基于波利亚思想的高中数学教学新模式浅析
浅析基于波利亚解题思想的高中数学解题教学
研究浅析基于波利亚解题思想的高中数学解题教学夏国海柳瑛摘要:重视解题教学是中国数学教育的特色之一,但由于应试教育和功利性的竞赛导致如今的解题教学产生了教学枯燥无味、大搞“题海战术”等现象的存在。
而波利亚解题思想在世界上的影响极其深远,它所蕴含的丰富的数学思想对于学生的数学学习有着巨大的积极作用。
因此,如何在波利亚解题思想的基础上改进一线数学教师的解题教学,这是值得深思的问题。
关键词:波利亚;解题思想;高中数学;解题教学一、波利亚解题思想与解题教学(一)波利亚解题思想波利亚(George Polya,1887-1985),世界上著名的数学家和数学教育家,在数学领域内有着颇为精深的造诣。
他的解题思想主要体现在其代表作《怎样解题》一书中,该书主要内容基本上是围绕“怎样解题”表而展开,“怎样解题”表把解题分为了“了解问题”“拟定计划”“实行计划”和“回顾”四个步骤。
这是按照正常人解决问题时思维的自然过程而划分的,其中最关键和最核心的环节是“拟定计划”。
“怎样解题”表不仅说明应该如何去解决具体的数学问题,而且其中蕴含了丰富的数学思维与思想方法,包括化归与转化的思想、归纳与类比的思想、一般与特殊的思想等等。
化归是数学中最常用的方法之一,即通过适当的转化过程,把需要解决的问题归为一类以及已经解决或能够轻松解决的问题,进而解决原始问题。
关于归纳与类比、一般与特殊两种思想方法,波利亚在《数学与猜想》第一卷中都进行了详细的阐述。
其中类比是根据两个或两类对象的某些属性相同或相似而推出其他属性相同或相似的思想方法,它是一种从特殊到特殊或一般到一般的思想方法;而归纳则是从特殊到一般,它是从具体的、特殊的事物中去探索其存在的规律,然后得出这类事物存在的普遍规律。
因此,归纳与类比、一般与特殊两种思想方法往往是同时运用的。
(二)解题教学解题,在数学领域里的解释就是求出数学题的答案,这个答案也可以称之为“解”。
解题教学的基本含义就是通过典型数学题的数学,去探究数学问题解决的基本规律,学会像数学家那样“数学地思维”。
基于波利亚数学解题思想的解题教学——以圆锥曲线的“最值问题”为例
解题研究2023年12月上半月㊀㊀㊀基于波利亚数学解题思想的解题教学以圆锥曲线的 最值问题 为例◉哈尔滨师范大学㊀刘思宁㊀吴丽华㊀㊀摘要:本文中以高考中圆锥曲线的 最值问题 为例,探析波利亚解题思想在数学解题教学中的应用,寻找能够启发学生数学思维的解题教学方法.关键词:波利亚;解题教学;圆锥曲线㊀㊀圆锥曲线是高中数学的重要内容,也是高考数学重点考查的内容.这部分内容对于学生来说比较吃力,故本文中以圆锥曲线的 定值㊁最值问题 为例,探析波利亚解题思想在圆锥曲线解题教学中的应用.1波利亚的解题理论一个好的解法是如何想出来的? 这是大部分学生在完成数学作业中一直困惑的问题.波利亚[1]在«怎样解题»中的每一个问题就像是解决问题思维过程的慢镜头动作 ,也像是我们解决问题时内心的独白.第1步:理解题意[2].理解问题的含义是波利亚 如何解决问题表 的第一步,即检查问题.学生应该熟悉问题,并回忆起相关的知识,以找到未知的数量㊁已知的数据和条件,并用数学符号表达条件给出的信息.第2步:拟定方案.拟定方案是问题解决的中心环节,关键是要找到已知条件和所求问题之间的密切关联,从而形成一个可行的解题方案.学生要根据头脑中原有的数学知识结构找到与所求问题之间的桥梁.第3步:执行方案.方案拟定完成,这个阶段学生要做的是认真写下解题过程,确保条件充分使用,在解决过程中准确无误,思路清晰.第4步:回顾.回顾是检查问题解决活动的过程,也是问题解决活动中一个重要也很容易被忽视的环节.我们得出的解决问题的方法,要经得起 特殊 的检验,哪怕有特殊个体出现也适用才行,因为,我们找到的解决方法需要能重复使用,甚至能解决其他领域的问题.解答完后还需要复盘,找到可以改进的地方.2解题教学方法探析笔者试图将解题教学策略应用在圆锥曲线的综合问题中,以近年来圆锥曲线常考的问题,如轨迹方程,圆锥曲线有关的最值问题为例.图1例题㊀如图1,已知点F (1,0)为抛物线y 2=4x 的焦点.过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点C 在抛物线上,使得әA B C 的重心G 在x 轴上,直线A C 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记әA F G ,әC Q G 的面积分别为S 1,S 2.求S 1S 2的最小值.解题分析:第1步:理解题目.教师:未知是什么?学生:S 1S 2的最小值.教师:已知是什么?学生:焦点F (1,0);抛物线方程y 2=4x ;әA B C 的重心G 在x 轴上;Q 在点F 的右侧.教师:条件是什么?学生:过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点C 在抛物线上,使得әA B C 的重心G 在x 轴上,直线A C 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记әA F G ,әC Q G 的面积分别为S 1,S 2.教师:是否满足条件?学生:满足条件.①根据三角形重心性质构建三角形面积之比;②通过相似三角形和三角形的性质将面积比转化为底边之比;③利用面积和纵坐标之间的关系,借助基本不等062023年12月上半月㊀解题研究㊀㊀㊀㊀式㊁最值求解方法㊁韦达定理,求得比值的最小值.教师:要确定条件是否充分?是否多余?是否矛盾?学生:条件应该是充分的.①已知点G 为三角形的重心,可得әA F G 和әC Q G 与әA B C 面积比值.设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),这里y 1>0,将面积之比转化为边长之比,再由边长之比转化为坐标之比.②由三角形重心坐标公式,得y 1+y 2+y 3=0,将直线与椭圆方程联立,通过韦达定理进一步得出S 1S 2.③根据最值知识点求解问题.点评:题目当中所蕴含的条件比较多,需要学生对其进行一一分析,体会条件与条件的关系.第2步:制定计划.教师:本题与以前做过的题目相类似吗?由此能联想到什么学生:有过类似的题目.能联想到三角形高线性质㊁焦点弦㊁最值的求解问题等.教师:解决此类问题有什么常用方法?学生:有几何问题代数化法,利用函数求最值等.教师:能以其他方法叙述这道题目吗?学生:①抛物线上三点A ,B ,C 形成三角形,三角形的重心在x 轴上;②根据重心的相关性质,将面积之比转化为点的纵坐标之比,得出S 1S 2;③利用换元法简化算式,化简后结合函数的单调性求解.点评:结合题目给出的条件,从已知推未知,梳理思路,建立联系.第3步:执行计划.教师:上述解题思路是正确的吗?学生:是正确的.根据三角形重心,得出әA F G 和әC Q G 与әA B C 面积的关系,再转化为纵坐标之比;根据三角形重心坐标公式,找出纵坐标y 1,y 2,y 3的关系进行转化;针对问题建立关于参数的函数式,利用函数单调性或者求极值的方法求最值,并结合换元法来简化计算.