浅谈学生解题后思维能力提升的起点

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  摘 要:本文从五个方面探讨了解题反思的方式及作用,即解题反思,探求运用知识解题的合理性和正确性;解题反思,探求一题多解和多题一解;解题反思,探求问题所含知识的系统性;解题反思,探求知识整合,创设新问;解题反思,探求规律,形成总结.
  关键词:解题反思;类比总结;思维能力
  
  “反思”一词在现代汉语词典中的解释是:思考过去的事情,从中总结经验教训. 那么,我们应解题反思些什么呢?实际上,我们应反思命题的来源与目的;考查的知识点及能力;解题中出现的问题;结论的验证;条件的应用;求解过程是否判断有据、严密完善;一题多解,多题一解.不断地对问题进行剖析、归纳、类比、总结,对所含数学方法、思想进行思考判断,体会问题的实质,享受探究的成就感,逐步养成学生独立思考、积极探究的习惯,从而达到提升思维的目的. 高考是以知识为载体、方法为依托、能力为目标来进行全方位考查的,命题时则是以能力为立意、以方法和知识为素材来进行命题设计的. 纵观这几年江苏高考数学试卷,有些题背景新颖、能力要求高、内在联系密切、思维方法灵活. 这正体现了目前新课程的理念标准,注重知识的形成过程,关注学生获取知识的过程,不断地培养学生创新精神和实践能力. 但由于受学生的现有认知结构水平限制,大多数学生对知识不求甚解,热衷于做大量题,缺乏解题后对题目的反思,也不善于纠正和找出自己的问题,缺乏解题后对解题方法、思路的总结. 一道数学题经过一番艰辛的演算解出答案后,应该认真进行如下探索:命题的意图是什么?考核的知识点是什么?哪些知识点易综合?我犯了哪些错误?本题有无其他解法,能否一题多解或多题一解?通过解题后的反思来改进解题过程,探讨知识联系、知识整合,探究规律等,让学生的思维在解题后继续飞翔,能力进一步提高. 为此,教师应该倡导和训练学生进行有效的解题反思,这才是学生思维能力提升的起点.
  
   解题反思,探求运用知识解题的合理性和正确性
  审题是对条件及问题的全面认识,是对条件及问题相关情况的全面分析研究,这是分析和解决问题的前提.高中数学试题,学生由于审题不准、概念不清、忽视条件,套用相近知识、运用相似办法,考虑不周或计算出错,难免产生这样或那样的错误,即学生解题很难保证一次性做对. 而审题能力主要是指充分理解题意,把握住问题本质的能力,是指分析、发现隐含条件以及化简、转化已知和所求的能力. 要快捷、准确地解决问题,掌握题目的特征、能对条件或所求进行转化和发现隐含条件是至关重要的,因此解题后,应对解题过程加以剖析,对结论的正确性和合理性进行验证.但有些学生往往把做完题当成是完成任务,做完就丢到一边,由此产生大量错误. 如答非所问、以特殊代替一般、臆造定理、考虑片面等.
  例1(苏教版高中数学必修4第97页例6) 已知sin(α+β)=,sin(α-β)= -,求的值.
  分析:怎样利用已知的两个等式呢?初看似乎找不出条件和结论的联系,只好从问题入手. 当然,首先想到的是分别把tanα,tanβ求出来,然后求它们的商,这是个办法,但不好求;于是可考虑将写成,转向求sinαcosβ,cosαsinβ. 令x=sinαcosβ,y=cosαsinβ,于是=. 从方程的观点看,只要有x,y的二元一次方程就可求出x,y,于是转向求x+y=sin(α+β),x-y=sin(α-β). 这些都是已知的,问题得以解决. 如果问题变为“已知sinα+sinβ=,cosα+cosβ=,求tanαtanβ的值”,那又该怎样呢?
  
  解题反思,探求一题多解和多题一解,提升思维能力
  高中数学知识模块纵横交错,解题思路灵活多变,解题方法途径繁多,但最终却能殊途同归. 这说明我们应进一步解题反思,探求一题多解和多题一解,开拓思路,勾通知识,掌握规律,权衡解法优劣,创造性地去学习、摸索、总结,使自己的解题思维能力更胜一筹. 一题多解,各种解法可能会用到不同的知识点、不同的解法技巧. 同时同一种解法又能解决很多问题,然后比较众多解法中哪一种最简捷、最合理. 把本题的解法和结论加以推广,这样既可看到知识的内在联系,又能得出一般方法和思路. 在解题反思中要善于总结,掌握规律,探求共性,再由共性指导我们去解决碰到的这类问题,便会迎刃而解,这对提升解题思维能力尤其重要.
  例2(2010高考江苏卷) 在锐角三角形ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,+=6cosC,则+=_______.
  分析:(方法一)考虑已知条件和所求结论,对于角A,B和边a,b具有轮换性.当A=B或a=b时,满足题意,此时有cosC=,tan2==,tan=,tanA=tanB==,+=4.
  (方法二)+=6cosC?圯6abcosC=a2+b2,6ab•=a2+b2,a2+b2=,
  +=•=•=•,由正弦定理,得上式=•===4.
  
