关注数学解题反思,提高综合思维能力

关注数学解题反思,提高综合思维能力

在数学学习过程中，学生应学会在分析、探索和解决问题之后，思考和探索正确的思维方式和思维习惯。在多年的数学教学中感受到,不少学生在认真完成作业或进行大量的解题练习后,仍对数学的严密的逻辑、无穷的变化、高度的抽象和纷繁的演算感到难予驾驭。学习数学离不开解题,但究竟能否学好,并不完全在于解题的多少,在于怎样正确有效地对数学问题的分析思索和找到较好解决方案,因此,培养学生良好的思维习惯方式比按部就班地传授知识更重要、更有效。要迅速提高数学解题能力,培养正确的思维方法和良好的思维习惯,有诸多的条件和因素,但观察到这些同学普遍欠缺一个重要环节:解题反思。一道数学题经过一番艰辛探索、苦思冥想解出答案之后,必须认真进行解题反思探索,类似于下围棋结束后的“复盘”:要反思命题的意图是什么?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——一题多解?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”。许多同学完成作业,因为学习态度和心理状态的不同,或者老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。为了培养正确的思维方法和良好的思维习惯,应该倡导和训练学生进行有效的解题反思。解题反思有利于培养学生正确的思维方法和良好的思维习惯,其积极意义有如下几个方面。一、为学生学题出现错误,应注意使用的问题在解题的思索过程起始,先要进行审题,从整体上全面把题意和习题有关的知识以及知识结构思考清楚,找出直接或间接条件,以便得出解题入手处和解题方案;接着的一个思索过程是思考自己已掌握和运用过的方法能否有助于解题,思考找到解决现有问题的方法以至于较好的方法。通过这一思索过程,回想关联类似的解题方法;第三个思索过程着重于考虑解题入手处与步骤的正确性,并思索找到解题方法有无定势思维负效应等等。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。可是一些同学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,应该引以为戒。1.以特殊代替一般,“瞒天过海”。高一代数作业题:证明函数f(x)=-x3+1在(-∞,0)内是减函数。一些学生这样证明:∵f(-1)=2,f(-2)=9,f(-3)=28,…这是非常明显的错解。有同学对指数函数的底数a(a>0且a≠1)不分青红皂白,不管指数函数的增减性,把解方程的方法套用于解不等式,并且不理会对数函数的定义域,手到擒来,草率下结论。解后不加反思,造成大错。2.臆造“定理”,判断无据,以日常概念代替科学概念。“垂直于同一直线的两条直线平行”判定定理这一相近知识套用到立体几何中来,臆造“定理”,判断无据。以上常见的学生解题错误,不胜枚举,有的明显可见,有的稍为隐蔽,但只要学生自己解题后能认真进行反思,是不难发现并及时予以纠正的。可惜不少同学只满足于一知半解,解完了事,不加探索回顾,任其漏洞百出。这种错误思想和做法,像蛀虫一样严重蛀蚀着学生的思维品质,影响学生正确的思维方法和良好的思维习惯的培养。由此可见,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。二、思想政治教育可以提高学生的思维素养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,但最终却能殊途同归。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。不能解完题就此罢手,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去学习、摸索、总结,使自己的思维素养更胜一筹。1.一题多解。一题多解,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。这些对提高学生思维素养是多么重要。例:分解因式a3-b3+a2b-ab2以上三种解法都受到“分组分解法”的定势思维影响,观察因式,反思拓展,发现当a=b和a=-b时,原式的值等于0,原式中必有(a+b)和(a-b)的因式,故可用“待定系数法”来分解因式;同时,也可观察到原式可以变成一个以a为标准的二次三项式:a·a2+(ab-b2)a-b3,其中a2的系数是a,a的系数是(ab-b2),常数项是-b3,因此可用“十字相乘法”分解因式;还可观察到,以a为标准,原式可转化为二次四项式:a3+b·a2-b2·a-b3,这样又可用“综合除法”来因式分解。解法四:用“待定系数法”分解因式当a=b时,原式=b3-b3+b3-b3=0;当a2=-b时,原式=-b3-b3+b3+b3=0;∴a3=-b3+a2b-ab2=(a-b)(a+b)(a+bk),解法五:用“十字相乘法”分解因式解法六:用“综合除法”分解因式2.多题一解。8个不同元素排成前后两排,每排4个元素,有多少种排法?8个不同元素排成3排,前排4个,中排3个,后排1个,有多少种排法?一步论证,从而可以推出这类题目的统一解法:n个元素排在n个位置上,后善于总结,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,发挥多题一解的优势。(三)和积互化公式不少同学做题,易犯就事论事,就题论题,”铁路巡警,各管一段”的毛病,掌握的知识支离破碎,脑海一片空白。请看下面是如何在解题中小结三角函数和积互化公式的作用和应用规律的。和差化积、积化和差是三角函数恒等变换的重要手段,和差化积实质上是三角函数的一种特殊的”因式分解”,积化和差是其逆变换。1.和差化积是为了制造公因式例1在ΔABC中,比较sinA+sinB+sinC与sin(A+B+C)的大小。2.和差化积是为了制造特殊角例2证明sin87°-sin59°-sin93°+sin6°=sin1°3.和差化积是为了把和差角化为单角或特殊角例3证明cos2(α+β)+cos2(α-β))-cos2αcos2β=1(把和差角化为单角为2α,2β)和积互化公式的应用规律是:制造公因式,制造特殊角,化和差角为单角或特殊角,制造抵消项。解题后如此反思,对重要数学方法、公式、定理仿上依法炮制,长此下去,肯定对新学知识的内在联系脉络清楚,运用规律了如指掌,解起题来得心应手,数学解题效