鄭興民
(大田縣第二中學,福建大田366100)
數(shù)學教師解題能力下降的原因和對策
——從一次教師技能比賽談起
鄭興民
(大田縣第二中學,福建大田366100)
教師技能比賽反映出數(shù)學教師的解題能力下降的現(xiàn)象,需要通過理論學習、歸納思想方法、優(yōu)化解題策略、研究創(chuàng)新題型動向、說題訓練等方面加以促進與提升。
數(shù)學教師技能;解題能力;建議
著名數(shù)學教育家波利亞提出許多關于數(shù)學解題的經典論述,如“掌握數(shù)學就意味著善于解題”;“數(shù)學技能就是解題能力——不僅能解決一般的問題,而且能解決需要某種程度的獨立思考、判斷力、獨創(chuàng)性和想象力的問題。所以,中學數(shù)學教學的首要任務就在于加強解題能力的訓練”。這雖有所偏頗,卻也告訴我們,數(shù)學教師應該始終是一個解題能手,善于解題是數(shù)學教師的立身之本。
通過分析許多數(shù)學教師解題和析題比賽的情況,可以看出,大部分一線數(shù)學教師缺乏解題與編題的能力。下面結合某次數(shù)學教師解題和析題比賽活動的情況,談談筆者的一些思考。
學校類別:農村初中。參加對象:全校初中數(shù)學教師,13人。平均年齡:38歲。
1.試題
如圖,拋物線y=ax2+b x+c與x軸交于點A(-1,0)與點B,與y軸交于點C(0,2),其對稱軸交x軸于點D(,0)
(1)求拋物線的解析式;(20分)
(2)如果點E是直線BC上的一個動點,求當△ADE的周長最小時的點E坐標;(20分)
(3)如果點Q是直線BC上的一個動點,點P是拋物線上的一個動點,且以點P、Q、C、O為頂點的四邊形是平行四邊形,求點Q的坐標.(30分)
(4)對本題進行延伸與變式:以直線BC上的動點或拋物線上的動點為背景,編寫出一個數(shù)學問題并給出解答.(30分)
2.參賽教師答題情況分析
第(1)問是基礎問題,參賽教師都能用多種方法準確解答。
第(2)問主要考查幾何直觀能力與數(shù)形結合思想方法?!鰽DE的周長最小,可聯(lián)想到“將軍飲馬”問題(如圖1,連接AC并延長得到點A關于直線CB的對稱點F,則直線DF與直線CB的交點就是E)。比賽中有的教師用高中解析幾何方法解決,用時較長;有的教師應用“將軍飲馬”模型時,沒有發(fā)現(xiàn)AC與BC位置的特殊性,而去求D的對稱點坐標,計算量較大。這一問題的得分率是70%。
第(3)問主要考查分類的思想方法。應考慮OC為一邊和對角線兩種情形,OC為一邊又有點P在點Q的上方、下方兩種情形。所有老師都未能在限定時間內作出完整解答,主要在分類的完整性和逐級分類出現(xiàn)了問題,特別是未考慮OC為對角線情形。本問的得分率只有40%。
第(4)問得分率不足30%,教師編制的問題質量普遍不高:有的只進行簡單的模仿;有的編寫出的數(shù)學問題沒有價值;有的未能提出完整的問題。該問題可以從考查“初中數(shù)學的核心知識”入手,如,“在拋物線上是否存在一個點P,使△PBC為等腰三角形(直角三角形)?”從“面積”方向設置問題,如“在直線BC的上方的拋物線上是否存在一個點P,使△PBC面積最大?”“在拋物線上是否存在點P,使S△ABC= S△ABP?”從“相似”角度設計問題:“若點P在拋物線x軸下方的一個動點,點N在x軸上,若△APN與△BOC相似,求點N的坐標”,等等。值得反思的是多位教師曾遇過相近試題,卻只是“似曾相識”,未能復述遇過的問題,更談不上創(chuàng)造性。
通過與參賽教師的交流,大家認為教師解題能力下降的主要是因為:1.日常教學工作任務繁重,擠占了研究的時間;2.長期依賴教學用書詳盡的解答,缺少親自解題的過程.有的教師甚至按照參考答案講題,久而久之導致解題思維定勢,解題水平下降.如解答問題三時,有的教師的分類對象不全、分類標準不清;3.由于學校各種考試檢測經常使用統(tǒng)一試卷,教師參與命題機會少。再加上有的教師習慣數(shù)學習題的簡單“拿來主義”,拼湊多研究少,自己編制更少。因此在問題四的編題環(huán)節(jié)也就“一籌莫展”。
