刊名: 课程·教材·教法
Curriculum, Teaching Material and Method
主办: 人民教育出版社 课程教材研究所
周期: 月刊
出版地:北京
语种: 中文
开本: 大16K
ISSN: 1000-0186
CN: 11-1278/G4
历史沿革:
1981年创刊期刊荣誉:
国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊
中国期刊网来源刊
2011年度核心期刊,国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊,中国期刊网来源刊,百种重点期刊,社科双百期刊,首届全国优秀社科期刊。
挖掘问题价值,提高解题能力——以一道三维求体积的试题为例
【作者】 曾 旭
【机构】 贵州省黔西南州兴义一中
【正文】 【摘 要】 对学生解题中存在的问题进行深入分析,发现和挖掘问题价值;从学生的最近发展区出发,通过设置问题,利用、拓展问题价值,激发思维、寻找规律、突破问题关键核心等系列教学活动,突破学生的解题困惑和思维障碍,以点破面解决常见的重难点问题,从而提高学生的解题思维能力。
【关键词】 深入分析问题;发现挖掘;问题价值;利用问题价值;提高解题能力
一、背景与问题分析
教学中经常出现一种现象。在一些综合性重难点又必须掌握和突破的试题上,通过重复的“讲—练—考”教学模式,希望学生有突破和增加这类试题的得分率,但结果是失望与叹息。这就是普遍存在“常讲、常练、常考、常错”的教学现象。
这种现象给教学带来较大的困惑与干扰。投入了大量的时间和精力,学习结果不尽人意。长此以往,给学生形成“经过努力却看不到希望”的消极的心理暗示;挫伤了学生的自信心;严重影响学生的学习情绪和学习兴趣;增强了学生的挫败感等。
出现这种现象,究其原因。一是没有找准问题根源,没有充分挖掘问题的关键核心价值;二是脱离学生最近发展区的实际情况,没有遵循教育规律而急于求成;三是学生对知识概念、发展、应用缺少深刻的理解,切实的体验和感悟,更缺少对方法的提炼;四是缺少对综合性难题的关键核心问题的分解、细化,没有遵循由易到难,由浅入深的过程体验和问题提炼。
因此,面对这一现象,教师要深入研究,找到问题所在,发现问题价值,展开对学生知识经验和思维结构特征的研究,建构学生发展的认识规律,改变教学思维理念,彻底转变教学方式,从根本上解决问题。
二、挖掘问题价值提高解题能力的策略分析
(一)结合学生知识经验,设计统领试题
波利亚说:“一个专心认真备课的教师,能够拿出一个有变化但又不太复杂的题目,去帮助学生挖掘问题的各个方面,使得通过这道题就好像通过一道门户,把学生引入一个完整的理念领域”。
笔者针对所教学的学生,在求多面体体积存在,找,作,证高思维不明晰,边和面积的运算构建转化不灵活,割补思想方法观察不到位,空间向量运算不准确等方面设计了一个试题。
试题:如图,直三棱柱ABC-A'B'C'中,∠BAC=900,AB=AC=■,AA'=1,点M,N分别为A'B和B'C'的中点。求三棱柱的体积
此题为课外作业题,要求使用多种方法解答。
(二)顺应学生思维,挖掘问题价值
通过批改作业和访谈学生,全面掌握学生的思维特点,学生的困惑问题之后,提炼核心、关键、有价值的问题整理如下:
问题1 找不到高或高只是找出来缺少简要严密的证明?
问题2 计算边MN、MC的转化思维能力不够,不能构造平面三角形来解决问题?
问题3 计算面积存在一定的困难,特别是空间坐标系中的运算?
问题4 运算原理、方法、准确度等方面也存在一定的困难?
问题5 在空间坐标系中求点到平面的距离有困难?
问题6 观察空间角时看走眼等?不会把平面从空间中脱离出来?