教师:能否证明它是正确的?学生:延长A G ,交线段B C 于点P ,由әA B C 的重心为点G ,可得A G ʒG P =2ʒ1,所以S әB G C =13S әA B C .同理,可得S әA G C =13S әA B C ,S әC G Q =|C Q ||A C |S әA G C .又因为|C Q ||A C |=|y 3||y 3|+y 1,所以S әC G Q =S 2=|y 3||y 3|+y 1S әA B C 3.又|A F ||A B |=y 1|y 2|+y 1,所以S әA F G =S 1=|A F ||A B | S әA B C 3=y 1|y 2|+y 1 S әA B C 3.故S 1S 2=y 1|y 2|+y 1 |y 3|+y 1|y 3|.根据三角形重心坐标公式,可知y 1+y 2+y 3=0.因为直线A C 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧,所以只需点C 在点B 的右侧,即y 3<y 2,y 3=-y 1-y 2.将过F 的直线A B 与抛物线方程联立,由韦达定理,得y 1y 2=-4,所以S 1S 2=y 1|y 2|+y 1 |y 3|+y 1|y 3|=2y 21+y 1 y 2|y 1+y 2| (y 1-y 2),化简,可得S 1S 2=2y 21-4y 21-y 22=2y 14-4y 21y 14-16.令y 21=t ,则有S 1S 2=2t 2-4t t 2-16=2+32-4t t 2-16=2-4ˑt -8t 2-16.令t -8t 2-16=u ,对u 求导,得u ᶄ=-t 2+16t -16(t 2-16)2.令u ᶄ=0,根据条件可知t >4,所以t =8+43,可知所求的t 为u 的最大值点,此时S 1S 2最小,将t =8+43代入可求得S 1S 2的最小值等于1+32.点评:整个解题过程建立在数形结合的基础之上,这个过程需要学生有一定的运算能力,通过最值问题的求解提升学生的数学运算核心素养和推理论证能力.第4步:回顾.教师:此题主要考查了哪些知识点?解决最值问题可以从哪些变量入手?学生:三角形面积的比值的最小值问题,其中涉及了抛物线㊁直线方程㊁重心性质㊁韦达定理等基础知识,考查了运算求解与转换化归的思想.求函数最值常用配方法㊁单调性法㊁判别式法㊁基本不等式法㊁导数法和换元法等搭配使用.点评:本题所涉及的知识点较多,运用的方法也比较多元,计算量大,需要学生有很强的逻辑思维才能完成.通过此题的练习,学生在解圆锥曲线最值问题的求解方面会有很大突破.在解决问题的过程中,教师需要把握教学目标,巩固学生对已学知识的认知结构,丰富学生对问题的认知体验,培养学生解决问题的能力和兴趣.以波利亚[1]的«怎样解题»为依据,教师也应立足主题,充分发挥主题的价值,并运用到实际教学中.参考文献:[1]波利亚.怎样解题[M ].涂泓,冯承天,译.上海:上海科技教育出版社,2002.[2]周晨晨.浅谈波利亚四步解题法在数学解题中的应用 以一道高考圆锥曲线题为例[J ].数学学习与研究,2020(5):133G134.Z16。
基于波利亚解题模型在高中数学解题教学中的应用分析-教育文档资料
基于波利亚解题模型在高中数学解题教学中的应用分析1.何为波利亚解题模型在近代,产生了许多解题模式,主要有早期桑代克所提倡的“试误说”,到美国出名教育家杜威提出的阶段解决模型,最后是心理学家皮亚杰的认知心理模型。
虽然这些研究对于教师认识学生的认知问题有严重意义,但数学问题相较于其它学科有自己独到的学科特点,还应当详尽问题详尽分析,上述解决模式并不一定能够完全适用于数学解题过程中。
因此随着科学分类研究的日益细化,也产生了许多学科数学的相关研究包括数学解题模型在内,其中影响最为深刻的当属波利亚解题模型。
波利亚解题模型是波利亚的经典书目《怎样解题》中的严重理论,他将该模型分为四个部分:第一,看到数学题目时应先理清题目思路,看清题目的已知、未知还有所求问题;第二,分析题目的各个要素包括已知、未知、问题之间的相互联系,找到解题的方向所在,形成基本的解题策略;第三,将解题策略详尽运用于数学题目中;第四,对整个解题过程包括理解题目、思路的形成、计划的执行检验评价。
2.波利亚解题模型在高中数学解题中的详尽运用波利亚的解题模型的严重思想除了包括上述的四个部分,还包括更加细密的四个模型,分别是双轨迹模式、笛卡尔模式、递归模式、叠加模式。
这四种解题模式被更多的运用于数学实际解题过程中。
(1)双轨迹模式双轨迹模式要运用两条轨迹来解题,类似于换位思考的思想。
譬如我们确定三角形ABC,已知为边a、点B、点C,未知为点A,问怎么确定点A。
换种方式理解我们发现,点A即是以点B为圆心、以边c为半径的圆和以点C为圆心、以边b为半径的圆的交点。
这里就把问题归结为一个点,再把已知的条件转换成两个部分,每一个部分都可以看成是点的轨迹,结论即在两条轨迹的交点处。
(2)笛卡尔模式笛卡尔在数学的解析几何方面做出了严重贡献,在解决数学问题的过程中也形成了独到的数学思想。
他认为,所有的数学问题都可以转换成代数问题进行解决,而所有的代数问题又可以转换成解方程的思想。
波利亚思想的高中数学教学新模式探析
■教学篇•教学创新波利亚思想的高中教学教学新模式探析宋晓伟(山东省威海市乳山市第一中学,山东威海)摘要:近年来,波利亚的教育思想在教育界得到了广泛的关注,并且在我国实施新课标以来,我国高中数学教师已经对自身的教学观念进行了不断的转变,使教学方式逐渐发生改变,同时对波利亚教育思想进行了积极的接纳和吸收,目的就在于开创髙中数学教学的新模式,以提高高中数学教学的效率和学生的学习质量关键词:波利亚思想;高中数学;教学新模式当前我们正处于信息化的社会,学生的自主学习能力、判断:能力和对问题进行解决的能力越来越受到重视,由此.数学教育:家波利亚的教育思想在高中数学教学中得到了广泛的应用。
目前我国高中数学教学中所采用的教学模式受到传统应试教育的影:响,教师“灌输式”的教学,使学生缺乏对数学的学习兴趣,学习能:力也受到了影响,教师的教学目标难以顺利实现。
在此基础上,1我们有必要根据波利亚的教育思想,对髙中数学教学的新模式进:行创建。
