例谈解题过程中反思习惯的培养

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  经常有学生这样问:“我们如何才能更有效的做数学题呢?”
  乔治·波利亚是20世纪举世公认的数学家,著名的数学方法论大师.波利亚致力于解题的研究,为了回答“一个好的解法是如何想出来的”这个令人困惑的问题,他专门研究了解题的思维过程,得到的一张《怎样解题表》.怎样解题表的主要内容是:第一步:你必须弄清问题.1.已知是什么?未知是什么?要确定未知数,条件是否充分?2.画张图,将已知标上.3.引入适当的符号.4.把条件的各个部分分开.第二步:找出已知与未知的联系.1.你能否转化成一个相似的、熟悉的问题?2.你能否用自己的语言重新叙述这个问题?3.回到定义去.4.你能否解决问题的一部分?5.你是否利用了所有的条件?第三步:写出你的想法.1.勇敢地写出你的方法.2.你能否说出你所写的每一步的理由?第四步:回顾.1.你能否一眼就看出结论?2.你能否用别的方法导出这个结论?3.你能否把这个题目或这种方法用于解决其他的问题?
  每年我都会把这张表印发给我的学生,来解决刚才开头学生提出的问题.但收效甚微,因为很少有人会看,即使看了也是简单浏览罢了,没有用心体会和实践.我们平常教学的过程中也基本是按照上表的步骤来进行的,但很多学生看到数学题还是头疼,毫无思绪,最关键的原因还是没有最好反思即回顾这一步,缺了这一步所学的知识和方法就是零散的、没有系统性,更不能提炼出最重要的数学思想和方法.
  本文就自己在教学《平面向量》过程中的一点体会来重点说说第四步(回顾)在解题习惯中的培养.
  例 在△ABC中,AC=3,AB=4..P为BC垂直平分线上一点,则AP·BC=
  .
  分析 这道题本身并不难,只要学会了转化思想,并有向量问题的基本方法:基底法,很快就可以算出正确的答案,即解法一如下:
  AP·BC=AM MP·BC=AM·BC MP·BC=12(AB AC)·(AC-AB).
  12(AC2-AB2)=12(9-16)=-72.
  正当学生开心于解出正确答案叽叽喳喳的时候,我说:同学们这道题能不能一眼就看出答案呢?这时他们用惊讶的表情看着我,心想我毫不容易作出来的题目竟然还能一眼看出答案,很不服气的样子,有几个聪明的学生很快的开始低头思考.不一会儿就有学生甲举手说:老师我想起来了,因为这是填空题,可以用特殊位置法啊!?即解法二如下:
  当点P与M重合时,AP·BC=12(AB AC)·(AC-AC)以下同解法一.答案几乎一眼就看出来了,太棒了!接着我说:这题还有其他的解法吗?受到刚才学生的思维启发和学习热情的影响,全班投入到了积极的思考中.学生乙说:老师我们可以从本题的条件“P为BC垂直平分线上一点”出发得到:PC=PB,从而得到了解法三如下:
  ∵PC=PB,∴AC-AP=AB-AP
  ∴AC-AP)2=AB-AP)2,AC2-AB2=2AP·(AC-AB)=2AP·BC∴9-16=2AP·BC,AP·BC=-72.
  正当大家为学生乙的精彩解法鼓掌的时候,学生丙说:老师这题还可以用向量的坐标法来解啊!即如下的解法四:
  以点B为坐标原点,BC所在直线为X轴,建立直角坐标系;设B(0,0),C(a,0),A(x,y),P(a2,z),则BC=(a,0),AP=-x-a2,y-z.
  AP·BC=-ax-a2=-ax 12a2,AB=(x,y),AC=(x-a,y).
  AB2=x2 y2=16,AC2=(x-a)2 y2=9,∴2ax a2=7,∴AP·BC=-72.
  这时教室里响起了经久不息的掌声.你能否把这个题目或这种方法用于解决其他的问题吗?我们不妨看以下这道题目:
  上课听讲不是说听老师是怎么解出的,而是要听老师是怎么分析的,为什么要想到这样的思路,有别的想法吗?这个题的题眼是什么,解题关键是什么?如果你坚持用这样的方法听课,再做到举一反三,很快你就会发现解决数学难题也不麻烦,而且很有趣.
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