通过梳理,发现上述问题就是多面体求体积的关键问题,而且是非常有价值的问题。
(三)利用问题价值,设置问题情境激活思维
存在问题和暴露思维往往是最好的教学资源,利用得好在教学中事半功倍,会收到意想不到的效果。教师一方面发现学生解决中的问题,充分了解学生知识经验和思维特征,另一方面能为学生设置情境,搭好解决问题的脚手架,让学生从基础出发,沿着脚手架,台阶式,阶梯式前进,最终达到解决问题并找到方法。虽然这个过程要相对慢一点,费劲一点,但从最终结果来一定事半功倍。
在此题中教师要设置以下问题情境让学生独立思考合作探究。
问题1 求三棱锥体积如何合理选择底面和高?
问题2 求高有哪些技巧和方法?
(1)高在试题中己存在,首先找出来,其次简要证明,实质就是证线面垂直。
(2)在己知条件中,高是隐性的,通过观察联想,分析判断,取点连线,推理证明而解决高,强调取点连线是关键,推理证明是证实。
问题3 在上述问题中,合理选择与高?
问题4 如何证明CN⊥A'N,CN⊥MN?
问题5 如何计算NM,CN的长?
问题6 如何求△A’MN的面积?
通过上述问题情境的设置,是抓住了解决问题的重点和难点,也是学生解决问题中遇到的困惑和干扰因素,利用这些问题价值的解决,激活了学生思维,一次性彻底解决问题核心和关键。
再设置以下情境,进一步激活思维
问题7 在中,D为BC的中点,且BD=λDC(λ>0),
求S△ABC与S△ABD,S△ABC与S△ADC的关系?当D为BC的
中点时上述关系又如何?
问题8 在三棱锥P-ABC中,D为BC上的点,且BD=λDC(λ>0),求VP-ABC与VP-ABD,VP-ABC与VP-ADC的关系?当D为BC的中点时上述关系又如何?
上述设计看似简单,许多老师不屑一顾,其实不然,教学中追求由易到难,由浅入深,无论知识和能力要追求水到渠成,自然而成的教学境界,才会让学生学习轻松愉悦,才会激发学生兴趣和培养自信。学生解决上述问题之后,进一步追问,在上述解法中,证明CN⊥平面AMN是关键和困难问题,点M为AB的中点,能否把△AMN扩大?
学生经过探索之后都能解决问题,解决成功之后的有兴奋和喜悦,教师适当点拨,AN⊥平面BNC,则找到新的解决思维方法而喜不自禁。
到此情此境,学生抑制不住成功的兴奋,但应引导学生乘胜追击,直击思维高峰。设置情景让学生进一步探索与发现——割补思想,空间坐标法。
(四)拓展试题价值,提升方法能力
1、围绕求体积的关键,设置拓展以下问题
问题9 证明CN⊥平面A’MN?
问题10 证明平面CNM⊥平面A’MN或平面CAN’⊥平面A’MN?
问题11 求三棱柱的体积?
问题12 研究上述三个问题的本质联系?
设计目的:使学生进一步明确求体积,证明面面垂直的实质是证明线面垂直,找垂线是证明面面垂直,求体积的关键。
2、结合空间坐标运算的重难点,设置拓展以下问题
问题13 在空间坐标系中,如何求点到平面的距离?
问题14 在空间坐标系中,如何求三角形的面积?