:一、波利亚教育思想在课程标准中的体现1.教学理念中的体现我国传统的数学教育模式采用“灌输式”的方式对学生进行1教学,而波利亚教育思想更加尊重学生的个性发展,认为每一名:学生的先天条件都是不同的,所以每一名学生对问题进行思考的1方式也具有独特性,在这一思想的影响下.教师对学生的人格和道徳发展进行充分的观察和了解,有利于学生增强对数学学习的兴趣以及自信心,从而使学生的潜能得到进一步的激发,也就有利于提高学生的数学学习能力和数学学习质量;2.教学内容中的体现波利亚所提出的合情推理理论的思想占据了整个高中数学:教学的内容.其中主要包括函数的合情推理、平面解析几何的合情推理、三角函数中的合情推理、平面向最中的合情推理、空间向:量中的合情推理以及数列中的合情推理.3.在教中学过程中的体现(1)教学是学生对数学进行体验并且培养兴趣的过程:数学:思想和数学方法是对其他自然科学进行研究的重要基础,并且人]们的生活中也处处存在着数字和数学,可见数学思想和数学方法[是数学的工具性所在,如果在进行教育的过程中.仅对数学的[:具性进行强调,就难以提升学生对数学的学习兴趣,在一定程:度上减弱了学生的学习欲望.所以在高中数学教学过程中.教师应该积极改变教学方式,增加课堂上的趣味性,让学生能够积极主动地对数学进行接触和学习,体会数学学习中的乐趣;[(2)教学是学生对数学进行探究和发现数学的过程:波利亚思想认为,学生对知识的接受是具有选择性的,学生进行学习的过程.:也就是在自身的脑海中对知识体系进行建立的过程.所以在高中数学教学的过程中,教师应该为学生提供更加丰富的数学活动机会,引导学生对数学知识体系进行自主构建.在课堂上可以通过提出与学生认知程度相符的问题.以激发学生对数学学习的好奇:心和自主性,引导学生主动去发现问题和解决问题-168-4.在教学方式上的体现在波利亚教学思想的影响下,新课标要求教师注重对学生学习能力的提升.并对学生学习的方式进行有效的改善,也就是说,教师的教学方式是为学生的学习而服务的:二、波利亚思想的高中数学教学新模式1.启发式教学采用启发式教学对高中生进行数学教学,需要教师认清学生的主体地位,并能够从学生的实际情况出发,采用多种方式对学生进行激励,以提高学生对数学的积极性和主动性。
波利亚解题模型在高中数学解题教学中的运用分析
波利亚解题模型在高中数学解题教学中的运用分析作者:钟焕斌来源:《课程教育研究·中》2016年第06期【摘要】教师引导学生运用波利亚解题模型解决数学问题,能够有效提升学生的解题效率。
本文简要介绍了波利亚解题模型的相关内容,同时从递归模式、叠加模式两种模式介绍了如何在高中数学解题过程中运用波利亚解题模型,以期提升学生数学水平。
【关键词】波利亚解题模型高中数学实际运用【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0128-01一、波利亚解题模型简要介绍波利亚解题思想包含丰富的内容,其认为数学题目的解答大致可分为四个步骤:第一步,了解问题。
学生在解决数学题目之前,需先将题目转化为数学语言,明确题目当中给定的已知条件以及未知条件,同时明确问题内容,即自己求解或是证明的目标。
同时根据自身对题目的认知联想相关知识点,并确定有可能需要使用的知识点,从而确定解决方式。
第二步,制定计划,部分学生完成第一步之后,便急忙应用知识进行解答,但往往由于解题思路存在问题,或是知识点运用错误导致解题失败。
为此,学生在解题之前,需先制定一定计划,确定各个条件之间存在的联系,如已知量同未知量之间存在的关系,之后寻找相似的解题模型以及解题方式,将未知题目转换为曾经解答过的已知题目,降低题目难度。
第三步,实施计划,学生在确定解题思路以及解题方式之后,便按照解题计划,运用所学知识以及技能解决问题。
第四步,检查。
部分学生在解题完成之后,便急于解决其他题目。
但部分题目由于学生的粗心,往往结果并不正确,如学生在计算过程中出现错误,导致数值与标准答案有偏差。
二、波利亚解题模型在高中数学解题过程中的实际运用(一)递归模式学生在求解数列多项和当中往往需要应用该模式进行求解。
数列多项和求解是高中数学中的重点题目,也是高考当中的常见题目,针对该类型性题目,建议学生使用波利亚解题模型中的递归模式进行解答。
波利亚解题模型在高中数学解题教学中的运用分析
波利亚解题模型在高中数学解题教学中的运用分析作者:林兴田来源:《速读·上旬》2017年第11期摘要:随着高中数学教学改革的推进,数学解题思维培养问题也引起了人们的重视。
基于这种认识,本文对波利亚解题模型展开了分析,并对模型在高中数学解题教学中的运用展开了探讨,从而提供一个数学解题思维的培养方法。
关键词:波利亚解题模型;解题计划拟定;解题过程回顾1引言在高中阶段,教师十分注重学生的解题训练。
但就目前来看,高中数学解题教学过于注重解题技巧的掌握,忽视了解题思维的培养。
运用波利亚解题模型,则能通过分解解题过程引导学生理清解题思路,从而更好的完成学生解题思维的培养。
因此,还应加强对波利亚解题模型在高中数学解题教学中的运用分析,以便有效提升高中数学教学水平。
2波利亚解题模型概述所谓的波利亚解题模型,其实就是由理解题目、拟定方案、执行方案、回顾这四个阶段构成的数学解题过程。
在波利亚编写的《怎样解题表》中,其将解题四个阶段划分为理解题目、拟定计划、执行计划和回顾。
其中,理解问题指的是将问题已知条件、结构特征及求解目标理解清楚。
而拟定计划则是根据已知条件间的关系及其与未知内容的逻辑关系确立问题解决思路,并根据思路拟定解题计划。
所谓的执行计划,就是按照计划实施解题。
最后,通过回顾解题过程,可确认得到的结果是否正确。
3波利亚解题模型在高中数学解题教学中的运用在高中数学解题教学中应用波利亚解题模型,还要通过解题加强对这一解题程序的应用,以便通过实践探索掌握模型的运用方法。
例1已知ABCD为圆内接四边形,如下图2所示,AB上另有一圆⊙O的圆心,并且该圆与其它三边相切,求证AB=AD+BC。
3.1理解问题在运用波利亚解题模型解决上述问题时,首先需要理解问题。
作为解决问题的第一个步骤,能否正确认识问题直接关系到能否顺利解题。
所以,理解问题为模型构建的关键前提,还要加强题目的分析,以便得到题目中的各种条件和结论。
在例题中,第一个条件应该为四边形ABCD为圆内接四边形。
波利亚数学启发法思想对我国中学数学新课程教改启示
波利亚的数学启发法思想对我国中学数学新课程教改的启示乔治·波利亚是美籍匈牙利数学家、数学教育家。
在数学教育领域最突出的贡献是开辟了数学启发法研究的新领域,为数学方法论研究的现代复兴奠定了必要的理论基础。
他的数学启发法思想曾对世界数学教育产生过巨大影响,新课程背景下重新研读这三本著作,笔者发现,它们对我国今天的数学教育改革仍具有较高的参考价值和重要的指导意义。
一、转变教学观念,多给学生思考和探索的空间波利亚长期奉行的教育宗旨是“教年轻人学会思考”,强调把培养“有益的思考方式及应有的思维习惯”放在首位。
对数学概念、命题、原理的学习,应让学生亲历知识发现过程,“重蹈人类思维发展中那些关键性步子”。
“问题解决”是数学学习最富有特征性的活动,教师应引导学生在某种程度上参与提出有价值的启发性问题,唤起积极探索的动机和热情,展开“相应的自然而然的思维活动”。
正是在这种意义上,波利亚指出,“这样做以后,他将学到比任何具体数学知识更为重要的东西”。
因此,在课堂教学中,教师要巧妙创设问题情景,调动起学生学习的积极性,并给学生充分思考和探索的空间,让学生从不同的角度、不同的方面去思考问题,探索问题。
案例1 搭一个正方形需要4根小棒。
(1)按在同一个方向连续搭成正方形且相邻正方形共一边的方式(见图1),搭2个正方形需要几根小棒?搭3个呢?图1 正方形搭构方式示意图(2)搭10个这样的正方形需要几根小棒?(3)搭100个这样的正方形需要几根小棒?你是怎样得到的?(4)如果用x表示所搭正方形的个数,那么搭x个这样的正方形需要多少根小棒?(5)你是怎样表示搭x个这样的正方形需要多少根小棒的?与同伴进行交流。
这是一个数学活动,学生在这个数学活动中经历了一个有价值的思考和探索过程:如何由若干个特例归纳出其中所蕴涵的一般数学规律;同时,尝试用数学符号表达自己的发现,并与同伴进行交流。
