《数学课程标准》强调教学活动必须尊重学生已有的知识和经验,倡导自主、合作、探索的学习方式,这就要求教师在教学中要充分发挥学生的主体作用,注重引导学生去探索新知,从而培养学生的探索能力。
探索能力包括提出问题、分析问题、解决问题的能力。这种能力表现了学生思维的能动性和创造性。中学生正处于长身体、长知识、长能力的时期,他们生气勃勃,敢作敢为,具有创造精神,对周围的事物有着广泛的兴趣和探求欲望。同时,他们的智力发展也日趋成熟。这一时期探索能力的培养,不仅是学习中学数学必需的,而且对于将来继续深造及工作也是必要的。下面,谈谈我在数学教学中培养学生探索能力的做法和体会。
一、抓住教材的内在规律,引导学生积极思考,寻求规律。
培养探索能力,决不等于做难题和偏题,重要的是挖掘教材内在规律,在学生接受新知识的同时,培养学生观察、思考、分析、概括能力。学习一种新知识,从引入、发现、分析到解决,本身就是解决一个很大的“难题”,具有典型意义。我认为,不论是从具体实例抽象出一般规律,还是从一般规律到导出特殊结论,都应设法创造一种“环境”,让学生尝试一下,猜想一下,归纳一下。这种尝试、猜想和归纳,如果做得好,就等于学生在教师指导的情况下自己经历新知的生成过程。
例1:(1)解方程①x-5x+6=0,②2x+x-3=0。
(2)观察、思考两根和、两根积与系数的关系。
在教师的引导和点拨下,由观察得出结论。
(3)猜想:所有的一元二次方程的两个根都有这样的规律吗?
例2:你能推导一元二次方程两根和与两根积和系数的关系吗?
师生共同推导一元二次方程两根和与两根积和系数的关系。
结论:如果ax+bx+c=0(a≠0)的两个根是x,x,那么x+x=-,x·x=。
让学生自己经历计算、观察,提出“猜想”,由提出这个“猜想”,到证明这个结论,就是完成了一个探索、发现真理的过程,也完成了一次从具体到抽象的思维过程。这样学生不仅较好地掌握了根与系数的关系,而且提高了创新能力和探索能力。
二、利用典型问题,探索解题的一般规律。
怎样才算较完美地解决了一个问题?我认为,解对了,只能算完成了工作的一半,另一半就是要对这个问题进行“体会”。所谓“体会”包括这样一些内容。(1)怎样做出来的?想解题采用的方法;(2)为什么这样做?想解题的依据;(3)为什么想到这种方法?想解题的思路;(4)有无其他方法?哪种方法更好?想多种途径,培养学生求异思维等。当然,如果发生错解,更应进行反思:错误根源是什么?解答同类试题应注意哪些事项?如何克服常犯错误?继而再考虑:从解题的经验或教训中看一看这个问题具有什么特殊性?这个方法对哪一类问题具有一般性,因此能得到什么更一般的规律。
例如:如图1,矩形ABCD的对角线AC、BD交于点O,且AB=2cm。根据下列条件求∠AOB、∠ACB及对角线AC的长。
(1)∠AOD=120°;
(2)∠ABD∶∠DBC=2∶1;
(3)OA=2cm;
(4)过A作AE⊥BD于E,且E为OB的中点。
体会:①矩形的计算问题转化为等腰三角形和直角三角形的问题;②这里我们在条件的变化中,得到△AOB是等边三角形、△ABC是含30°的直角三角形,在含30°的直角三角形中我们发现:30°角所对的直角边等于斜边的一半。
在实践中我体会到,经常有意识地引导学生由具体的、简单的特殊问题出发,逐步抽象、概括、总结、探索数学的一般规律,学生就能冲破“题海”的束缚,获得自由。同时在这过程中,学生对数学思想方法会有更高层次的认识。
三、利用类比方法和改变条件与结论的方法,提出新问题,探索新结论。
例如:(1)如图2,E、F、G、H分别是四边形ABCD四条边的中点,四边形EFGH是什么四边形?
(2)若对角线AC=BD,则四边形EFGH是什么四边形?
(3)若对角线AC垂直于BD,则四边形EFGH是什么四边形?
(4)若对角线AC=BD且AC垂直于BD,则四边形EFGH是什么四边形?
(5)如图3:四边形ABCD中,AC=6,BD=8,且AC⊥BD。顺次连接四边形ABCD各边中点,得到四边形ABCD;再顺次连接四边形ABCD各边中点,得到四边形ABCD……如此进行下去得到四边形ABCD。
当n=4时,求四边形ABCD的周长。
学生通过这一系列问题的解决,由易到难,总结出解决中点四边形的一般思路。
做这样的类比和推广,学生是很有兴趣的。对于一些较复杂的问题,学生可能有些困难,但如果能恰当地向学生提示思考方向,他们是能完成的。这样做的好处是:一是明确了一类问题的解法的共性,从而达到举一反三的目的;二是巩固和串联了许多知识和题目;三是在这样探索过程中,学生的“联想”、“推断”、“判断”、“求解”的能力和创新的能力得到了培养。
四、指导学生用科学的思维方法探索解题途径。
数学中常用的“分析与综合”“归纳与演绎”“特殊到一般”“具体到抽象”“直接证法和间接证法”等都是十分重要的方法。教师在教学过程中要经常有意识地向学生讲授这些方法,逐步使学生自觉地用它来指导探索解题的途径。
当然,培养探索能力,必须以扎实的基础知识为前提,没有扎实的基础知识,培养探索能力是很困难的。培养探索能力的过程必须是一个由低级逐渐向高级发展的过程。开始问题要简单些,主要由教师引导,逐步发展到较复杂的问题,不能操之过急。同时也必须实事求是地对不同学生提出不同的要求,做到有的放矢,因材施教。
参考文献:
[1]刘兼,孙晓庆.数学课程标准解读.北京师范大学出版社.
[2]董林伟,孙朝仁.数学综合与实践活动研究与开发.江苏科学技术出版社.
[3]杨裕前,董林伟.义务教育课程标准实验教科书.江苏科学技术出版社.