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網(wǎng)絡(luò)是個好東西,不管身在天南地北,只要志同道同就能聚在一起。不知不覺中,我已經(jīng)加入了上百個與教學(xué)有關(guān)的群組,和很多志趣相投的同行在一起學(xué)習(xí)交流。 群里探討解題時,不少老師問:學(xué)生才能讓學(xué)生想到這樣的解題方法? 知識可以分三類:陳述性知識、程序性知識、條件性知識。 陳述性知識是結(jié)論和事實,解決“是什么”的問題。 程序性知識是方法和流程,解決“怎么做”的問題。 條件性知識是知道在何情境下選擇應(yīng)用何種知識,解決“怎么知道怎么做”的問題。 條件性知識與元認(rèn)知密切相關(guān),是一種復(fù)雜的心理過程。這方面研究不多,但很重要,因為它決定所學(xué)的知識是死的,還是活的。沒有條件性知識,所掌握的知識就不能被有效應(yīng)用,變成廢料。 老師在教學(xué)中不僅要教陳述性知識和程序性知識,還要教給學(xué)生條件性知識,否則就會出現(xiàn)“教懂了卻不會用”的現(xiàn)象。 有的老師像魔術(shù)師,“大變活人”之類的漂亮魔術(shù)看上去很神奇,但是觀眾永遠(yuǎn)學(xué)不會。 老師要做的不是“魔術(shù)表演”,而應(yīng)該是“魔術(shù)揭密”和“魔術(shù)訓(xùn)練”。這樣,人人都是魔術(shù)師,魔術(shù)不再神奇,而是人人可掌握的技術(shù)。 不管是知識教學(xué)還是解題教學(xué),老師都要教“學(xué)習(xí)方法”和“思考方式”,讓學(xué)生“會學(xué)習(xí)”、“會思考”,這樣才能“會恰當(dāng)?shù)剡x擇運用知識和方法解決問題”,也就是掌握條件性知識。 比如教學(xué)“平行線的性質(zhì)”時,要讓學(xué)生了解和體驗到“在需要把角進(jìn)行等量轉(zhuǎn)化時可以運用平行線的性質(zhì)定理和構(gòu)造平行線的方法”,這就是條件性知識,掌握這一點,在以后證明三角形內(nèi)角和定理時,便不難想到要構(gòu)造平行線。 解題教學(xué)更是如此,當(dāng)一條輔助線毫無征兆地從天而降時,指望學(xué)生把這種方法遷移到其它情境中幾乎是不可能的。 因為老師的腦中儲存了太多的關(guān)于題目及其方法的記憶,老師的解題動作成了條件反射,但是在學(xué)生眼中,它是沒來由的孤立事件,是難以理解的天外來客。 實際上,即使是老師,往往也沒能厘清如何思考問題的來龍去脈,如何在陌生情境下自然順暢地得到解題思路,老師之所以會解題方法有時也是記憶的結(jié)果,這就需要解完題后進(jìn)行再反思,找到題目與解法之間的邏輯聯(lián)系。 有時候,經(jīng)驗豐富的解題者可以瞬間發(fā)現(xiàn)解題的思路與方法,自己也搞不清楚到底是大量做題留下的直覺反應(yīng)還是掌握了解題的內(nèi)在邏輯。 對于人文學(xué)科,往往依賴靈感和直覺,可以“本章本天成,妙手偶得之”,但對于數(shù)理學(xué)科來說,依靠靈感和直覺就不行了,要更多地依賴邏輯和推理,因為邏輯是可表達(dá)、可重復(fù)、準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,具有最廣泛的可遷移性。數(shù)學(xué)可以根據(jù)公式和定理進(jìn)行計算推理,沒聽說過寫詩作曲有什么公式和定理,但現(xiàn)實中就有把理科當(dāng)文科教或把文科當(dāng)理科教,造成了教學(xué)的低效、無效甚至負(fù)效應(yīng)。 解題教學(xué)是數(shù)學(xué)教育的重要組成部分,解題就是人的思維對題目的條件信息與所學(xué)的知識方法進(jìn)行聯(lián)系、加工、處理,從而得到所求結(jié)論或推理過程。條件信息在題目中,知識方法在頭腦中,題目所呈現(xiàn)的條件信息是多種多樣的,但所用知識方法始終在一定范圍內(nèi),所以解題時要做的一件重要事情是:對信息進(jìn)行辨別、判斷、轉(zhuǎn)化,使之與對應(yīng)的知識與方法產(chǎn)生聯(lián)結(jié)。這也就是我們所總結(jié)的思維方法與解題策略,實質(zhì)就是條件性知識,它可以告訴學(xué)生在什么樣的情境下選擇什么樣的知識與方法解決問題,下面以一道中考題為例探討一下解題教學(xué)中關(guān)于條件性知識的提煉及訓(xùn)練。 例題(2018樂山卷).