在这个活动中,学生感受到了数学发现的乐趣,增强了学好数学的信心,而这比学习具体的数学知识重要得多。
波利亚解题模型在高中数学解题教学中的运用分析
波利亚解题模型在高中数学解题教学中的运用分析冯㊀洁(江苏省常州市龙城高级中学ꎬ江苏常州213000)摘㊀要:培养高中生数学解题能力ꎬ是判断学生知识掌握和应用情况的关键指标ꎬ同时也是提升学生学习兴趣的重要途径.鉴于当前高中生在解题中面临的重重困难ꎬ科学融入波利亚解题模型ꎬ可促使学生在 理清题意㊁制定计划㊁执行计划㊁检验与回顾 的解题流程中高效解答题目ꎬ逐渐提升学生的解题能力.本文聚焦于此ꎬ结合解题实践ꎬ针对波利亚解题模型在数学解题中的应用展开了详细探究.关键词:高中数学ꎻ解题能力ꎻ波利亚解题模型ꎻ课堂教学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)30-0014-03收稿日期:2023-07-25作者简介:冯洁(1996.11-)ꎬ女ꎬ江苏省溧阳人ꎬ硕士ꎬ中小学二级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀波利亚解题模型源于波利亚«怎样解题:数学思维的新方法».在该书中ꎬ波利亚紧紧围绕 解决数学问题 这一中心任务ꎬ提出了 波利亚解题模型 ꎬ倡导学生在解题时ꎬ应遵循 理清题意 制定计划 执行计划 检验与回顾 四个流程开展.其中ꎬ 理清题意 即为理解题目意思㊁明确题目已知条件㊁所求问题等ꎬ这是学生高效解题的关键ꎻ 制定计划 是联系题目已知条件㊁所求问题ꎬ运用所学的知识进行思考ꎬ寻找解题思路ꎻ 执行计划 则是依据上一个阶段中制定的解题思路ꎬ利用所学的知识㊁方法进行推理㊁运算ꎬ最终得出正确的结论ꎻ 检验与回顾 则是对整个解题过程进行回顾㊁反思㊁总结ꎬ在检验解题正确与否的基础上ꎬ进行知识积累ꎬ并为学生后续的解题奠定基础[1].鉴于波利亚思想的内涵ꎬ将其应用到高中数学解题教学中ꎬ已经成为一线教师研究的重点.1高中数学解题教学状况1.1解题教学驱动性不足ꎬ学生学习积极性较低新课标执行前期ꎬ高中数学解题教学大多仍以讲解式教学和练习式教学为主.讲解式教学由教师主导ꎬ注重对问题进行剖析和讲解ꎬ学生处于被动学习状态ꎻ练习式教学则以学生为主体ꎬ对学生自主学习能力和独立思考能力要求较高.因此ꎬ教师教学设计不够全面ꎬ教学模式趣味性较低ꎬ导致解题教学驱动性不足ꎬ学生学习缺乏主动性等现象在讲解式教学和练习式教学中都有体现.在讲解式教学中的体现为学生注意力不集中ꎬ打瞌睡㊁走神等现象频发ꎻ在练习式教学中的体现为学生解题效率较低㊁正确度较低.例如ꎬ教师在讲解 椭圆的标准方程 相关的知识点时ꎬ会在引导学生进行等式的化简后推导出椭圆的标准方程ꎬ但因为学生对于等式的化简存在困难ꎬ而课堂时间有限ꎬ造成学生缺少练习时间ꎬ教师也需要进行后续的讲解.这造成 一步慢ꎬ步步慢 的情况ꎬ学生也无法跟上教师后续的讲解进度ꎬ学习自信心也会受到打击.1.2解题教学创新性不足ꎬ难以培养学生核心素养新课程标准指出ꎬ高中数学教学需要在传授知识的基础上培养学生的运用能力㊁创新精神㊁核心素养等综合能力.数学习题每年都会迎来一定的创新ꎬ41虽然考查的内容大体相同ꎬ但解题思路会发生一定的改变.前期高中数学教师因为没有针对性地培养学生的解题能力和核心素养ꎬ导致学生掌握了某一个问题的解题方法ꎬ并未掌握这一类题型的解题方法.例如ꎬ教师在讲解 已知函数f(x)=ln(x+x2+1)ꎬ若实数aꎬb满足f(a)+f(b-1)=0ꎬ则a+b=? 这一问题的核心在于观察f(x)在定义域内是增函数还是减函数.教师在讲解时也会按部就班地完成讲解ꎬ但在实际过程中缺乏引导学生深度思考的过程ꎬ导致学生只能将解题方法运用到这一个题目上ꎬ无法触类旁通.1.3忽视回顾与反思环节ꎬ解题教学有效性不足回顾反思作为解题教学的收尾阶段ꎬ其具有帮助学生查漏补缺㊁增强学生记忆力㊁提升学生解题思维的重要作用.但在当前高中数学教学中ꎬ仍有部分教师忽视回顾反思教学开展ꎬ导致解题教学有效性不足.以 立体几何初步 这一章节知识点为例ꎬ教师在讲解完成之后会为学生布置相关的复习任务ꎬ如进行习题训练等.因为教师并未了解学生的实际学情ꎬ其很难针对性地布置复习任务ꎬ因此大部分教师会选择 题海战术 ꎬ试图通过量变来引起质变.并且ꎬ学生在完成复习任务之后教师的评价也极其简单ꎬ大都只有几个 对钩 或者一个 阅 字ꎬ复习任务的有效性难以充分体现ꎬ学生也无法根据教师的评价确定自身的问题.久而久之ꎬ学生的复习积极性会不断降低ꎬ学习压力也会因为题海战术不断增加.2波利亚解题模型在高中数学解题教学中的实践应用㊀㊀为对波利亚解题模版在解题中的应用展开深入研究ꎬ笔者结合以下两道题目进行了详细的探究:例1㊀已知正项等比数列an{}的前n项和为Snꎬa1=2ꎬ2S2=a2+a3求:(1)等比数列an{}的通项公式? (2)设bn=2n-1anꎬ求数列bn{}的前n项和?基于波利亚解题模型ꎬ在解答这一问题时ꎬ可从以下四个方面进行:第一ꎬ理清题意.引导学生自己读题㊁审题ꎬ理解题目的含义ꎬ明确题目中的已知条件㊁未知内容㊁所求目标等.在本题中学生经过审题ꎬ理清了题目中已知条件㊁所求目标.其中ꎬ已知条件:数列an{}的首项㊁第二项和第三项的和㊁an{}是正项等比数列ꎻ所求目标:数列an{}㊁bn{}的通项公式ꎬ以及bn{}的前n项和?第二ꎬ制定计划.本阶段是形成解题思路的核心ꎬ主要是聚焦所求的问题ꎬ围绕已知量和未知量之间的关系进行探究ꎬ并在此基础上形成解题思路.在本题目中ꎬ先将题目中已知条件和所求问题联系起来ꎬ并由 等比数列的通项公式㊁数列bn{}的前n项和 展开联想.在此基础上通过讨论㊁分析ꎬ逐渐形成本题目的解题思路:针对(1)来说ꎬ需要借助等比数列的性质ꎬ前n项和求和公式ꎬ将an{}的首项和公比q求出来ꎻ针对(2)来说ꎬ则需要借助数列an{}的通项公式ꎬ将bn{}的通项公式求出来.接着再利用错位相减的方法ꎬ将bn{}前n项和求出来.第三ꎬ执行计划.主要是按照上述设计的解题思路进行解答.在本题目中根据上述分析所形成的解题思路ꎬ按照如下步骤执行解题:(1)设数列an{}公比为q(q>0)ꎬ因为2S2=a2+a3ꎬ所以2(a1+a2)=a1q+a2qꎬq=2所以an=2 2n-1=2n(2)根据题目(1)得出:bn=2n-1an=2n-12nꎬ假设bn{}的前n项和为Tn则Tn=1ˑ12+2ˑ(12)2+5ˑ(12)3+ +(2n-3)ˑ(12)n-1+(2n-1)ˑ(12)n①又因为12Tn=1ˑ(12)2+3ˑ(12)2+ +(2n-3)ˑ(12)n+(2n-1)ˑ(12)n+1②由①-②得出:5112Tn=12+2ˑ(12)2+2ˑ(12)3+ +(12)n-(2n-1)ˑ(12)n+1即12Tn=12+1-(12)nˑ2-(2n-1)ˑ(12)n+1所以Tn=3-4ˑ(12)n-(2n-1)ˑ(12)n=3-(2n+3)ˑ(12)n第四ꎬ检验与回顾.这一环节主要是解题完成之后对其进行检验ꎬ看其是否正确.同时ꎬ在这一阶段中ꎬ还应及时进行反思和积累ꎬ为学生后续解题奠定基础.在本题目解答完毕后ꎬ就先引导学生开展检验ꎬ之后围绕整个解题过程进行反思和总结.