[摘 要] 近年來,數(shù)學高考試題越來越“活”,但學生“懂而不會”的現(xiàn)象愈發(fā)明顯,究其主要原因是:學生層面,基礎知識不牢固,無法熟練應用輔助圖形,知識、方法的歸納總結缺乏及時性,等等;教師層面,無視學生的實際需求,課堂缺乏變式訓練,解題方法的滲透不夠,等等. 為此,文章借助幾個例題,具體談一談消除“懂而不會”現(xiàn)象的方法.
[關鍵詞] 懂而不會;變式訓練;解題
“懂而不會”現(xiàn)象是指學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,卻不會獨立應用. 從學習程序來說,“懂”是學習的基本境界,“會”是較高層次. 調查發(fā)現(xiàn),當前高中數(shù)學課堂中存在的“懂而不會”現(xiàn)象主要由兩方面構成:一方面是學生自身認知發(fā)展水平的限制,無法掌握程序性知識;另一方面是教師對過程性教學的重視程度不夠,沒有讓學生親歷知識形成與發(fā)展的過程,導致學生無法從根本上理解知識本質. 鑒于此,筆者從學生與教師兩個層面,具體談一談“懂而不會”現(xiàn)象的形成因素與消除措施.
學生層面
1. 基礎知識不牢固
認知策略是支配學生學習、思考與記憶的基礎,而良好的認知策略源于扎實的知識基礎. 然而,有不少學生存在“輕概念、重解題”的思想,導致基礎知識掌握不牢固,呈現(xiàn)出課堂上聽懂了,課后解題卻漏洞百出的現(xiàn)象.
究其原因,主要在于這部分學生對基礎概念、定理、法則等的形成過程沒有一個明確的認識,而是通過死記硬背的方式去掌握概念、定理等,這種摒棄知識形成過程的學習方法,怎么可能發(fā)現(xiàn)知識背后所蘊含的數(shù)學思想方法與內(nèi)涵呢?又怎么可能談得上舉一反三的靈活應用?
例1 判斷函數(shù)f(x)=lg(x+)的奇偶性.
從奇、偶函數(shù)的定義出發(fā),學生能夠快速判斷出函數(shù)f(x)=x3+x與函數(shù)f(x)=+x在各自定義域中是奇函數(shù),但判斷函數(shù)f(x)=lg(x+)的奇偶性時,卻不知所措,難以下手,其中有部分學生還給出了錯誤的判斷過程.
錯解 鑒于f(-x)=lg(-x),因此f(-x)≠±f(x),由此可確定f(x)=lg(x+)為非奇非偶函數(shù).
分析 部分學生雖然知道奇函數(shù)與偶函數(shù)的概念,卻沒有深入理解這兩個概念的本質,以及這兩個概念的內(nèi)涵與外延:在一般情況下,如果函數(shù)y=f(x)對定義域D內(nèi)的任意x值恒有f(x)+f(-x)=0(f(-x)-f(x)=0),那么可將函數(shù)y=f(x)稱為奇(偶)函數(shù). 還有部分學生對對數(shù)運算和無理式的有理化因式的認識不到位,導致應用時出現(xiàn)了五花八門的錯誤.
正解 鑒于R為函數(shù)f(x)=lg(x+)的定義域,定義域關于原點對稱,又lg(x+)+lg(-x)=lg1=0,即f(x)+f(-x)=0,因此f(x)=lg(x+)為奇函數(shù).
想要避免類似錯誤的發(fā)生,學生對概念的本質、內(nèi)涵與外延都要有充分認識,并將其納入知識體系中,建構完整的知識網(wǎng)絡.
2. 無法熟練應用輔助圖形
從心理學出發(fā),每一個學生的認知風格不一樣,有的學生傾向于聽覺型,有的學生傾向于視覺型,還有的學生傾向于圖形型……不同的認知風格,導致部分學生對于圖形不敏感,不善于識圖、畫圖,解題時只能看懂題意,卻難以通過數(shù)形結合探尋出便捷的解題思路或方法,要么是解題過程冗長煩瑣,要么是直接進入“死胡同”[1].
例2 若函數(shù)f(x)=ax,x<0,
(a-2)x+3a,x≥0于R上單調遞減,則a的取值范圍是什么?
錯解 根據(jù)題意可知0<a<1,
a-2<0,也就是0<a<1.