当师生共同努力把这两个问题解决之后,让学生回到此题再次求解,并要求比较两种方法的优点和缺点,深刻感悟和理顺两种方法的内在逻辑关系。
(五)总结问题价值,完善理论体系
通过设计试题,从学生实际的知识经验和思维特点出发,发现有关键有价值的问题,通过系列的教学活动,学生全面掌握解题的思路和方法,教师要进一步对关键问题的解决方法进一步总结提炼,让学生形成完整理论体系。
1、求多面体的方法
2、关键问题的总结
(1)求空间线段的长一般是合理巧妙的构造平面图形(一般构造三角形),通过解三角形进行求解。
(2)三角形面积求法
(3)点P到平面的距离
( 为平面α的法向量,点A为平面α内任意一点)
(4)用传统方法求体积时,注意“高”的找、作、证的方法
通过关键的有价值的问题总结,让学生能举一反三解决同类问题,能产生正迁移,进一步丰富,完善学生的知识理论体系。
总之,对一些具有代表性的试题,在讲解时不能平铺直叙,一带而过,应从学生答题中发现挖掘有价值的关键问题,深入对这些问题分析,摸清学生的知识经验,把握学生的思维特点,设计问题情境,展开有效的教学活动,在顺应学情的条件下,自然促进学生的解题能力的形成与提高,正如朱熹所说:学习之法,在于循序而精进。学习之法,在于循序而精进(朱熹)。循序是遵循学生的认知规律,由易到难,由浅入深。精进是结合学生的知识经验和思维特点,精准把握和精心设计,生成发展的情境,让学生能力自然生成。
【关键词】 深入分析问题;发现挖掘;问题价值;利用问题价值;提高解题能力
一、背景与问题分析
教学中经常出现一种现象。在一些综合性重难点又必须掌握和突破的试题上,通过重复的“讲—练—考”教学模式,希望学生有突破和增加这类试题的得分率,但结果是失望与叹息。这就是普遍存在“常讲、常练、常考、常错”的教学现象。
这种现象给教学带来较大的困惑与干扰。投入了大量的时间和精力,学习结果不尽人意。长此以往,给学生形成“经过努力却看不到希望”的消极的心理暗示;挫伤了学生的自信心;严重影响学生的学习情绪和学习兴趣;增强了学生的挫败感等。
出现这种现象,究其原因。一是没有找准问题根源,没有充分挖掘问题的关键核心价值;二是脱离学生最近发展区的实际情况,没有遵循教育规律而急于求成;三是学生对知识概念、发展、应用缺少深刻的理解,切实的体验和感悟,更缺少对方法的提炼;四是缺少对综合性难题的关键核心问题的分解、细化,没有遵循由易到难,由浅入深的过程体验和问题提炼。
因此,面对这一现象,教师要深入研究,找到问题所在,发现问题价值,展开对学生知识经验和思维结构特征的研究,建构学生发展的认识规律,改变教学思维理念,彻底转变教学方式,从根本上解决问题。
二、挖掘问题价值提高解题能力的策略分析
(一)结合学生知识经验,设计统领试题
波利亚说:“一个专心认真备课的教师,能够拿出一个有变化但又不太复杂的题目,去帮助学生挖掘问题的各个方面,使得通过这道题就好像通过一道门户,把学生引入一个完整的理念领域”。
笔者针对所教学的学生,在求多面体体积存在,找,作,证高思维不明晰,边和面积的运算构建转化不灵活,割补思想方法观察不到位,空间向量运算不准确等方面设计了一个试题。
试题:如图,直三棱柱ABC-A'B'C'中,∠BAC=900,AB=AC=■,AA'=1,点M,N分别为A'B和B'C'的中点。求三棱柱的体积
此题为课外作业题,要求使用多种方法解答。
(二)顺应学生思维,挖掘问题价值
通过批改作业和访谈学生,全面掌握学生的思维特点,学生的困惑问题之后,提炼核心、关键、有价值的问题整理如下:
问题1 找不到高或高只是找出来缺少简要严密的证明?
问题2 计算边MN、MC的转化思维能力不够,不能构造平面三角形来解决问题?
问题3 计算面积存在一定的困难,特别是空间坐标系中的运算?
问题4 运算原理、方法、准确度等方面也存在一定的困难?
问题5 在空间坐标系中求点到平面的距离有困难?
问题6 观察空间角时看走眼等?不会把平面从空间中脱离出来?
通过梳理,发现上述问题就是多面体求体积的关键问题,而且是非常有价值的问题。
(三)利用问题价值,设置问题情境激活思维
存在问题和暴露思维往往是最好的教学资源,利用得好在教学中事半功倍,会收到意想不到的效果。教师一方面发现学生解决中的问题,充分了解学生知识经验和思维特征,另一方面能为学生设置情境,搭好解决问题的脚手架,让学生从基础出发,沿着脚手架,台阶式,阶梯式前进,最终达到解决问题并找到方法。虽然这个过程要相对慢一点,费劲一点,但从最终结果来一定事半功倍。
在此题中教师要设置以下问题情境让学生独立思考合作探究。
问题1 求三棱锥体积如何合理选择底面和高?
问题2 求高有哪些技巧和方法?