对此ꎬ有的学生表示本题目中主要围绕等比数列的性质㊁通项公式㊁错位相减法进行了考查ꎻ还有的学生在总结中提出了解答第一问数列an{}的首项和公比q是关键ꎻ也有的学生在总结中提出了本题的难点在于第二问ꎬ关键是运算[2].如此ꎬ学生通过反思与总结ꎬ不仅掌握了这一类型数学解题的解答技巧ꎬ也学会了知识的迁移和应用ꎬ真正提升了学生的举一反三能力.3高中数学波利亚解题教学启示波利亚模型是一种重要的㊁系统化的解题方式ꎬ将其应用到数学解题中ꎬ可促使学生在 理清题意 制定计划 执行计划 检验与回顾 的引导下ꎬ深入挖掘题目中已知条件和所求问题ꎬ并引导学生运用所学的知识寻求已知条件和未知条件的内在联系ꎬ最终将陌生的数学题目转化成为学生所熟悉的数学解题类型ꎬ以便于学生形成明确㊁清晰的解题思路.鉴于波利亚模型在数学解题中的应用价值ꎬ高中数学教师还应灵活开展课堂教学ꎬ引导学生在日常学习中逐渐掌握这一解题技巧和能力.首先ꎬ引导学生灵活应用波利亚 怎样解题 表.波利亚模型为学生提供了一个常规的解题思路ꎬ无论是简单的数学题目ꎬ还是复杂的数学题目ꎬ都可以按照这一思路展开.因此ꎬ为了引导学生真正掌握这一解题技巧ꎬ就应结合具体的题目ꎬ引领学生分析题目㊁确定目标㊁研究解题思路㊁解题实践等.如此ꎬ经过一段时间的训练之后ꎬ学生就会逐渐形成波利亚解题思维.其次ꎬ深层次挖掘波利亚解题思想观ꎬ培养学生的核心素养.根据波利亚解题的具体流程和内涵ꎬ对学生的审题能力㊁基础知识体系㊁数学思想㊁数学运算等都提出了更高的要求.鉴于此ꎬ高中数学教师在日常教学中ꎬ还应立足于波利亚解题的思想观ꎬ聚焦学生的核心素养设计课堂教学方案ꎬ全面加强学生基础知识㊁数学审题能力㊁数学抽象素养㊁常见数学思想教学ꎬ借助针对性的训练提升学生的数学综合素养.最后ꎬ重视检验与总结.波利亚解题模型中的四个步骤组成了一个系统化的解题体系.在实际应用中ꎬ部分教师常常忽视回顾和检验.鉴于此ꎬ在日常解题教学时ꎬ应给予足够的重视ꎬ引导学生完成解题之后及时进行反思ꎬ使学生在反思㊁总结中ꎬ领悟数学解题中蕴含的数学思想ꎬ内化数学知识ꎬ并提升自身的数学解题能力[3].综上所述ꎬ波利亚模型作为一种有效的解题工具ꎬ将其应用到数学解题中ꎬ不仅提升了学生的数学解题效率ꎬ也帮助学生逐渐形成了良好的解题习惯ꎬ真正提升了高中生的数学解题能力.鉴于此ꎬ高中数学教师在日常解题教学中ꎬ应基于针对性的练习题目ꎬ对波利亚解题模型进行细化ꎬ使学生在针对性的训练中ꎬ逐渐掌握这一解题技巧.参考文献:[1]李辉.例谈波利亚解题模型在高中数学解题教学中的应用[J].语数外学习(高中版上旬)ꎬ2021(5):55.[2]黄倩欣.基于波利亚解题理论的高中数学习题课教学研究[D].海口:海南师范大学ꎬ2020.[3]赵源.运用波利亚数学解题表进行高中解题教学的策略研究[J].数理化解题研究ꎬ2018(12):40-41.[责任编辑:李㊀璟]61。
浅析波利亚的解题思想在中学数学教学中的应用——以一道高考立体
②E,F
分
别为
AD ,BC
Байду номын сангаас
的
中点
→AE =DE
=
1 2
AD
,
BF=CF= 12BC(数量关系);EF∥AB∥DC(位置关系);
③以 DF 为折痕把△DFC 折 起,使 点 C 到 达 点 P 的 位
置 → △PDF ≌ △CDF→PF ⊥PD (位 置 关 系 );
④PF⊥BF 且 DE ∥BF(由 AD ∥BC 得 )→PF ⊥DE
由(1)得 BF ⊥ 平 面 PEF,PE 平 面 PEF,故 BF ⊥ PE。因为 DE∥BF,所 以 DE⊥PE。 由 此 可 知,△PED 为 直角三角形,∠PED =90°,PD =CD =2a,DE =a,根 据 勾
90
图2
问题四:回到定义去,你 能 确 定 DP 与 平 面 ABFD 所 成 的角吗?
直线 DP 是一条不 平 行 于 平 面 ABFD 的 直 线,点 D 为 直线 DP 与 平 面 ABFD 的 交 点,由 于 平 面 PEF ⊥ 平 面 ABFD,且 EF 为平面PEF 与平面ABFD 的交线,故过直线 DP 上点P 作PO⊥EF,垂 足 为 O,则 PO 即 DP 上 点 P 到 平 面 ABFD 的 垂 线。 连 接 D、O,DO 与 DP 所 成 角 (∠PDO)即为 DP 与平面ABFD 所成的角。
本文主要以第(2)问为例运用波利 亚 的 解 题 思 想 作 出 详 细的解题教学阐述。 一 、弄 清 题 目
问 题 一 :题 目 要 求 什 么 ? 要求 DP 与 平 面 ABFD 所 成 角 的 正 弦 值,说 明 这 是 一 个 求 “线 面 角 ”的 正 弦 值 问 题 。 问题二:已知条件是什么?能从这 些 已 知 条 件 中 得 到 些 什么隐含信息? ①四边形 ABCD 是 正 方 形 →AB =BC =CD =DA (数 量关 系 );AB ⊥CB,BC ⊥DC,CD ⊥AD,DA ⊥BA,AD ∥ BC,AB ∥DC(位 置 关 系 );
“波利亚解题思想”在高中数学学困生转化中的应用研究
“波利亚解题思想”在高中数学学困生转化中的应用研究作者:施莉莉来源:《江苏教育研究》2016年第08期一、问题的提出新课程理念强调以人为本,希望每位学生都能够获得全面的、和谐的发展。
事实上,目前普通高中存在着大量的数学学习困难生(以下简称数困生),数学学习困难很大程度影响了他们自身的成长和未来的发展。
因此,从实践层面探索转化数困生的途径有着非常重要的意义。
毫无疑问,学习数学的关键在于解题。
笔者通过对数困生的观察研究发现,解题能力差、毫无章法、无解题的策略意识是导致他们学习数学困难的最核心因素。
怎样解题?怎样有思想的解题?对于解题理论的研究和教学首推美国当代数学教育家乔治·波利亚,他的研究工作给我们提供了理论和实践两个层面的指导。
笔者利用波利亚解题思想在转化数困生的实践方面,作了一点有益的探索,以期能为转化数困生提供一条新的途径。
二、波利亚解题与教学思想简介1.波利亚的解题思想波利亚的重要数学著作有《怎样解题》《不等式》《数学的发现》《数学与猜想》等等,但他的解题思想集中体现在他的《怎样解题》一书中,解题的流程如下图所示:为了更清楚地展现解题的思维过程,波利亚又把每个环节分成若干个小的问题,部分重要的问题分别如下:(1)已知是什么?(2)未知是什么?(3)题目要求你干什么?(4)可否画一个图形?(5)可否引入符号,实现数学化?(6)你能否一眼看出结果?(7)是否见过形式上稍有不同的题目?(8)你是否知道与此有关的题目,是否知道用得上的定义、定理公式?(9)有一个与你现在的题目有关且你已解过的题目,你能利用它吗?(10)已知条件A,B,C……可否转化?可否建立一个等式或不等式?(11)你能否引入辅助元素?(12)如果你不能解这个题,可先解一个有关的题,你能否想出一个较易下手的、较一般的、特殊的,类似的题?(13)把你想好的解题过程具体地用术语、符号、图形,式子表述出来。
(14)修正解题方向以及原来拟定的不恰当的方案。
高中数学解题中波利亚解题模型的应用精选文档