   解题反思,探求问题所含知识的系统性
  解题之后,理应探求问题的知识结构和系统性. 学生能否对问题所含的知识点进行纵向深入探究、能否加强知识点的横向联系对提高能力至关重要,即能否把问题所含孤立的知识“点”扩展到系统的知识“面”,通过不断地拓展、联系、加强对知识结构的理解,进而形成认知结构中知识的系统性. 南京师范大学葛军教授曾经提出过下面的问题:你看到“已知一元二次方程x2+bx+c=0的两个根是x1,x2”,能想到哪些东西?他认为应该想到:(1)根与系数关系;(2)函数图象、顶点、对称轴分别用系数或根表示的式子;(3)方程根的判别式大于0;(4)用求根公式表示系数与根的关系;(5)函数解析式的根的表示法x2+bx+c=(x-x1)(x-x2)等等. 如:已知非负实数x,y满足x+2y=1,求x2+y2的最大、最小值.在解决这个问题时,如果对x,y的取值范围没有足够的认识(0≤x≤1,0≤y≤),那么就极易产生错误. 这是因为学生不知用所学的数学概念、方法为依据进行分析推理,对一些问题中的结论缺乏多方面的分析和判断,缺乏对自我思维进程的调控,从而造成思维障碍.再如函数y=f(x)满足f(2+x)=f(2-x)对任意实数x都成立,证明函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称. 对于这个问题,学生不大会做,在解题后,在知识的迁移和应用方面进行反思,从函数这一章节中找相关的内容,探究知识的系统性,也就能顺利解决这一问题.
  
   解题反思,探求知识整合,创设新问
  解题反思,探求知识整合,学生能进一步感到问题与问题之间不是孤立的,许多表面上看似无关的问题却有着内在的联系,解题不能就题论题,要寻找问题与问题之间本质的联系,要质疑为什么有这样的问题?它和哪些问题有联系?能否由这个问题受到启发,将重要的数学思想、数学方法进行有效整合,创造性地设问?它能让学生在不断地探索知识联系中,丰富认知结构中的内容,体验“创造”带来的乐趣,这对培养学生的创造性思维是非常有利的.
  例3 点P在椭圆 +y2=1上运动,求定点A(0,2)到动点P的距离AP的最大值.
  这是一道简单题,学生很容易得到AP的最大值是,但我们不能就此结束,学生经过解题后的思考、讨论、总结,得出以下的几种变题.
  变题1:将求AP的最大值改为求AP的最小值.
  变题2:将椭圆改为双曲线 -y2=1,结论改为求AP的最小值.
  变题3:将椭圆改为抛物线y2=2x,结论改为求AP的最小值.
  变题4:已知点P在椭圆 +y2=1上运动,定点A(0,a)(a>0),求AP的最大值.
  变题5:动点Q在圆x2+y2-4y+3=0上运动,动点P在椭圆+y2=1上运动,求PQ的最大值.
  变题6:设椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,且离心率e = ,点P在椭圆上运动,若定点A(0,2)到动点P的距离的最大值是,求椭圆方程. 并求AP取最大值时,点P的坐标.
  改变题目的条件,会得出什么新结论?保留题目的条件结论能否进一步加强?条件作类似的变换,结论能否扩大到一般?像这样创造性的全方位思考,常常是学生发现新知识、认识新知识的突破口,从而达到提升思维能力的目的.
  
  解题反思,探求规律,形成总结
  对每个问题都要寻根问底,能否得到一般性的结果、规律性的发现?能否形成独到的见解,有自己的小发明?点滴的发现,都能唤起学生的成就感,激发学生进一步探索问题的兴趣. 积累的过程更有利于学生认知结构的个性特征的形成,并能增加知识的存储量. 现在各校都在要求抓学生的错题,笔者认为这可和记笔记有机结合起来,把笔记放在课后整理,借助笔记学生可更好地在课后解题反思消化所学知识,归纳总结方法,理清思路. 至于如何利用笔记,我们目前的做法是“即、顾、随、钻”. 所谓“即”,就是当下看,在你刚刚做好笔记后,立即理一理自己的思路,发散一下思维,搞定自己欠缺之处. 所谓“顾”,就是到周末时做的一项工作,把本周的笔记回顾一遍,问题可以自己独立处理一下,也可弄些“醒示”语. 所谓“随”,就是随时看,随便看,我们要求学生午饭后、晚饭后可随意翻看笔记,看其中任意一页,弄懂、弄透. 所谓“钻”,就是在各种考试之前,更好地把笔记利用一翻.
  总之,引导学生解题后不断地对问题进行剖析、归纳、类比、总结,对所含数学方法、思想进行思考判断,体会问题的实质,享受探究的成就感,才能使学生养成独立思考、积极探究的习惯,从而达到提升思维能力的目的.
  
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