彭飛
[摘 要] 圍繞中學生在學習中常見的“上課能聽懂,但課后不會做;有些題雖做過多遍,但仍存在思維的缺陷”的問題而展開,在教師的引導下,中學生自主地數(shù)學寫作,通過自主數(shù)學寫作來發(fā)現(xiàn)自己學習過程中遇到的問題,進而解決自身存在的問題. 基于引導學生自主寫作的過程,本文最后闡述了筆者引導中學生數(shù)學自主寫作的幾點思考.
[關鍵詞] 中學生;數(shù)學寫作;成長
提出問題?搖
在教學中,我們時常發(fā)現(xiàn)課堂上講過的題型,又或是課堂上講了多遍的題型,讓學生課后自主獨立去完成,學生仍舊不會做或者做題不嚴謹. 這就引發(fā)教師的反思,為什么講了多遍,學生還是做不出來呢?
分析問題
那么,通過什么方法去找到學生的問題呢?把所有做錯的學生都叫過來一一談心嗎?談心倒是好,有針對性,但是高中生的學習時間特別緊張,每一個時段都被安排得滿滿的,哪有時間去談心呢?即使學生擠出一點時間,去跟他談心,那要花多長時間才能和所有出現(xiàn)錯誤的學生都談好呢?恐怕要和所有出現(xiàn)錯誤的學生都談完的話,時間早就過去半個多月了,很明顯,這樣的做法缺乏時效性;還有就是,學生和教師面對面談心時,學生總會出現(xiàn)羞澀的情況,不敢表達或者表達不清楚,甚至于有些孩子不善言辭,只聽著老師講,這樣還是和學生談心嗎?還是沒有將學生的主動性激發(fā)出來,只不過是換了地點繼續(xù)給學生講解那道題目罷了!那么,有沒有一種辦法既能節(jié)省時間,又能將每個學生的真實情況暴露出來呢?
預設方案
魏書生老師利用寫說明文在班級管理中取得了很好的效果,那么現(xiàn)在沿用到數(shù)學教學與學習中,效果會怎么樣呢?首先,從學習方法層面上講,其實學習就是在不斷地反思與總結,在反思與總結中提高自身的水平,寫說明文正是對自己前期學習的反思與總結,符合了學習過程的這一規(guī)律. 第二,只要出現(xiàn)錯誤的學生每個人花一點課余時間,把這道題錯誤的原因寫出來. 根據(jù)學生所寫的內容,教師再來進行重點分析,重點解決,不僅僅節(jié)約了學生的時間,也能做到對癥下藥. 第三,中學生已經有一定的寫作基礎,也具備一定的反思能力,而且每次語文考試中,都會要求寫不少于600字的作文,從而筆者初步設定數(shù)學寫作學生字數(shù)為300字.
學生優(yōu)秀作品呈現(xiàn)
基于以上三點的想法,筆者開始引導學生們自主地去進行寫作. 經過一段時間的寫作后,學生們的數(shù)學寫作水平有所提升,從中選取了兩位學生作品,以供賞析.
案例1:《關于求函數(shù)y=-cos2x-4sinx+6值域的思考》
午間作業(yè)(57)中出現(xiàn)了這樣的一道題:求函數(shù)y=-cos2x-4sinx+6的值域. 在我做這道題的時候,知道要求值域就是求函數(shù)的最大值和最小值,因為要求最小值,所以我想只要cosx,sinx最大,再加上前面是負號,那么函數(shù)值就最小了,然后我就令cosx=1,sinx=1,然后代入計算得到最小值,然后再令cosx=-1,sinx=-1就得到了最大值,然而卻得到了一個大大的紅叉.
聽過老師講解之后,我發(fā)現(xiàn)我的方法是毫無根據(jù)的,僅僅考慮用特殊值代入是錯誤的,應該找到準確的解法,現(xiàn)將領悟后的正確解法總結如下.
第一步:化異名為同名函數(shù),也就是將y=-cos2x-4sinx+6中的cos2x轉化為1-sin2x,便可以得到y(tǒng)=sin2x-4sinx+5.
第二步:根據(jù)函數(shù)次數(shù)的特征進行換元,令t=sinx,換元之后要特別注意新元素t的取值范圍,本題為[-1,1],本題就轉化為求y=t2-4t+5,t∈[-1,1].
第三步:由第二步可知,y=t2-4t+5,t∈[-1,1]是二次函數(shù)的一部分,畫出圖像,如圖1所示,便可以得出函數(shù)的值域是[2,10].
圖1
在我以后的解題中,我要注意學會使用換元法解題,注意換元之后定義域的取值,結合圖像求解,另外還要注意的是計算一定要準確.
案例2:《一道基本不等式題引發(fā)的思考》
題目1:已知a>0,b>0,a+b=ab,求a+b的最小值.