高中数学解题中波利亚解题模型的应用21世纪我国基础教育进入到新课改时代,为了适应时代发展的需求,解决传统应试教育所带来的弊端,培养学生健全的人格,极力需要构建新的基础教育体系.高中数学教学中,往往存在学生压力过大,解题效率过低,不仅挫伤学生学习积极性,而且难以发挥学生创造力,使得如何提高学生数学素质,高效解答数学题目,成为当前每一位高中数学教师亟需解决的重要任务之一.一、波利亚解题模型概述波利亚是一位经典分析大师,在变分学、概率论及函数论等多方面有深入研究.波利亚解题思想较丰富,其中最为经典的专著有《数学的发现》、《数学与猜想》及《怎样解题》等,其中《怎样解题》中的解题模型及解题表具有重要应用价值.在波利亚解题模型中,将解题过程分为四个阶段,即理解问题、制定计划、实施计划及回顾分析.其中第一阶段,理解问题要弄清已知条件是什么,问题是什么.如:解决应用题时,采用数学语言将题目描述出来,明确其中的已知条件为未知条件等.弄清题目后,可通过大脑对相关条件及问题进行搜索定位,寻找采用哪一种方法来解决.第二阶段,制定计划则需要在面对问题时,应理解条件中各个要求有怎样的联系,或者未知量与已知量有什么关系等.可从寻找模型、寻找技能、转化题目三方面进行,也是指找到与此题目相类似的问题,并从相关解题中获得启发,深入分析题目的问题及条件等,查看是否有合适的思想方法及技能,尤其在遇到较为复杂的问题时,可将其转换为比较熟悉的模型,对其进行解决.第三阶段,实施制定的计划,在已形成的解题思路及解题方案的指引下,采用已学知识、技能及原理等解决问题.第四阶段,则需要对整个解题过程进行回顾性分析及总结,主要要求学生怎么理解问题,形成怎样的解题思路,及如何检验所得到问题的结果,本题是否还隐藏有其他的解决办法.二、波利亚解题模型在高中数学解题中的应用波利亚解题模型可分为四大类,即双轨迹模式、递归模式、叠加模式.详细掌握上述三种模式,将其储存在大脑中,随时支取并解决类似的问题,这样一来,可提高数学解题效率,培养学生创新思维.1.叠加模式所谓叠加模式将一般情况分为若干特殊情况的组合,或者将几种特殊情况叠加为一般情况,进而选取适宜的解决办法.例1当一个物体的抛物线的运动轨迹如图1所示,其初始速度设置为v,对其求取物体运动曲线的轨迹方程.解析对于此道题目的解答可采用叠加模式进行解决.可知物体的运动轨迹是一曲线,并不是圆弧.当一质点在水平方向的匀速直线运动经过t秒后,其位移为x=vt,而实际运动的轨迹则可视为两种运动的相互叠加.因此,可得出以下方程组:x=vt,y=gt2/2.消去t,得y=g2v2x2.由此可知,其运动轨迹是一条抛物线.2.递归模式所谓的递归模式常用在数列求和中.在高中数学解题中此类题型是较为常见的题,解决此类题目时需要应用递归模式.例2S2=12+22+32+42+52+62+…+n2的和.解析针对此题的解题方式我们可采用递归模式来进行求解.由公式(n+1)3=n3+3n2+3n+1,得出(n+1)3-n3=3n2+3n+1.将具体数值代进去,即可得到23-13=3×12+3×1+1;33-23=3×22+3×2+1;43-33= 3×32+3×3+1,…,(n+1)3-n3=3n2+3n+1.将两边相加,得到(n+1)3-1=3S2+3S1+n.最后将S1代入到上式中,可得到S2=n(n+1)(2n+1)/6,采取同样的办法可得到S3=[n(n+1)/2]2.3.双轨迹模式所谓的双轨迹模式在数学几何解题中有广泛应用,可将问题转化为一个点,根据条件将其分为几大部分,每一部分都能够转变为某一点的一条轨迹,而每条轨迹可能是一条直线或圆等,当满足条件后的几个轨迹交点也即是需要求解的问题.例3已知三个相等并且不在同一直线上的圆,作一圆使得包含其他三个,并且与三个圆均相切.解析对于此道题,要想实现与其他三个圆均相切,则必须找到相应的圆心及半径即可,根据圆心及半径作圆就较为简单.因此,本题的解题关键就是寻找圆心及半径.可假设作出下图2.在该图中O假设为要找的圆心,而O1、O2、O3为已知圆的圆心,其A、B、C均为切点,即:OA=OB=OC,表示所求圆的半径.另外,根据题目条件可知,三个已知小圆的半径均相等,即O1A=O2B=O3C,也表示OO1=OO2=OO3.这样一来,将问题转化为:已知圆心O1、O2、O3三点,作与它们距离相等的点O,换句话来说,求取△O1O2O3外接圆的圆心.最终,将此道题可转换为我们之前解答的题目,就可很简单的将圆作出来.三、结束语波利亚解题模式在高中数学解题中的应用逐渐推广,通过教学实践证明:应用波利亚解题模型可提高学生解题效率,培养学生创造思维能力,符合新课改要求.本文通过对其中三种波利亚解题模型进行详细分析,旨在为今后的高中数学教学工作提供借鉴.。
基于波利亚思想的高中数学教学新模式浅析
基于波利亚思想的高中数学教学新模式浅析作者:高志华来源:《中国校外教育(中旬)》2018年第09期【摘要】以波利亚思想为指导思想,将其运用于高中数学教学中,实现了教学模式的转变,以引促教,激发学生自我感悟,同时推广强化四步解题法,使学生远离题海之苦。
经过教学实践,新模式教学方法能够激发学生数学学习兴趣,培养提高学生的数学素养,对高中数学教学具有一定的参考意义。
【关键词】高中数学教学波利亚思想教学实践一、波利亚思想是解决高中数学教育问题的重要方法与策略乔治·波利亚是当代著名的数学家、教育家,其在实变、复变函数、数论等领域做出了重要的开创性贡献,而他对于数学教育的理论,为后世的数学教学、学习开拓了新的领域。
其对数学教育主要有三大贡献,发展了数学解题的理论,提出了要让学生、数学研究者进行合情推理的概念,丰富完善了教育师资培训理论。
这些对于高中数学的教育以及学生学习数学,开拓视野,培养数学素养具有举足轻重的意义。
高中数学是从九年制义务教育到大学教育的一个重要环节,是培养学生数学意识,启发学生数学思维的重要阶段。
高中数学内容的宽度、深度和难度相比于初中数学都加深了许多,一些初中数学好的学生,到了高中会有所不适应,而一些初中数学差的,更容易放弃。
同时,受凯洛夫思想影响的精讲多练的教学方式,很容易让学生和教师进入一种题海战术的圈中,老师不布置题目,总觉得不放心,学生不多做题,心里就没底,看似解题速度提高了,可是对于拓展类的题目却无从下手,数学意识与思维还没有培养到位,归纳演绎能力还欠缺。
二、实行以引促教的新模式,让学生发现数学的精彩(一)完成预习表格,培养学生自我发现知识的习惯预习是老生常谈的话题,但效果如何呢?过多地强调课堂讲解,不重视思维的锻炼,很容易养成学生被动接受的习惯。
而预习是最好的让学生自己去接触数学的机会,符合波利亚提出的让学生自我发现知识是最好的教育这一主张。
在预习中,要求每个学生在学习新的一节前,将新的内容、应用范围、自己感悟、存在的难点完成一张表格,如表1所示,这样确保预习的内容落地,形成一个具体实在的形式,而不是以往的翻翻书而已。
高中数学中波利亚思想的教学应用研究
高中数学中波利亚思想的教学应用研究
? 安徽省临泉第二中学 黄 彦
波利亚解题模型是高中数学解题中的一种高效 解题方式.如何有效利用波利亚模型解题成为诸多高 中数学教 师 探 讨 的 重 点 问 题.基 于 此,本 文 将 从 波 利 亚解题模 型 的 概 念、解 题 步 骤 介 绍 入 手,就 高 中 数 学 教学如何有效应用波利亚解题模型帮助学生更好解 决数学问题提供有益参考,为全面提升高中数学教学 质量而提供理论保障.
