反思在解题中的应用
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作者: 徐吉明
摘要: 数学技能的形成与能力培养都离不开数学解题。在教学过程中,有效地培养数学解题的能力,除了做好审题、制订解题方案、解答表达等工作外,解题后的反思也是一个不可缺少的重要环节。解题本身不是学习的目的,而只是一种训练手段。进行解题后的小结或反思,会有益于我们总结经验,发现规律,形成技能技巧,从而把解题真正变成一种强有力的训练手段。
关键词: 数学解题 反思 积极意义
迅速提高数学解题能力,有诸多条件和因素。长期的学习经验表明,不少学生在完成作业或进行大量解题训练的过程中,普遍欠缺一个提高解题能力的重要环节:解题后的“反思”。何谓“解题反思”?一道数学题经过一番艰辛、苦思冥想解出答案之后,必须认真进行如下探索:命题的意图是什么?考核我们哪些方面的概念、知识和能力?验证解题结论是否正确合理,命题所提供的条件的应用是否完备?求解论证过程是否判断有据,严密完善?本题有无其他解法?众多解法中哪一种最简捷?把本题的解法和结论进一步推广,能否得到更有益的普遍性结论――举一反三,多题一解?……如此种种,就是“解题反思”。许多学生完成作业,因为学习态度和心理状态的不同,或者教师缺少必要的指导和训练,大部分都缺少这一重要环节,未能形成良好的解题习惯、解题能力和思维品质,未能在更深和更高层次得到有效提高和升华。学习数学,也就只能登堂而未能入室。为了提高学生的解题能力,应该倡导和训练学生进行有效的解题反思。
学生由于认知结构水平的限制,表现出对知识不求甚解,热衷于大量做题,不善于解题后对题目进行反思,普遍欠缺一个提高解题能力的重要环节,也不善于纠正和找出自己的错误,缺乏解题后对解题方法、数学思维的概括,掌握知识的系统性较弱、结构性较差。通过解题后改进解题过程、探讨知识联系、知识整合、探究规律等一系列思维活动,学生的思维可在解题后继续飞翔,“八方联系,浑然一体,漫江碧透,鱼翔浅底”,这是解题过程中更高一级的思维活动。为了让学生思维继续飞翔,提高解题能力,应该倡导和训练学生进行有效的解题反思。
解题反思的积极意义有如下几个方面:
1.积极反思,查缺补漏,确保解题的合理性和正确性。
解数学题,有时由于审题不确,概念不清,忽视条件,套用相近知识,考虑不周或计算出错,难免产生这样或那样的错误,即学生解数学题,不能保证一次性正确和完善。所以解题后,必须对解题过程进行回顾和评价,对结论的正确性和合理性进行验证。可是一些学生把完成作业当成是赶任务,解完题目万事大吉,头也不回,扬长而去,由此产生大量谬误,应该引起重视,加以克制,引以为戒。如1.结论荒唐,引为笑柄;2.以特殊代替一般;3.臆造“定理”,判断无据,以日常概念代替科学概念。以上常见的错误,不胜枚举。因而,解题反思的积极意义及其重要性,必须引起师生在教学中的足够重视。
2.积极反思,探求一题多解和多题一解,提高综合解题能力。
数学知识有机联系纵横交错,解题思路灵活多变,解题方法途径繁多,但最终都能殊途同归。即使一次性解题合理正确,也未必能保证一次性解题就是最佳思路,最优最简捷的解法。不能解完题就罢手,如释重负,应该进一步反思,探求一题多解、多题一解的问题,开拓思路,勾通知识,掌握规律,权衡解法优劣,在更高层次更富有创造性地学习、摸索、总结,使自己的解题能力更胜一筹。每一种解法可能用到不同章节的知识,这样可以复习相关知识,掌握不同解法技巧,同时每一种解法又能解很多道题,然后比较众多解法中对哪一种最简捷、最合理?把本题的每一种解法和结论进一步推广,同时既可看到知识的内在联系、巧妙转化和灵活运用,又可梳理出推证恒等式的一般方法和思路:从左到右、从右到左、中间会师、转化条件等,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,这对提高解题能力尤其重要。
3.积极反思、系统小结,使重要数学方法、公式、定理的应用规律条理化,在解题中应用自如、改进过程,寻找解题方法上的创新。
在问题解决之后,要不断反思:解题过程是否浪费了重要的信息,能否开辟新的解题通道?解题过程多走了哪些思维回路,思维、运算能否变得简捷?解题过程是否拘泥于思维定势,照搬了熟悉的解法?通过这样的不断质疑、不断改进,解题过程会更具有合理性、科学性、简捷性。例1:求证:正四面体和正八面体相邻两侧所成的二面角互补。此题有常规的解题思路:分别求出两个多面体的二面角的值,再求和。这也是一般参考书上的解法。我们探索解题过程,总感觉这样解题很苯拙,不能反映两个多面体的巧妙结构。事实上,问题隐含了“结构”这个重要信息,那么,就可把“结构”作为切入点去探究问题。
4.重视知识的迁移和应用,探究问题所含知识的系统性。
解题之后,要不断地探究问题的知识结构和系统性。能否对问题蕴含的知识进行纵向深入地探究?能否加强知识的横向联系?要把问题所蕴含孤立的知识“点”,扩展到系统的知识“面”。通过不断的拓展、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。
5.整合知识,创新设问。
要让学生明白,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?能否受这个问题的启发。要将一些重要的数学思想、数学方法进行有效的整合,创造性地设问。让学生在知识联系和知识整合中,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思维是非常有利的。
6.探究规律,形成小结。
要对每个问题都要寻根问底,反思能否得到一般性的结果、有规律性的发现;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。长期的积累,更有利于促进学生认知结构的个性特征的形成,增加其知识的存储量。
总之,教师应引导学生解题后不断地对问题进行观察分析、归纳类比、抽象概括,对问题中所蕴含的数学方法、数学思想进行不断地思考并作出新的判断,让学生体会解题带来的乐趣,享受探究带来的成就感。长此以往,学生会逐步养成独立思考、积极探究的习惯,并懂得如何学数学,这是学好数学的必要条件。
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