浅谈数学教师的“问题储备”

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  【摘要】数学必须探寻其本体性,即要探究"形而上":首先,明确一个教师的"问题储备"的基础性意义;其次通过举例初步定义形而上概念;其三,根据案例确定如何从海量的数学问题中去伪存真、抽象整合、形成理论。
  
  【关键词】问题储备方法封闭性要素域研发问题
  
  数学是自然科学的"哲学",因此必须探寻其本体性,即要探究"形而上"。在数学教学上,这形而上可定义为抽象的"逻辑建构体系"。下面本人把"教师应如何建构数学问题背后的形而上的逻辑体系"做一个浅显的分析,供读者参考。
  都说学数学需要方法,那么教数学更得需要恰如其分的方法、途径、策略。而这所谓的方法教学,必须以系统的、分层的问题为依托进行合理的"建构"。可以说"掌握了方法"就是"记住了问题","记住问题"是手段,而"掌握方法"是目的。
  我们在教学中:要让学生明白"解题"并不是学习数学的重点目标,学数学的重点是挖掘和归纳一个个问题背后的思路方法,并以此作为突破"远期问题"的预备知识;同时,要让学生学会分析各种数学思想方法之间的联系与区别,还有它们的承接、互证、互补等关系,并自我建构个性化的"数学思想方法体系"。其实,对于数学里的概念、定理等基础知识来说,其目的都是为了"建构方法"而定义的。因此,那些基础知识是稳定的,而思想方法是灵活的,更是可创新的。
  离开了问题,就没有数学,更谈不上方法。作为教师来讲,首先要广泛的、大量的收集和整理问题并解决它们,可以说是搞题海战术,使得自己的问题史料汗牛充陈。这需要教师的吃苦耐劳精神,要经得住寂寞。一个教师只有具备不计其数的问题史料,才能相对的穷尽数学的思想方法,也才能更好的引导学生进行高效学习,毕竟教师的视野要远高于学生才能把握住方向。教师的命题能力有四个层次:组题、编题、研题、评题。对于教师来说搞题海战术就是逐步实现这"四个层阶"的基础。
  那么,一个教师如何才能有效地整合"问题资源"呢?其中,最基本的策略就是分类问题和重组问题,以便初步勾勒出问题系统。对此,本人结合自我的教学经验和观摩,浅显的总结了一些体会。我曾经听过如下三位教师的观摩课,觉得颇有收获。值得欣喜的是:在他们的教学中也印证核实了我的教学策略并产生了共鸣。这三位教师讲的几乎都是偏重于几何内容的初三复习课,两位都是对分类方法的教学探索。总的感觉,这三位教师的"问题储备"都相当丰富,这也奠定了他们游刃有余地把控教学的基础。下面,我把观后感用问题的形式表达出来。
  1.在复习课中如何编排"分类探索"的问题
  其实,分类探索的问题是有其"要素域"(是我自己定义的,不一定严谨)的,就像九年级的有关"垂径定理",它是由5个要素构成要素域,只要挑出其中的两个就能证明剩下的三个一样。说这"要素域",类似于高等代数里边的封闭性,可以把其中的部分要素作为条件,就能合理完整地推导出所剩要素。教师在编排时,要抓住这要素域里边的"条件的秩",然后适当的赋予其变量,就可以研究出"可分类讨论"的标杆来了。比如,那"弦切角定理"的要素域里有这么几个要素:弦切角、圆周角、圆心,还有他们的位置关系(类似于映射里的对应关系f )。这里相对于他们的位置关系可赋予圆心一个"变量",即:圆心在弦切角的外部、圆心在弦切角的边上、圆心在弦切角的内部,这样就能达到分类的目的。但是值得注意的是初中数学只涉及"一元函数变量",也就是说在编题时只能让其中一个要素产生分类效果,这等于限定了难度。再举例的话,她抓住了其中的一个变量。问题如下:
  如图1,四边形ABCD是正方形,点E是边BC的中点。∠AEF=90度,且EF交正方形外角∠DCG的平分线CF于点F,求证:AE=EF。
  (其实,这道题是曾经流行过的老题)
  〖JZ〗〖HZ(〗〖XC石1.TIF〗〖HZ)〗
  她在明确了全等的基本方法之后,提出了"当点E在直线BC上自由移动,且其他条件不变的时候,AE=EF仍然成立吗?"的假设,并引导学生探索。这也类似于锁定"一元变量"的编题方式。这堂课,这位教师并没有明确点出"证明一组线段相等的基本方法是全等"的概念,而且"如何建构待定三角形"的方法也没能及时总结,致使后续的讨论不太顺畅,并且也没能明确点出"如何分段"来确定点E的位置。
  2.如何研发"综合性"问题
  在初中数学中最富魅力的问题,我觉得应该是"数形结合"的问题,因为它是感性与理性的复合,充满着定性与定量的科学内涵,因而她显得那样的丰满得体、美轮美奂。要想编排数形结合的问题,就得根据不同的教学目的锁定图形与数理(也可叫做函数)契合点,即"数形交集"。要想准确把握这数形交集,不但要"对教材的掌握做到一个'熟'字、对课程标准的理解做到一个'透'字、对教学内容的处理做到一个'细'字 、对学生的要求做到一个'严'字 ", 还要不断地扩充自己的问题储备,也就是要厚积薄发。下面感受一下老师的组题方式吧:
  如图1,点A(0,-1),点P,Q在抛物线 上,PQ∥x轴,M是抛物线的顶点,四边形PABQ是平行四边形。
  1) 当点P在y轴上时,四边形PABQ是否是正方形?请说明理由;
  2) 如图2,直线 过点M,且 ∥x轴,当平行四边形PABQ的中心在直线 上时,
   求平行四边形PABQ的面积。
  〖JZ〗〖HZ(〗〖XC石2.TIF〗〖HZ)〗
  那么,他何以加了这个问题?难点在哪里?它的难点是:能不能确定"平行四边形ABQP的面积为⊿PMQ面积的4倍关系"。要让学生领会,学生们就必须有相关的知识储备。要让学生们具备这种犀利的眼光,就得靠常规教学中的对"基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验"的贯彻落实。
  总之,在数学教学中,教师要擅于优化整理各类问题,并要勤于抽象概括、分类各种数学思想与方法,以此作为提升职业水准的基础。
  参考文献
  [1]张桂英,王慧,杨晓;关于高校师资队伍建设中人才储备问题的探讨[J];航海教育研究;2001年01期
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