一、波利亚解题模型概述
波利亚 解题模型 常常 有 以 下 几 个 解 题 步 骤:首 先,题 目 的 理 解 和 条 件 的 转 化.当 学 生 看 到 一 道 数 学 题时,首 要 的 任 务 是 要 根 据 题 中 的 文 字、数 量 信 息 梳 理已 知 和 未 知 条 件,这 利 于 学 生 尽 快 理 解 题 目 含 义, 进而找到题目中的关键信息和提示,从而和自己已学 的知识点进行联系,帮助解题.其次,找到解题思路和 制定解题计划.学生常因为慌忙应用自己已学知识解 题而忘了解题思路的寻找,在迫于寻找解题突破口的 时候往往因为知识点的错误应用而导致解题错误.在 波利亚解题模型中,学生要学会将未见过的题型转化 为已经掌握的题型进行巧妙解题,以此可以帮助学生 使用已学 知 识 解 决 更 多 更 复 杂 的 数 学 问 题.最 后,解 题的回顾 和 反 思.在 结 束 解 题 后,学 生 的 解 题 任 务 并 没有真正 结 束,很 多 学 生 解 了 一 道 题,马 上 忙 着 解 其 他数学题 目.但 事 实 上,这 容 易 导 致 运 算 错 误 或 者 马 虎大意等问题,学生需要对已解决的题目进行验算或 验证,这 样 才 能 确 保 计 算 过 程 不 出 差 错,很 好 地 避 免 了答案的偏差,提升了解题的正确性.
《波利亚数学启发法思想在高中数学中的应用研究》结题报告
市级课题《波利亚数学启发法思想在高中数学中的应用研究》结题报告本课题于2012年12月立项后,即开始做了大量的工作:1.组织数学组所有教师重新研读波利亚的三部著作即《怎样解题》、《数学与猜想》、《数学的发现》并写出了读书笔记和心得体会,论文获奖或发表多篇。
2.对以往教学中的不足之处进行详尽的调查分析、归纳总结。
3.对相关的理论研究、实践现状进行充分探究,为数学启发法思想引入数学教学架设理论框架。
结合我校绿色课堂实际做一些有益的探索。
4.在教学实践的基础上,对数学启发法思想教学具体模式进行了设计。
5.对该模式在教学实践中的效果进行了分析。
6.汇集了大量的听课记录、学案、研发试题、以及教师的成长。
摘要:波利亚数学启发法思想在高中数学中的应用研究,主要是从数学解题方法,数学概念,教材内容,高考试题,教法学法等方面进行探究,并且得到了初步成效。
这对教师专业成长,教研组建设,提高课堂教学效率都起到极大的推进作用。
关键词:解题;概念;教材内容;高考试题;教法学法;数学教研乔治·波利亚(G·Polya,1887—1985),是美籍匈牙利数学家、数学教育家。
在数学教育方面他有三部世界名著:《怎样解题》、《数学与猜想》、《数学的发现》。
波利亚在数学教育领域最突出的贡献是开辟了数学启发法研究的新领域,为数学方法论研究的现代复兴奠定了必要的理论基础。
他的数学启发法思想曾对世界数学教育产生过巨大影响。
波利亚通过对解题过程中最富有特征性的典型有用的智力活动的分析归纳,提炼出分析和解决数学问题的四个阶段,即:弄清问题;拟订解题计划;实现解题计划;回顾。
这就是波利亚的著名的“怎样解题表”,他在“怎样解题表”中提出一连串的具有启发性的问题,这些问题的提出,充分应用了类比、归纳、化归、特殊化、一般化等思维方法和技巧,这事实上就构成了波利亚数学启发法思想的核心内容。
波利亚通过对数学史上一些著名猜想的剖析,再现了一些重大发现产生的渊源及过程,首次将归纳和类比等非证明推理,总结为一种合情推理的模式。
基于波利亚解题思想的问题解决教学研究
基于波利亚解题思想的问题解决教学研究近年来,随着社会经济的发展,社会对于知识学习的要求越来越高,从学校到社会,从小学到大学,不论是学习知识,还是发展技能,都必须掌握一套有效的问题解决策略。
在教学领域,情况并不例外,问题解决一直是教育研究的一个重要领域。
波利亚的问题解决理论在这一领域中发挥了重要作用。
本文尝试通过对波利亚的解题思想的研究,探讨如何更好的应用波利亚的问题解决理论来提升问题解决的教学效果。
一、利亚解题思想介绍美国哲学家、教育家Philip E.Bourne提出的以识记-推理-推理反馈三部分组成的步骤,统称为波利亚解题思想。
识记包括读懂题目,搜集有用的信息,理解题意;推理包括推断问题的形式,分析比较信息,推断问题的答案;推理反馈包括检查自己的答案,检查思维过程,增强自信。
这种思维模式指导学生更好地完成解决问题的过程,提高学生的解决问题的能力。
二、用波利亚解题思想的教学研究1.高学生答题能力应用波利亚解题思想可以提高学生答题能力和学习效果。
根据此理论,老师可以为学生提供充足的材料,让学生在独立思考中获得教育的极大价值,而不是简单的“死记硬背”。
老师也可以帮助学生确定关键问题,引导学生更好地发现、比较和分析信息,最终找出问题的最佳答案。
这种教学方式的研究表明,学生在独立思考中,可以获得更高的学习效果。
2.高学生的自主性应用波利亚解题思想还可以提高学生的自主性,让学生在解决问题中更具主动性。
根据此理论,老师可以让学生发挥主观能动性,这样学生可以以解决问题为中心,主动发现并挖掘信息,运用到自身解决问题中,培养自主学习的能力。
3.高学生的解决问题的能力应用波利亚解题思想还可以提高学生的解决问题的能力、思维能力和创造力。
老师可以帮助学生建立一个有序的思维框架,让学生以认知的角度分析和推理,激发学生想象力,以及培养学生逻辑力和策略性思维,最终培养学生解决问题的能力。
三、题解决教学的对策1.重思维训练在问题解决教学中,要注重思维训练,让学生从容处理复杂和疑难的问题,通过自身的思维逻辑,综合信息,灵活应用,并形成具有自己的见解。
例谈波利亚解题模型在高中数学解题教学中的应用
谈学论教波利亚解题模型是一种经典的解题模型,在概率论、函数论等专业的研究中都有显著的作用.按照波利亚解题模型解题大体可以分为四个步骤,即理解问题—制定计划—实施计划—回顾与思考.“理解问题”是指理解题目的意思,弄清已知条件是什么,所求的目标是什么.这是解题的前提,学生只有读懂题意,才能快速找到解题的思路.“制定计划”是指联系已知条件和所求目标,寻找解题的思路.这是解题的关键,教师可引导学生由题目中的关联知识点进行联系或者对问题进行转化,进而确定解题的思路.“实施计划”是根据前面制订的解题思路,利用已学的知识和方法解决问题.在这一步中,教师要注意引导学生结合已学的知识和方法合理进行推理、运算,确保得出正确的结论.“回顾与思考”是指对整个解题过程进行回顾、反思、总结.很多学生经常会忽略这一步,教师要让学生明确这一步骤的重要性,提醒他们在解题完成后注意对题目进行回顾与思考.教师将波利亚解题模型应用到解题教学中,引导学生按照这四个步骤去解题,可以帮助他们养成良好的解题习惯.