剛開始解決此題時,處于茫然中,因為之前沒有遇到過此類問題,就嘗試著去做一做. 因為a+b=ab,所以求a+b的最小值,即為ab的最小值. 因為a>0,b>0,a+b≥2,所以得到ab≥2,構造成關于的一元二次不等式,故解得ab≥4,所以(a+b)min=4,當且僅當a=b=2時成立. 這其中運用了基本不等式公式,但基本不等式強調“一正二定三相等”,本題在運用基本不等式時,積與和都不是定值,這樣做能對嗎?能不能用其他方法進行驗證呢?
經過一番思考后,借助于課本的一道習題(蘇教版必修5第106頁第16題),本題的條件a+b=ab可以轉化為+=1,故要求的a+b=(a+b)·1=(a+b)·+=1+++1≥2+2=4,當且僅當a=b=2時成立. 該方法采用了“1”的代換,“1”的代換和最常用的方法,當然也要滿足“一正二定三相等”這三個條件,事實上這些條件該題都已經滿足了,從而使第一種方法得到了很好的驗證. 課間與老師交流后,說明第一種方法是可行的,因為a>0,b>0,a+b≥2是一個恒等式,可以用來構造不等式,從而解出相關變量的范圍.
舉一反三:如果本題變?yōu)橐阎猘>0,b>0,a+b=ab-3,求a+b的最小值.
本題也可以利用基本不等式進行構造. 因為a+b=ab-3,所以ab-3≥2,將看成整體,解得≥3,故ab≥9,則a+b=ab-3≥9-3=6,即(a+b)min=6. 沿用題目1的第一種方法,仍舊可行,但是第二種方法——“1”的代換,則行不通. 此題有其他解法嗎?課后與數(shù)學老師交流后,本題可以將條件進行適當轉化(因式分解):(a-1)(b-1)=4,然后令a-1=x,b-1=y,顯然x,y均是大于0的,故本題則變?yōu)橐阎獂>0,y>0,xy=4,求x+y+2的最小值. 基本不等式一步到位:x+y+2≥2+2=4,當且僅當x=y=2時取“=”. 可以看出此題運用了“因式分解+換元”的思路,將原本看來比較復雜的形式進行了轉化,轉化成了熟悉的習題.
總結來說,利用基本不等式解決最值問題有構造不等式法、“1”的代換法、“因式分解+換元法”等,但都需要對條件進行適當變形.
以上兩篇案例是來源于學生平時的數(shù)學寫作,其中案例1是在剛開始要求學生寫作的,案例2則是在學生已經寫作了一段時間,而且有了一定的寫作經驗下進行書寫的,由于篇幅問題,僅選取了這樣較為經典的兩篇作為研究載體. 當然還有學生寫到老師對他不夠關心、老師教法單一、學生自己的學習態(tài)度不夠端正、課堂上自己容易打瞌睡,等等. 筆者每每看完學生寫作的內容后,對教學都會有更深的認識,對課堂也會有更多的了解,這樣才會有改進,從而才能更好地促進課堂教學.
幾點思考
一次簡單的數(shù)學寫作,卻引來了課堂教學大的改進. 筆者試想數(shù)學寫作確實是一個走進學生心里的好方法.
首先,學生自我反省,教師點撥助成長. 從上面的案例1可以看出,學生寫反思的過程,其實就是暴露自己存在問題的過程,也是在尋求正確解法的過程,從而達到將解法內化成自己的學法. 同時對我們教者而言,課堂上不能僅僅要關注解題方法的講解,而且要關注學生的“想法”,尤其是學生“錯誤的想法”. 人與生俱來就有先入為主的觀念,學生錯誤的想法其實已經先于教師講解前占據(jù)了大腦,學生錯誤的想法得不到有效及時的糾正,那么學生就會不停地犯同樣的錯誤,只有有效及時地糾正學生的錯誤,學生的學習才會更加有效. 案例1中求值域的問題便是如此,學生在初中就形成了直接代端點值的方法求值,到了高中后,問題發(fā)生了一定變化,此方法不能直接使用,而學生卻錯誤地認為,問題與初中學習的是一樣的,便將初中的方法套用過來,從而與正確答案失之交臂,故教師在講解概念、方法時,應多關注學生的學情,發(fā)現(xiàn)學生思想中存在的錯亂的概念或錯誤的方法,為其糾正,促使學生到達勝利的彼岸.
