李雍金
摘要:面對動態(tài)問題,學生普遍感到困難,教學中要注意動態(tài)思維的培養(yǎng),提高解答動態(tài)問題的能力.初中每個學段對動態(tài)問題都有描述,用好這些素材,能鍛煉數(shù)學思想,培養(yǎng)學生的動態(tài)思維能力,創(chuàng)造性地使用所學知識,有效解決復雜的動態(tài)問題。
關鍵詞:動態(tài)思維;動態(tài)問題;能力;素材
動態(tài)問題在初中數(shù)學中占有重要位置,滲透運動變化的觀點.這類題靈活性強、有區(qū)分度,能力要求高,它能全面的考查學生的實踐操作能力,空間想象能力以及分析問題和解決問題的能力,受到了人們的高度關注;同時,也得到了命題者的青睞.面對動態(tài)問題,學生普遍感到困難,因此,在平時的教學中要注意對動態(tài)思維的培養(yǎng),提高解答動態(tài)問題的能力.本文結合教材,談動態(tài)思維能力的培養(yǎng)。
一、靜中導動 激發(fā)動態(tài)思維
《標準》關于“數(shù)學思考”的課程目標對初中生的要求:應當包括既能夠有數(shù)和簡單的圖表刻畫一些現(xiàn)實生活中的現(xiàn)象,對某些數(shù)字信息作出合理的解釋,又能夠用各種數(shù)學關系(方程、不等式、函數(shù)等)去刻畫具體問題,建立適合的數(shù)學模型.因此,教師要根據學生已有的知識,利用課本素材,引導學生對問題進行再思考.如:浙教版七年級(上)114頁例2:甲、乙兩人從A、B兩地同時出發(fā),甲騎自行車,乙騎摩托車,沿同一條路線相向勻速行駛.出發(fā)后經3小時兩人相遇.已知在相遇時乙比甲多行駛了90千米,相遇后經1時乙到達A地.問甲、乙行駛的速度分別是多少?
本例是一個靜態(tài)的數(shù)學問題,會用方程的思想解答后,教師宜引導學生嘗試提出新的數(shù)學問題,要求學生至少能提出下列三個問題中的兩個問題并解答:
①求A、B兩地的距離?
②甲、乙兩人出發(fā)1小時后,他們相距有多少千米?3.5小時時,又相距多少?
③求經過幾小時后,兩人相距30千米?
顯然,提出問題①是容易的,但卻體現(xiàn)了學生自主學習的一個過程;對類似于問題②的提出,是學生自主探究、尋找發(fā)現(xiàn)問題的結果.如果感到學生的困難,教師可畫圖做心理暗示,以激發(fā)學生的思維,由于有n個答案,教師把握分寸;問題③是動態(tài)思維的升華,利于教師發(fā)現(xiàn)數(shù)學人才.在這一過程中學生自覺與不自覺借助圖形幫助分析,使用數(shù)形結合的方法去尋找和發(fā)現(xiàn)問題,鞏固加深對范例的理解,數(shù)學思維能力得到充分的發(fā)展,達到懂一題會一片的思維境界。
二、動中取靜 發(fā)展動態(tài)思維
《標準》關于“數(shù)學思考”的課程目標對初中生又要求:經歷觀察、實驗、猜想、證明等數(shù)學活動過程,發(fā)展合情推理能力和初步的演繹推理能力,能有條理地、清晰地闡述自己的觀點.對于學生普遍感到棘手的動態(tài)問題,有時可交由學生合作完成,教材中也有安排.如:浙教版八年級(下)39頁的合作學習:
一輪船以30km/h的速度由西向東航行(如圖3),在途中接到臺風警報,臺風中心正以20km/h的速度由南向北移動.已知距臺風中心200km區(qū)域(包括邊界)都屬于受臺風影響區(qū).當輪船接到臺風警報時,測得BC=500km,BA=300km.如果輪船不改變航向,輪船會不會進入臺風影響區(qū)?你采用什么方法來判斷?
如果你認為輪船會進入臺風影響區(qū)?從接到警報開始,經多少時間就進入臺風影響區(qū)?
素材中動態(tài)問題有代表性、挑戰(zhàn)性,學生對臺風的影響雖然有一定的認識,但同學感到有難度.船在動,臺風也在動,左右著學生的思維,不能找到解答問題的途徑,展開合作學習是有必要的.合作學習要解決三個問題①如何判斷輪船是否進入臺風影響區(qū);②BC的長能計算嗎?③如果要計算BC的長,如何排除BC隨時間的變化的影響.合作學習期間要關注①合作學習的進展;②合作過程中有困惑嗎?③需要提示嗎?在這期間我邀請一位數(shù)學程度較好的同學與我一起模擬演示臺風與輪船的運行,并提示:運動到某一時刻時輪船與臺風中心的位置固定嗎?如果是固定的,你能計算出此此時輪船與臺風中心的距離嗎?以引導、啟發(fā)學生的思維.多重因素的影響下,學生的思路豁然開朗,發(fā)現(xiàn)問題的關鍵是提煉出Rt△AB1C1,即要捕捉到運動中的“靜態(tài)”瞬間,構造出直角三角形,再利用勾股定理求出B1C1的長與200進行比較可解決問題。
三、動靜結合 提高動態(tài)思維
《標準》關于初中“解決問題”的課程目標要求:形成解決問題的一些基本策略,體驗解決問題策略的多樣性,發(fā)展實踐能力與創(chuàng)新精神.有了前兩個學年的學習經歷,對于動態(tài)問題具備了一些基本的解題策略,為九年級進一步學習動態(tài)問題打下了基礎.為形成和提高學生的動態(tài)思維,使學生在這一階段能夠獨立地解決動態(tài)類問題,創(chuàng)造性地使用所學習的知識.如浙教版九年級(上)46頁例2:
如圖5,B船位于A船正東26km處.現(xiàn)在A、B兩船同時出發(fā),A船以12km/h的速度朝正北方向行駛,B船以5 km/h的速度朝正西方向行駛.何時兩船相距最近?最近距離是多少?
本例,可以選擇動與靜相結合的策略來解答,構造圖形,捕捉Rt△AA/B/,是知識的再現(xiàn).學生自主利用勾股定理,用含有時間變量的代數(shù)式表示A/B/,如:設經過t(h)后,A、B兩船分別到達A/、B/處,則兩船之間的距離為:A/B/=,但學習中學生沒能進一步深入,沒能與所學的二次函數(shù)聯(lián)系起來,這說明學生的創(chuàng)造性學習的能力不夠,抓住這一點,做提示:通過計算169t2-260t+676>0,就得到對應A/B/的值,問題自然得到解決。
動與靜在一定條件下是能相互轉化的.當遇到動態(tài)問題時,要善于動中取靜,先把動態(tài)問題轉化為靜止狀態(tài)來解決,然后再從靜態(tài)轉到動態(tài).這種動態(tài)思維方式體現(xiàn)了由一般到特殊,再由特殊到一般的數(shù)學思想.這種動態(tài)思維方式對解答類題具有指導作用。
數(shù)學課本是獲取數(shù)學知識的主要源泉,事實上,各地學業(yè)考試卷中絕大部分試題都是以課本的素材為原型加工改編的.因而“把握課程標準,以本為綱,緊扣教材”,從課本素材入手,探究相關的知識和結論,是提高解題能力與技巧、激活數(shù)學思維的重要途徑。
參考文獻:
[1]史炳星 劉曉玫 編著 《實施新課程精要讀本 初中數(shù)學》 首都師范大學出版社
[2]主編 盛建武 《新課程教學問題解決實踐研究 初中數(shù)學》 中央民族大學出版社