(1)高在试题中己存在,首先找出来,其次简要证明,实质就是证线面垂直。
(2)在己知条件中,高是隐性的,通过观察联想,分析判断,取点连线,推理证明而解决高,强调取点连线是关键,推理证明是证实。
问题3 在上述问题中,合理选择与高?
问题4 如何证明CN⊥A'N,CN⊥MN?
问题5 如何计算NM,CN的长?
问题6 如何求△A’MN的面积?
通过上述问题情境的设置,是抓住了解决问题的重点和难点,也是学生解决问题中遇到的困惑和干扰因素,利用这些问题价值的解决,激活了学生思维,一次性彻底解决问题核心和关键。
再设置以下情境,进一步激活思维
问题7 在中,D为BC的中点,且BD=λDC(λ>0),
求S△ABC与S△ABD,S△ABC与S△ADC的关系?当D为BC的
中点时上述关系又如何?
问题8 在三棱锥P-ABC中,D为BC上的点,且BD=λDC(λ>0),求VP-ABC与VP-ABD,VP-ABC与VP-ADC的关系?当D为BC的中点时上述关系又如何?
上述设计看似简单,许多老师不屑一顾,其实不然,教学中追求由易到难,由浅入深,无论知识和能力要追求水到渠成,自然而成的教学境界,才会让学生学习轻松愉悦,才会激发学生兴趣和培养自信。学生解决上述问题之后,进一步追问,在上述解法中,证明CN⊥平面AMN是关键和困难问题,点M为AB的中点,能否把△AMN扩大?
学生经过探索之后都能解决问题,解决成功之后的有兴奋和喜悦,教师适当点拨,AN⊥平面BNC,则找到新的解决思维方法而喜不自禁。
到此情此境,学生抑制不住成功的兴奋,但应引导学生乘胜追击,直击思维高峰。设置情景让学生进一步探索与发现——割补思想,空间坐标法。
(四)拓展试题价值,提升方法能力
1、围绕求体积的关键,设置拓展以下问题
问题9 证明CN⊥平面A’MN?
问题10 证明平面CNM⊥平面A’MN或平面CAN’⊥平面A’MN?
问题11 求三棱柱的体积?
问题12 研究上述三个问题的本质联系?
设计目的:使学生进一步明确求体积,证明面面垂直的实质是证明线面垂直,找垂线是证明面面垂直,求体积的关键。
2、结合空间坐标运算的重难点,设置拓展以下问题
问题13 在空间坐标系中,如何求点到平面的距离?
问题14 在空间坐标系中,如何求三角形的面积?
当师生共同努力把这两个问题解决之后,让学生回到此题再次求解,并要求比较两种方法的优点和缺点,深刻感悟和理顺两种方法的内在逻辑关系。
(五)总结问题价值,完善理论体系
通过设计试题,从学生实际的知识经验和思维特点出发,发现有关键有价值的问题,通过系列的教学活动,学生全面掌握解题的思路和方法,教师要进一步对关键问题的解决方法进一步总结提炼,让学生形成完整理论体系。
1、求多面体的方法
2、关键问题的总结
(1)求空间线段的长一般是合理巧妙的构造平面图形(一般构造三角形),通过解三角形进行求解。
(2)三角形面积求法
(3)点P到平面的距离
( 为平面α的法向量,点A为平面α内任意一点)
(4)用传统方法求体积时,注意“高”的找、作、证的方法
通过关键的有价值的问题总结,让学生能举一反三解决同类问题,能产生正迁移,进一步丰富,完善学生的知识理论体系。
总之,对一些具有代表性的试题,在讲解时不能平铺直叙,一带而过,应从学生答题中发现挖掘有价值的关键问题,深入对这些问题分析,摸清学生的知识经验,把握学生的思维特点,设计问题情境,展开有效的教学活动,在顺应学情的条件下,自然促进学生的解题能力的形成与提高,正如朱熹所说:学习之法,在于循序而精进。学习之法,在于循序而精进(朱熹)。循序是遵循学生的认知规律,由易到难,由浅入深。精进是结合学生的知识经验和思维特点,精准把握和精心设计,生成发展的情境,让学生能力自然生成。