第二,師生平等對話,心靈更相通. 學生們十分渴望與教師有一次平等交流的機會,但由于學生頭腦中一直存在“師道尊嚴”的思想,造成了很多學生不敢和老師講話. 但是借助于數(shù)學寫作,學生寫出了自己的心聲,寫出了自己的困惑,寫出了他們急切希望得到老師幫助的心聲. 有些學生寫到,希望老師關注我上課打瞌睡的情況,在我打瞌睡的時候,老師實時地提醒我. 確實如此,現(xiàn)在的高中生,學習壓力特別大、學習時間又特別長,學生打瞌睡時有發(fā)生. 而數(shù)學學科又是一個邏輯性特別強的學科,若是學生打瞌睡期間沒有弄懂某個問題,那么就會影響學生后續(xù)的學習. 但經過教師的提醒后,學生將得到有效的成長. 案例1中就是如此,解題的方法分三步,如果學生沒有聽到第二步,那么第三步則也有可能聽不懂,故課后作業(yè)也不能正確地解決,自然學生的學習自信心也會受到打擊,從而學生學習的動力、興趣就會喪失. 通過數(shù)學寫作,提供一個給予學生與教師對話的平臺,既增進了師生的情感,同時又增強了學生學習數(shù)學的積極性與自信心.
第三,先行組織者技術,學習變輕松. 案例1中,求某個范圍下的二次函數(shù)的值域,其實這類題研究的是初中學習過二次函數(shù)的一部分,在高中階段講解時,教師則應利用“先行組織者技術”將初中學習過的二次函數(shù)進行整體的復習,進而再來學習局部的二次函數(shù)這個新的知識,學生就會輕松很多. 而有時我們教師則會忽略這樣的問題,往往認為學生掌握得很好,忽視了對以往知識的復習,沒有把握好初高中知識之間的聯(lián)系,也就容易造成學生在新知識學習時的困難. 學生的數(shù)學寫作,充分暴露出學生對以往知識或是方法存在的問題,教師要充分發(fā)現(xiàn)學生暴露的此類問題,利用“先行組織者技術”對學生已有的常識或學習過的知識進行復習,有了先前知識的準備后,教師的教與學生的學兩方面的互動才會更加精彩,學生學習將更輕松,效果才會更有效.
第四,適當“稚化”教師思維,促進學生更好吸收. 相比較案例1而言,案例2更為成熟,寫作內容不僅僅局限于反思,更有舉一反三的發(fā)散思維. 在于學生探討案例2的第二種解法時,有這樣一句話:“令a-1=x,b-1=y,顯然x,y均是大于0.” 學生突然問道,為什么x,y顯然是大于0啊?當時,筆者記得這樣回答,顯然就是一目了然啊. 學生的反應則是愣了又愣,然后回答筆者說,老師我只能由a>0,b>0得到x>-1,y>-1,看不出x,y顯然是大于0啊,你是怎么得到的啊?其實x,y大于0是很容易看出來的,因為條件xy=4,故得到x,y同號,如若-1 第五,主動探索,教學相長. 教師的教是為了不教,不教是建立在學生能主動積極,自我學習、自我探索的基礎上而實施的. 從案例1與案例2的對比來看,隨著中學生數(shù)學寫作的不斷深入,中學生的數(shù)學思維能力得到了不斷的提升,由原來只能寫反思,到現(xiàn)在能舉一反三,學生自主學習的能力得到了很大程度的提升,由原來的被動學習,到現(xiàn)在能主動探索,充分發(fā)揮了學生學習的主觀能動性. 在學生探索的過程中,教師的業(yè)務能力必然也要不斷地提高,以適應知識、能力都在不斷增長的學生. 第六,問渠哪得清如水?唯有源頭活水來. 中學生數(shù)學寫作其實就是中學生自身不斷反省、總結、提升的過程,學生在寫作中不斷發(fā)現(xiàn)新問題. 愛因斯坦曾說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要,因為解決一個問題也許只是一個數(shù)學上或實驗上的技巧問題. 而提出的新問題卻需要創(chuàng)造性的想象力. ”案例2中,是學生自己總結的內容,由教師講過的題目a>0,b>0,a+b=ab出發(fā),聯(lián)想到如果條件發(fā)生改變呢?變?yōu)閍>0,b>0,a+b=ab-3呢?怎么解決?案例2中的學生已經不是機械、重復、模仿學習的學生,儼然成為了思考者,目前雖還沒有提出創(chuàng)造性的問題,但是只要堅持努力下去,我們相信學生將來肯定會提出創(chuàng)造性問題. 這樣的學生不僅僅只是有了一碗水、一桶水,他將會擁有一個“活水源”. 學生會不斷地思考出教師意想不到的內容,在教師引導、指導下,最終會實現(xiàn)青出于藍而勝于藍,其實這也是我們教育工作者努力的方向. 同時,教師也會受到學生源源不斷的“活水”的影響,勢必會倒逼教師要不停地努力,努力的過程就是教師成長的過程,教與學才會更加相得益彰.