由學生自主講評「最短路線」問題引發的思考

施俊進(江蘇省海門市海南中學)

摘要:學生是天生的學習者,學生的學習潛能是無限的。複習教學不是簡單的重複,而是學生認知的繼續深化和提高。新課程改革要求教師的教必須轉化為學生的學,教學的過程應該是教師通過組織、引導和激勵,努力推動學生進行自主學習的過程。因此,複習教學過程應該是學生的再認識過程,從更高的層次、更新的角度提高學生的學習能力。

關鍵詞:自主講評;交流展示;引導生成;主動建構;共同發展

在在中考一輪複習的測試中,筆者發現絕大多數學生對關於“距離和最小”的問題(以下統稱“原題”)感到無從下手,學生得分率極低。

由學生自主講評“最短路線”問題引發的思考

由學生自主講評“最短路線”問題引發的思考

由學生自主講評“最短路線”問題引發的思考

兩個問題都是根據軸對稱原理來解決,可將圖5轉化為圖2,圖6轉化為圖4。

生4:如圖7,A和B兩地在一條河的兩岸,現要在河上造一座橋MN(河的兩岸是平行的直線,橋要與河垂直)。橋造在何處才能使從點A到點B的路徑A—N—M—B最短?

解決此題時,首先要將河的兩岸抽象成兩條直線,這相當於將點A和直線l2向直線l1平移,平移的距離等於河的寬度MN,此時點A到點A1(如圖8,點A與點A1關於直線l2對稱)的位置,直線l2和l1重合,從而將問題轉化為兩側問題(如圖1)了,從點A到點B的最短路徑為A—N—M—B,如圖9所示。

師:這就是“造橋選址”問題.事實上,運動著的車、船、飛機,包括人們每天走路都要遇到這樣的問題。古今中外的任何旅行者總希望尋求最佳的旅行路線,儘量走近道,少走冤枉路,我們把這類求近道的問題統稱最短線路問題。最短線路問題在生產、科研和日常生活中確實重要且應用廣泛,解決最短線路問題關鍵是要弄清楚它的類型(同側和異側)。

【評註】通過學生課前自主回顧,課上的自主整理並思考問題之間的異同點和解決原理,為進一步自主解決原題提供知識、技能、方法和解題經驗的支持。通過學生完成教師設置的前置性學習任務(讓學生自主嘗試整理回顧),有利於學生掌握複習方法,提高學習能力,從而促進不同水平的學生都能得到差異發展。

2.交流展示、共享,強化理解

在前面回顧整理的前提下,引導學生在課前對原題進行獨立思考並與其他學生交流,在學習小組內交流思考成果,同時,要求學生圍繞以下幾個問題展開討論.

⑴直線y=x有什麼特殊的性質?直線y=x上的點有什麼特徵?

⑵要使這個距離之和最小,點P可能在第一象限內,還是在第三象限內,還是在原點處?

⑶原題中的兩個距離和前面提到的距離有什麼不同之處?如何轉化?

兩分鐘後,已有小組找到解決原題的方法(實際上是找到第二種方法);三分鐘後,除一個小組外,其餘小組紛紛舉手示意,接著進入全班交流展示的狀態(小組學生代表發言)。

生5:我們通過在直線y=x上取不同的點的方法,發現只有在第三象限內時,才有可能使這個距離和最小,只是我們還沒有確定這個點的座標。

生6:同意生5的說法。我們知道,點到直線的距離實際上就是這個點到垂足的距離,這說明點到直線的距離可以轉化為兩點之間的距離,因此題目中的兩個距離可以看作是點P到點M的距離和點P到y軸上一點N的距離,從而將原題轉化為圖2的問題,只是不知道點N在y軸負半軸上的具體位置。因此,要確定點P的位置就要先確定點N的具體位置。我們是這樣思考的,如圖10,假設點N已經找到,此時通過圖2的解決方法,先找點M關

由學生自主講評“最短路線”問題引發的思考

生9:我們的思路比生8更清晰、更簡單。過點M作MN⊥Ox於點N,與直線y=x的交點就是點P,原因同生8。如圖13,原題中的兩個距離之和就是P1M+P1N1,只有當P1M,P1N1共線時,P1M+P1N1最小。同時我們從圖13中可以看出,MN=PM+PN明顯比P1M+P1N1小,就算在直線y=x上再任意找一個點P2(除點P外),與M,N的距離之和肯定比MN大。

……

【評析】在整個交流、探究活動中,小組成員積極主動參與,互幫互助,團隊意識強。全班交流時,學生表現踴躍,小組代表能面對學生,大膽表達,其他學生敢於質疑,及時糾錯。通過組織學生的展示、交流、探究、反思等活動,把課堂讓給學生,使數學課堂成為讓學生想的更多,說的更多,交流的更多,體驗的更多的場所,從而充分張揚學生個性,讓更多的學生得到更多的發展。學生通過觀察或聆聽、展示與交流、討論與探究,彌補知識與方法上的缺漏,對最短路線問題進行深入的思考,從而達到理解與掌握,自我發展自身能力。對原題的思考哪怕只是滿足條件的點在第三象限內,但發生改變的是學習方式,而學習方式的轉變才可能使得後半段學生得到根本性的轉變。可見,進一步突出學生的主體地位,增強學生自主複習的意識和能力,真正轉變學習方式是提高複習效益的重要法寶。

由學生自主講評“最短路線”問題引發的思考

【評析】期望通過課後分層訓練達到鞏固、理解、掌握、拓展應用的目的,從而使學生能舉一反三、觸類旁通,逐步實現不同的人在數學上得到不同的發展的基本理念。同時,通過變式拓展,培養學生思維的靈活性與深刻性、發散性和收斂性。

二、教學反思

作為複習課(講評課),教師更應關注學生的最近發展區,讓學生主動參與、自主探索,讓學生在做和思考的過程中感悟數學思想,積累數學活動經驗。由學生自主講評最短路線問題,是充分關注學生的主動參與、自主探索的全過程,從而使學生主動建構自己的數學,而不是被動拷貝其他學生的數學,促進了學生主動發展和個性的形成。通過教師引領讓學生在交互中互慧共進,掌握探究方法;在體驗中自動提升,豐富數學思考;在反思中主動生長,構建結構體系;在開放中和諧發展,感受數學之美,力圖引領學生在多維的交往互動中充分體驗、自主生成,從而實現師生的協同發展。師生協同發展的過程是師生積極參與數學教學活動,進行有效的多維交往互動(師生互動、生生互動、生師互動、生本互動、師生與環境互動等)和動態生成的過程。在這樣的過程中,學生有足夠的機會和時間去想、說、練、聯、思,尤其突出了思維點撥、方法總結、錯因分析等,將學習真正、徹底地交還給學生。讓學生在糾錯中深化知識,感悟數學思想方法,重新建立相關知識的聯繫,形成數學的思維方式。這種由學生自主講評的方式有效地控制了教師“滿堂講”或學生“滿堂練”的現象,但對教師提出了更高的要求,要求我們教師要認真鑽研標準和教材,精心做好課前預設工作;要求教師努力提高教學水平,講評過程中應該以問題導學,以錯題導學,以學習過程導學,充分暴露學生的思維過程,達到糾錯、鞏固、拓展提高的目的,從而讓師生都有所得。

參考文獻:

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[2]李庾南,陳育彬.中學數學新課程教學設計30例[M].北京:人民教育出版社,2007.

[3]馮玉嫻,劉春香.設計·生成·反思:藉助幾何直觀解決二次函數的相關問題[J].中國數學教育(初中版),2014(5):9-14.


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