已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,點D、E分別在BC、AC邊上,連結(jié)BE、AD交于點P,設(shè)AC=kBD,CD=kAE,k為常數(shù),試探究∠APE的度數(shù): (1)如圖1,若k=1,則∠APE的度數(shù)為__________; 分析: ①條件出發(fā):“AC=kBD,CD=kAE”轉(zhuǎn)化為:AC:BD=CD:AE=k。 ②觀察聯(lián)想:由比例線段想到尋找或構(gòu)造相似形(k=1時全等),AC與CD組合成ΔACD,但BD與AE不在同一個三角形中。 ③猜測推理:由AC與BD夾角為90度,CD與AE夾角為90度,兩組對應(yīng)邊夾角都為90度,推知兩個全等三角形是旋轉(zhuǎn)90度的位置關(guān)系。 ④完形構(gòu)造:將ΔACD旋轉(zhuǎn)90度并平移至適當(dāng)位置,構(gòu)造全等三角形,如下圖所示: 上面四種構(gòu)造所達(dá)到的效果是相同的,都出現(xiàn)了一對全等三角形、一個等腰直角三角形和一個平行四邊形,四種方法的內(nèi)在邏輯是一致的,即通過運動變換把分散的條件集中,形成關(guān)系明確的特殊圖形,從而進(jìn)一步推理計算使問題得以解決。這里涉及的陳述性知識是全等三角形的判定定理、平行四邊形的判定和性質(zhì),程序性知識是對圖形的旋轉(zhuǎn)、平移操作,僅此并不足以解決問題,還要知道什么時候需要用旋轉(zhuǎn)、平移的方式構(gòu)造全等,即使用全等和變換的條件性知識:題中有邊角相等關(guān)系,若只有一個確定三角形,則可把它進(jìn)行運動變換得到另一個三角形;若相關(guān)線段分散不在同一三角形中,則應(yīng)通過變換操作使其集中于同一三角形中。 上面的構(gòu)造也可以看成:將線段AE平移至BD處組合成與ΔACD全等的三角形,如下圖。 (2)如圖2,若k=√3,試問(1)中的結(jié)論是否成立?若成立,請說明理由;若不成立,求出∠APE的度數(shù). 分析:有了解決題(1)的方法,題(2)的思考邏輯和解題策略完全相同,僅把全等變?yōu)橄嗨?,變換方式為“旋轉(zhuǎn)+縮放”,把ΔACD旋轉(zhuǎn)90度并按1:√3縮放,再平移至合適位置如下圖: 同樣可以換個角度看,把AE平移至BD處組合成與ΔACD相似的三角形,得到一對1:√3的相似三角形、一個直角邊為1:√3的RtΔADF和一個平行四邊形AEBF,再得∠APE=∠DAF=30°。 (3)如圖3,若k=√3,且D、E分別在CB、CA的延長線上,(2)中的結(jié)論是否成立,請說明理由.
分析:表面形式變化,本質(zhì)關(guān)系不變,解決方法一以貫之,用移花接木策略遷移前面的方法即可。
可以發(fā)現(xiàn),本題更為一般的結(jié)論是:cot∠APE=k。 回顧這個問題的解決,包含了哪些條件性知識? 1.邊角相等(比例)關(guān)系較多時用全等(相似)。 2.可以由相關(guān)線段和角回溯需證的全等(相似)三角形。 3.條件信息分散可用運動變換使之集中以產(chǎn)生特殊圖形和關(guān)系。 4.外在形式變化,內(nèi)在關(guān)系不變,則解題方法不變,所得結(jié)論相似。 這種條件性知識能夠幫助解決一類相關(guān)問題,具有廣泛的適用性和可遷移性,掌握這種知識才可以真正提升解決問題的能力。當(dāng)然,這種知識不能由老師直接教授而獲得,需要經(jīng)歷一個理解、感悟、驗證、訓(xùn)練的過程,老師也要適時引導(dǎo)、點撥、揭示、強(qiáng)化,這樣才能掌握條件性知識,做到在恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)應(yīng)用恰當(dāng)?shù)闹R采取恰當(dāng)?shù)男袆?,也就是在“該想到”的時候“能想到”。 ![]() 本人所著中考復(fù)習(xí)教程-《中考數(shù)學(xué)思維方法與解題策略》把中考數(shù)學(xué)解題方法與策略系統(tǒng)化組織,為師生打造一款完整的思維方法與解題策略的訓(xùn)練方案,其中包含四大基本原則、四種通用策略、七類常用方法、十四個具體模型,涵蓋了中考數(shù)學(xué)所涉的知識、方法與題型,每個內(nèi)容都有配套練習(xí)。按策略方法分類進(jìn)行集中教學(xué)和訓(xùn)練更易于學(xué)生掌握,最適合于中考二輪復(fù)習(xí)使用,需要的朋友點擊下方“閱讀原文”或掃下方二維碼進(jìn)入微店購買,不用微店的請加微信“tzg5236”聯(lián)系。購書讀者可加入思維教學(xué)交流QQ群:307595472共同探討交流思維教學(xué)與思維訓(xùn)練相關(guān)問題。
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