但筆者認為根本原因還是教師個人沒有從專業(yè)化成長的高度看待問題,沒有認識到提高解題能力是數(shù)學教師專業(yè)成長的重要組成部分。在教學中忙于日常事務,卻對專業(yè)提升心存懈怠,努力方向不明確。參加此次教師技能比賽的數(shù)學教師大多數(shù)處于專業(yè)成長的“高原期”,許多人滿足于已有的經驗和技能,業(yè)務也就此停滯不前,解題能力下降就是一個明顯的表現(xiàn)。因此研究如何提高解題能力,可以作為克服數(shù)學教師專業(yè)成長“高原現(xiàn)象”的一個著力點。
1.學習解題理論,提升學科素養(yǎng)
有了一定的教學實踐后,再次學習解題理論,與作為師范生時相比,角度不同,感受和領會也會大不相同。如再看波利亞的“怎樣解題表”,對“數(shù)學教育的目的是教會學生思考”就會有進一步理解。教師有了解題理論的指導,將站在更高的層面上看待數(shù)學解題,解題過程就成為高效的正遷移行為,解題能力將得到新的提高,學科素養(yǎng)也將得到新的提升。波利亞撰寫的經典著作《怎樣解題》,對中學數(shù)學解題研究頗有造詣的羅增儒教授撰寫的《數(shù)學解題學引論》《中學數(shù)學的解題理論與實踐》,單墫教授撰寫的《解題研究》等等,都是教師自習的好教材。
2.分析典型例題,研究解題思想
羅增儒教授認為“分析典型例題的解題過程是學會解題的有效途徑?!彼€認為數(shù)學解題學建設的第一階段:“廣泛了解各種解題思想、解題方法和解題技巧,并且親身解出很多題(每一個企望成為解題專家的人都應該到題海里去游泳,教師進題海,正是避免學生被題海淹沒的一個途徑),在這個基礎上,抽象出一些規(guī)律性的結論?!绷攘葦?shù)語,點明了數(shù)學教師的使命和工作特性。分析典型例題,研究解題思想,歸納解題規(guī)律,才能自然生成解法,才能“傳道解惑”。建議每一個教師都建設自己的題庫,收集“好題”,為課堂教學及自己的教學研究積累素材。
3.反思解題過程,優(yōu)化解題策略
波利亞說過“沒有一道題可以解決得十全十美,總存在值得我們值得探究的地方”。解題后,教師要認真研究命題的意圖,斟酌比較不同解法,優(yōu)化解題策略,特別是要研究通法和產生每一種解法的思維路徑,研究陳題新解、難題簡解、佳題巧解、名題多解。這個環(huán)節(jié)不僅有利于提高數(shù)學教師對數(shù)學知識的再認識,領悟數(shù)學思想方法,促進思維結構的優(yōu)化和思維品質的升華,也有利于在教學實踐中更好引導學生分析解題思路,尋找解題途徑,提高應用數(shù)學知識解決問題的能力。
4.加強說題訓練,提高業(yè)務水平
數(shù)學教師說題,需要教師具備較高的教育理論水平、較強的數(shù)學思想方法功底及前瞻性的教學理念。因此加強說題訓練,可以有效促進教師解題能力的提高,促進教師的專業(yè)成長。說題比賽的“題目的拓展延伸及變式分析”環(huán)節(jié),也是教師提高數(shù)學解題能力的一條特殊途徑。它不僅要求教師全面把握一個問題(成題)的背景,預判可能出現(xiàn)的各種情形,還要結合平時的積累,通過拓展、延伸、變式或者嫁接問題等手段,編寫出新的問題,從而讓教師站在更高的層次看待數(shù)學解題。
總而言之,數(shù)學教師要從思想上認識到提高解題能力的重要性,在教學實踐中,既注重解題教學理論學習,又善于多方位多角度地審視教材的典型例習題和優(yōu)秀試題,日積月累,才能練就較強的解題能力和嫻熟的解題教學技巧。
[1]波利亞.怎樣解題[M].上海:上海科技教育出版社,2007(5).
[2]徐小建.數(shù)學教師“教解題”的現(xiàn)狀與對策[J].云南教育,2014(1).
[3]蘇洪蘭.對高中數(shù)學解題思路的探討[J].新課程(下),2014(10).
(責任編輯:王欽敏)