分析 本題意在考查學生對函數(shù)單調性與分段函數(shù)的理解程度. 雖然學生能完整說出函數(shù)單調性與分段函數(shù)的概念,但在實際應用時又懵然不知了. 之前教師講評過相關試題,學生當時也能聽得明白,然而過一段時間又不會了. 經(jīng)調查發(fā)現(xiàn),本題出現(xiàn)錯誤的學生的圖形識別能力與畫圖能力較弱,而且也沒有意識到數(shù)形結合思想的重要性,導致其無法順利結合數(shù)形完成解題.
正解 鑒于題中的函數(shù)為減函數(shù),函數(shù)圖象不存在右邊高于左邊的情況,因此在x=0的位置,函數(shù)第一段的最小值a0不小于第二段的最大值(a-2)·0+3a,于是有a0≥(a-2)·0+3a,
華羅庚說過,數(shù)缺形時少直觀. 因此,在日常學習中,學生應加強對數(shù)形結合思想的認識,達到“見數(shù)想形、見形思數(shù)”的境界.
3. 知識、方法的歸納總結缺乏及時性
及時歸納和總結對提升認知水平具有重要影響. 學習是一個系統(tǒng)性過程,尤其是高中數(shù)學知識抽象程度高、覆蓋面廣,不論是預習、復習還是作業(yè)等,都離不開及時歸納和總結. 課堂受時間的限制,學生所獲得的知識大都是零散的、孤立的,想要建構完整的、系統(tǒng)化的知識結構,就必須及時理清知識脈絡,歸納總結所學的知識.
例3 已知實數(shù)x,y滿足xy+3x=3
這是一道基本不等式題,想要解決此題只要從消元、配湊的角度去思考即可. 解完此題后,還有關鍵一步就是學生要將這種方法及時整合到認知結構中,當后續(xù)遇到與之類似的問題時,則能將這種方法作為通法拿出來“舉一反三”,解題也就變得輕松自如了.
教師層面
1. 無視學生的實際需求
新課標明確指出學生是學習的主體,是課堂的主人. 在“以生為本”的教育理念下,不論是哪個教學環(huán)節(jié),都應將學生放在首位. 然而,有些教師受傳統(tǒng)教學觀念的影響,依然我行我素,無視學生客觀存在的個體差異,對學生暴露的思維過程選擇視而不見,這樣導致學生出現(xiàn)問題后,無法及時解決[2]. 長此以往,“懂而不會”現(xiàn)象越來越嚴重.
例4 若函數(shù)y=k(x-1)+1和函數(shù)y=的圖象存在兩個不同的交點,則實數(shù)k的取值范圍是什么?
筆者在批閱學生的答案時,發(fā)現(xiàn)了如下典型錯誤,為了順應這部分學生的思維,課堂上筆者與學生展開互動.
(投影學生的解題方法)消除y,可得k(x-1)+1=①,經(jīng)平方后整理,可得(k2+1)x2+2k(1-k)x-2k+k2=0②. 若函數(shù)y=k(x-1)+1和函數(shù)y=的圖象存在兩個不同的交點,則方程②的Δ>0,也就是Δ=4k2(1-k)2-4(k2+1)(k2-2k)=8k>0,因此k>0.
師:請大家分析這種解題方法對不對,如果不對,說明理由.
生1:我認為這種解題方法是錯誤的,方程②存在的兩個解還應該滿足1-x2>0這個條件,而他只得到Δ>0顯然是不準確的. 另外,這種思路的計算量太大,容易出現(xiàn)計算錯誤.
生2:本題可以借助圖象法來解決. 如圖1所示,函數(shù)y=k(x-1)+1的圖象必然是過定點P(1,1)的直線,同時函數(shù)y=的圖象必然是以點(0,0)為圓心,1為半徑的圓的上半部分. 同時半圓x2+y2=1(0≤y≤1)與x軸的負半軸的交點是點M(-1,0),與y軸的交點是點N(0,1). 因為k=0,k=,所以實數(shù)k的取值范圍是
從這位學生的解題方法來看,當一元二次方程中的未知數(shù)被取值范圍限制時,不能只依靠判別式Δ與0的大小來分析方程是否有兩個不同的解. 從本題來看,從等式①到等式②屬于不等價轉化.
將學生的典型問題展示出來一起討論,是一種順應學生思維的教學方式. 通過對解題過程進行點評、糾正、補充與總結等,不僅強化了學生對這一類題的認識,還在不知不覺中提高了學生的解題能力,為消除“懂而不會”現(xiàn)象奠定了基礎.
2. 課堂缺乏變式訓練
《周易·系辭下》說:窮則變,變則通,通則久. 變式就是變換問題非本質特征,突出事物本質屬性的過程,它對提升學生對知識的理解程度、思維靈活程度等都有促進作用. 然而,部分教師在課堂中缺乏變式訓練,例題教學局限于“就題論題”,導致不少學生雖然課上聽懂了,當題目發(fā)生變化時又無從下手.
