組成的角度,試圖找到它們的通項,可寫了很多個都不合適。它們的通項是什么呢?究竟怎樣才能找到它們的規(guī)律呢?于是我們按照題目的要求再實際畫每一種情況組成的角度數(shù),并認真分析它們的單角數(shù),跨一條線段組成的角度數(shù),跨兩條線段組成的角度數(shù),跨三條線段組成的角度數(shù),以此類推,結(jié)果它們的規(guī)律自然就顯露出來了,現(xiàn)將分析過程及數(shù)據(jù)列表如下。(見下頁)
由表可知一個角內(nèi)引出N條線段可以組成一個首項為N+1、尾項為1、等差為1、共有N+1項的遞減數(shù)列,求它一共可組成多少個角的數(shù)量,也即求這個數(shù)列的和??捎袃煞N方法:一是將首項與尾項相加,次項與次尾項相加,類推,這樣可得到(N+1)÷2項、每一項大小為(N+2)÷2的數(shù),其和為(N+1)*(N+2)÷2。另一方法是將這一遞減數(shù)列之和轉(zhuǎn)化為求一個底邊為N+1、上底為1、高為N+1的等腰梯形的面積,即(上底+下底)*高÷2,即有[(N+1)+1]*(N+1)÷2。題解完畢。
引出的
線段數(shù)
單
角
數(shù)
跨一條
線段的
角度數(shù)
跨二條
線段的
角度數(shù)
跨三條
線段的
角度數(shù)
跨四條
線段的
角度數(shù)
······
······
······
跨N條
線段的
角度數(shù)
總計的
角度數(shù)
1
2
1
3
2
3
2
1
6
3
4
3
2
1
10
4
5
4
3
2
1
15
··
··
··
··
··
··
··
··
N
N+1
N
N-1
N-2
N-3
····
1
(N+1)(N+2)
2
(上頁表格)
然而同樣是畫出角來,計算總計的角度為什么就寫不出通項,即找不出它的規(guī)律呢?這就是當我們解題(或解決其他問題)遇到困難或障礙時,要及時調(diào)整思路,轉(zhuǎn)換解題方法,否則一條道走到底也許要花費更大精力和更多時間,也許是方法根本性的錯誤,用之無法來解決問題。像本題這樣只考察總計角度,如果花足夠深的功夫也許能找到通項,但事倍功半,得不償失。元認知理論告訴我們?nèi)藗冊诮鉀Q問題時,必須時時對認知(解決問題是實踐過程同時也是認知過程)結(jié)果進行反省、監(jiān)控、以致調(diào)整,直至達到最終目標。本題即是對解題過程反思、監(jiān)控、調(diào)整的典型案例。
其次,不僅在方法上知道轉(zhuǎn)換思路調(diào)整方法,而且要從解題的具體過程中落實轉(zhuǎn)換思路,將軟方法轉(zhuǎn)化為解決具體問題的硬方法,注重解題過程分析與研究,從而達到目的。像上述這道數(shù)學題若不從畫角入手,并在畫的過程中列出單角數(shù)、跨一條線段組成的角度數(shù)、跨二條線段組成的角度數(shù)、以此類推,直至跨N條線段組成的角度數(shù),就不能發(fā)現(xiàn)當一個角被N條線段分割時,單角數(shù)和跨各線段角數(shù)及它們之間的關系,也即上述表格中最下面一行的數(shù)據(jù)就無從可得,因而本題無從求解??梢娊忸}或解決實際問題,關注過程落實,注重過程分析是至關重要的。
上述在解題或解決實際問題過程中的適時監(jiān)控、反思、調(diào)整是充分發(fā)揮主觀能動性的體現(xiàn),是自主解決問題的關鍵;也是學生提升自己分析和解決問題能力的必要手段;還是學會學習、養(yǎng)成愛動腦習慣的重要途徑。而注重分析具體問題,具體應用方法是解題的實際過程和內(nèi)容,沒有它就無從談對解題過程的監(jiān)控調(diào)整,也無從談達到最終的解題目的。這是解本題的二點重要啟示。