【關(guān)鍵詞】分類思想;初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)思考
【中圖分類號】G633.6? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號】1005-6009(2019)91-0071-02
【作者簡介】薛瑾,江蘇省蘇州市教育質(zhì)量監(jiān)測中心(江蘇蘇州,215004)副主任,一級教師。
“數(shù)學(xué)是思維的體操”,因此,數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要目標(biāo),就是要教會學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)地思考。在這里,“教會思考”意味著數(shù)學(xué)教師不僅僅給學(xué)生傳授知識,而且更應(yīng)注重提升學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題的能力,讓學(xué)生學(xué)會思考,形成良好的思維習(xí)慣,達(dá)成“教是為了不教”這一高層次目標(biāo)。在初三復(fù)習(xí)階段,教會學(xué)生有目的、有意識地思考,是培養(yǎng)學(xué)生解題能力的關(guān)鍵。
本文以利用分類討論思想解題為例,以把握分類標(biāo)準(zhǔn)為教學(xué)“支架”,淺談教會學(xué)生思考的具體做法。
1.合理分類,通過變式教學(xué)讓學(xué)生學(xué)會思考。
把握分類標(biāo)準(zhǔn),首先要讓學(xué)生學(xué)會在分類標(biāo)準(zhǔn)確定的情況下進(jìn)行合理分類。同時,通過變式教學(xué),讓學(xué)生在經(jīng)歷“回顧”與“檢驗”過程中學(xué)會思考。
例1:某等腰三角形的兩條邊長分別為4cm和6cm,則它的周長為(? )。
A.10cm B.14cm C.16cm D.14cm或16cm
“分類討論”思想是指在解決數(shù)學(xué)問題的過程中,根據(jù)問題中所出現(xiàn)的多種情況和可能性,而分別研究的一種常用的數(shù)學(xué)思想方法。教學(xué)中,教師關(guān)鍵是要教會學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)分類依據(jù)、確定分類標(biāo)準(zhǔn)、實施不重復(fù)不遺漏的分類。在本題中,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生主動回顧等腰三角形相關(guān)知識,根據(jù)“等腰三角形有三條邊,分別為兩腰和一底邊”,教師可以設(shè)問:題目中給出“兩條邊長分別為4cm和6cm”這一條件,能確定誰是底邊長、誰是腰長嗎?這一設(shè)問旨在讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)已知條件中的不確定元素,從而發(fā)現(xiàn)問題解決過程中的兩種可能性:(1)腰長4cm、底邊長6cm;(2)腰長6cm、底邊長4cm。于是問題便迎刃而解。
為了更好地發(fā)揮例題的教學(xué)功能,讓學(xué)生真正地學(xué)會思考,解決本題之后,教師可以進(jìn)一步進(jìn)行“變式教學(xué)”,即把題中的條件改為“兩邊長為3cm和6cm”,讓學(xué)生獨立去“求此時三角形的周長”。這里看似只改變了一個數(shù)據(jù),其實對學(xué)生的解題能力要求更高,可以更好地訓(xùn)練和提升學(xué)生的思考力。
2.選定標(biāo)準(zhǔn),通過動態(tài)探究讓學(xué)生學(xué)會思考。
把握分類標(biāo)準(zhǔn),還有一層意思就是在標(biāo)準(zhǔn)多元的情況下需要先行選定標(biāo)準(zhǔn),不同的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)不同的分類方法。
例2:在矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,對角線AC的垂直平分線EF分別交邊AD、BC于點E、F,垂足為O。
(1)如圖1,分別連接AF、CE。求證:四邊形AFCE為菱形,并求線段AF的長。
(2)如圖2,動點P、Q分別從A、C兩點同時出發(fā),沿△AFB和△CDE各邊勻速運動一周,即點P自A→F→B→A、點Q自C→D→E→C,一點停則另一點也停止運動。在運動過程中,①若點P的速度為每秒5cm,點Q的速度為每秒4cm,運動時間為t秒,當(dāng)A、C、P、Q四點為頂點的四邊形是平行四邊形時,求t的值。②若點P、Q的運動路程分別為a、b(ab≠0),已知A、C、P、Q四點為頂點的四邊形是平行四邊形,求a與b滿足的數(shù)量關(guān)系式。
在題(2)①的教學(xué)中,動點P、Q以不同速度沿著不同路徑運動,問題研究起來比較復(fù)雜。若將其分成若干種情況逐一研究,就能解決整個問題。為此,教師可以設(shè)計不同的“鋪墊性問題”,讓學(xué)生分類探究,使其充分經(jīng)歷和體驗思考的過程。
首先,“抓住一點”,實現(xiàn)點上突破。通過對點P運動的分類探究,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)“以點P依次出現(xiàn)在不同路徑上的時間范圍進(jìn)行分類研究”的思路。
其次,“兩點齊抓”,實現(xiàn)面上突破。研究兩個點同時運動的情況,“點P? 0秒時在點A處→1秒時在點F處→1.6秒時在點B處→2.4秒時回到點A處,點Q 0秒時在點C處→1秒時在點D處→1.75秒時在點E處→3秒時回到點C處”,指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合雙動點同時運動的條件,找到“0 上述引導(dǎo)學(xué)生分析的過程,就是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何把握分類標(biāo)準(zhǔn)。在這一過程中,教師要盡可能多地讓學(xué)生自己去體驗、去發(fā)現(xiàn),落實教會學(xué)生思考的目標(biāo)。 題(2)②是對平行四邊形存在性問題的研究,不同的判定方法,會產(chǎn)生不同的分類思路。因此,教師可以基于學(xué)生提出的判定思路,引導(dǎo)學(xué)生通過畫圖、猜想嘗試運用不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探究。 比如,當(dāng)學(xué)生提出“一組對邊平行且相等”的思路時,教師要引導(dǎo)學(xué)生有意識地發(fā)現(xiàn)“點P、Q必須在互相平行的路徑上”的結(jié)論,從而得到“當(dāng)P點在AF上、Q點在CE上”“當(dāng)P點在BF上、Q點在DE上”“當(dāng)P點在AB上、Q點在CD上”三種分類情況。又如,當(dāng)學(xué)生提出“對角線互相平分”的思路時,教師要引導(dǎo)學(xué)生抓住“線段PQ必經(jīng)過AC的中點”這一前提,并通過對角線所在直線的旋轉(zhuǎn)得到“對角線交AF和CE”“對角線交邊BF和DE”“對角線交AB和CD”三種分類情況,問題便能得到解決。 雅斯貝爾斯在《什么是教育》一書中,多次闡明“自明性”這一觀點。他認(rèn)為,學(xué)習(xí)任何東西的最好途徑是自己去發(fā)現(xiàn)、去領(lǐng)悟。這就要求教師在教學(xué)過程中,要努力地讓學(xué)生主動學(xué)習(xí),教會他們有目的、有意識地思考,增強(qiáng)“自明性”,才能不斷提升問題解決的能力。