出現(xiàn)這種情況的主要原因在于學生沒有掌握到知識本質,學生對知識的發(fā)生與發(fā)展過程,對問題的演變過程等缺乏直觀體驗與感觸. 想要改變這一現(xiàn)狀,最好的方法就是變化原始問題的背景來構造變式,讓學生能在伸縮有度的問題中靈活思考,增強解題能力.
如例1,可以結合學情編擬如下變式題.
變式題1:若f(x)=ln(+3x)為奇函數(shù),則實數(shù)a的值是多少?
變式題2:f(x)=log(+bx)是奇函數(shù)還是偶函數(shù)?
這兩個變式題基于例題發(fā)生了變化,而沒有改變的本質是+bx和-bx之間是互為有理化的因式,所考查的知識點仍然為函數(shù)奇偶性的概念.
“就題論題”的教學方法,由于缺乏變式訓練,導致學生對數(shù)學思想方法、解題技巧等的掌握不牢固,而變式方法的應用,則讓學生從問題的“變”中探尋出“不變”的要素,這對提升學生的解題能力,促使學生感悟數(shù)學思想方法具有重要意義,也是防止“懂而不會”現(xiàn)象發(fā)生的關鍵措施.
3. 解題方法的滲透不夠
有些教師在解題教學時只關注一道題的多種解題思路,對于解題方法的依據(jù)卻不關注. 由于教師對解題方法本質的揭露不充分,導致學生看似能解決課堂上老師所提出的問題,但問題發(fā)生變化后卻手足無措,無法應用正確的方法來完成解題.
例5 若函數(shù)f(x)=xa-,已知曲線y=f(x)上有兩個不同的點可讓曲線位于這兩點處的切線恒與y軸呈垂直的關系,求實數(shù)a的取值范圍.
不少思維能力偏弱的學生看到本題時,因無法探尋出解題思路而不得不放棄;也有部分學生在求導后便不知道該怎么繼續(xù)處理,也只能放棄. 出現(xiàn)這些現(xiàn)象的主要原因在于學生對解題方法的理解不透徹. 其實,本題屬于函數(shù)求導后的參數(shù)分離問題,只要利用求導知識與函數(shù)草圖就能順利解決該題.
正解 根據(jù)條件“曲線在兩點處的切線恒與y軸呈垂直的關系”可知,函數(shù)存在兩個極值點,也就是f′(x)=a-+=0存在兩個根,解得a=. 令g(x)=,則g′(x)=,因此g(x)在(-∞,2)上是減函數(shù),在(2,+∞)上是增函數(shù). 將函數(shù)g(x)的草圖畫出來,易得g(x)的最小值為g(2)=-,且g(x)在(2,+∞)上的值域為-,0,則-<a<0.
綜上分析,教師在解題教學中有著不可估量的作用. 想要從真正意義上消除學生“懂而不會”的現(xiàn)象,教師本身就需要對問題有充分的理解,在此基礎上啟發(fā)學生的思維,引導學生發(fā)現(xiàn)知識的本質,提煉數(shù)學思想方法.
數(shù)學學習離不開解題,但數(shù)學學習的終極目標并不是解題,而是借助解題引導學生獲得“四基”“四能”與“三會”,提升數(shù)學學科核心素養(yǎng). 想要從根本上解決學生“懂而不會”的現(xiàn)象,就要鼓勵學生在解完題后提出新的問題,因為創(chuàng)新是通向未知世界的最佳途徑,也是讓認知變得更加深刻、廣泛的關鍵.
總之,造成“懂而不會”現(xiàn)象的因素有很多,這是值得每一個教育工作者探索的問題. 同時,培養(yǎng)學生也不是一蹴而就的事情,需要教師用好耐心、愛心,在“以生為本”的基礎上不斷更新自身的教學理念,反思教學方法,從真正意義上發(fā)展學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng).
參考文獻:
[1] 武瑞雪,陳瑩,穆妍,等. 例析造成懂而不會、會而不對現(xiàn)象的學生因素[J]. 中小學數(shù)學(高中版),2017(5):50-54.
[2] 武瑞雪,魏本義,陳瑩. 從“教師的視角”探討消減懂而不會現(xiàn)象的策略[J]. 數(shù)學通訊,2018(2):21-24.
作者簡介:張永昌(1977—),本科學歷,教育管理碩士學位,中小學高級教師,從事高中數(shù)學教學工作.