例题:已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,2S 2=a 2+a 3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2n -1a n,求数列{b n }的前n 项和.教师可引导学生运用波利亚解题模型来解题.第一步,教师可让学生先尝试自己读题,理解题目的意思,明确已知的和未知的内容以及所求的目标.通过审题,学生们纷纷表示:已知的内容有数列a n 的首项、第二项与第三项的和、{a n }为正项等比数列;所求的目标是数列{a n }、{b n }的通项公式以及{b n }的前n 项和.第二步,教师可引导学生将已知条件和所求目标联系起来,并由“等比数列的通项公式”“数列{b n }的前n 项和”展开联想.学生通过讨论、分析,逐步找到解题的思路:对于第一个问题,需先根据等比数列的性质、前n 项求和公式求出求出{a n }的首项和公比,然后利用等比数列的通项公式求出数列{a n }的通项公式.对于第二个问题,要先根据数列{a n }的通项公式求出{b n }的通项公式,然后利用错位相减法求出数列{b n }的前n 项和.第三步,教师可要求学生按照上述思路来解题.学生得到了如下的解题过程:(1)设数列{a n }的公比为q (q >0),∵2S 2=a 2+a 3,∴2(a 1+a 2)=a 1q +a 2q ,∴q =2,∴a n =2⋅2n -1=2n .(2)由(1)可得b n =2n -12n ;设{b n }的前n 项和为T n ,则T n =1×12+2×(12)2+5×(12)3+⋯+(2n -3)×(12)n -1+(2n -1)×(12)n ①,又12T n =1×(12)2+3×(12)2+⋯+(2n -3)×(12)n +(2n -1)×(12)n +1②,由①-②得:12T n =12+2×(12)2+2×(12)3+⋯+(12)n -(2n -1)×(12)n +1,即12T n =12+12[1-(12)n -1]1-12-(2n -1)×(12)n +1,即12T n =12+1-(12)n ⋅2-(2n -1)×(12)n +1,∴T n =3-4⋅(12)n -(2n -1)×(12)n ,∴T n =3-(2n +3)×(12)n .第四步,在解题完成后,教师要引导学生对该题进行回顾和反思.通过总结和反思,有的学生表示:本题主要考查等比数列的性质、通项公式以及错位相减法;有的学生认为:本题属于中等难度的题目;有的学生表示:解答本题第一问的关键是求出数列{a n }的首项和公比,第二问的关键是利用错位相减法求和;有的学生认为:第二问比较难,难点在于计算……通过这样的总结,学生便能掌握此类问题的本质,也明确了解答此类问题的方法和技巧,并学会举一反三.在高中数学解题教学中应用波利亚解题模型,不仅可以提高学生的解题效率,还能帮助他们养成良好的解题习惯.在实际教学的过程中,教师可以将该解题模型细化,引导学生对解题的过程、思路进行深入的分析.(作者单位:贵州省湄潭县求是高级中学)李辉55Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
波利亚的数学教育思想及其对中学数学教育的指导意义
波利亚的数学教育思想及其对中学数学教育的指导意义随着经济全球化的发展,人类的知识越来越重要,数学作为一门基础学科,对人类的知识非常重要。
因此,数学教育伴随着人类的进步,在发展过程中受到了许多伟大思想家的影响。
马太波利亚(Mattia Polia),是一位纽约大学(New York University)教授,也是一位著名的数学家,他的数学教育思想深刻影响了中学数学教育。
本文旨在从数学教育角度出发,探讨马太波利亚的数学教育思想,并探讨他对中学数学教育的指导意义。
一、马太波利亚(Mattia Polia)的数学教育思想马太波利亚是纽约大学教授,他的数学教育思想以其独特的见解著称。
他相信,数学教育是一种新兴的学科,应用近代的科学原理和方法。
同时,他将数学教育视为一个学习过程,学生可以从中自主学习,发现数学。
他主张在教学过程中,应该引导学生深入到数学的本质中,注重细节,找出更多的知识点,并注重培养学生的动手能力,而不是一味掌握数学公式。
此外,他还认为,数学教育过程应通过比较、反思和探究,将有限的数学解决方案延伸到更大的范围,以及注重理论与应用知识的有机结合,充分发挥数学的实践性功能,形成数学的系统性思维模式,并将其应用到实践中去。
最重要的是,他认为教师在教学中,应该把学生的身心发展作为目标,重视学生在思想上和实践上的发展,以及引导他们成为思想家,培养他们的创新精神。
二、马太波利亚(Mattia Polia)对指导中学数学教育思想的意义马太波利亚的数学教育学说认为,教育是一种全面发展的学习过程,它不局限于抽象的理论,要培养学生的思维能力,引导学生建立自我的系统性思维模式,将理论与实践结合,形成一种有组织的知识体系,并将其应用到实践中去,从而提高学生的实践能力和创新能力。
因此,这些数学思想对于指导中学数学教育也是能够体现的,其中最重要的有:(1)在教学过程中要重视学生的实践能力,并在教学过程中注重发展学生的动手能力。
波利亚教育思想对中学数学教学实践的指导作用
波利亚教育思想对中学数学教学实践的指导作用
胡勃拉•波利亚的教育思想被广泛应用于21世纪的信息时代中学数学教育实践中。
在他的著名著作《学校普及数学课本》中,他解释了一种超越现行小学课程范式的更加技术化和复杂的数学教育理念,以满足高中学生的认知发展要求,让他们处理更多的抽象和复杂的数学概念。
他的教育思想主张以学生的实际需求为中心,侧重学生思维发展,鼓励他们大胆地提出问题和假设,使他们自主分析数学问题,在课堂中展示他们的想法,由此培养数学实践能力。
拜波利亚提出的“教育在学习中”,即“在学习中学习”思想,也得到了广泛应用。
他强调,培养学生掌握科学技能,需要教师创造一个活跃的教育环境,比如设计有趣的教学实践,丰富的教学资源,让学生在课堂中多动手、多思考,主动参与实际问题的解决,从而提升学生的实践能力和动手能力。
通过胡勃拉•波利亚的教育思想,我们可以发现,以学生自主学习为核心要求的中学数学教学实践日趋成熟,教师不只是传授知识,而且要能够充分激发学生的发掘数学知识的探索能力,让学生在挑战中有更多的创新可能性。
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基于波利亚思想的高中数学教学新模式浅析
◆高志华
(辽宁省东港市第三中学)
【摘要】以波利亚思想为指导思想,将其运用于高中数学教学中,实现了教学模式的转变,以引促教,激发学生自我感悟,同时推广强化四步解题法,使学生远离题海之苦。
经过教学实践,新模式教学方法能够激发学生数学学习兴趣,培养提高学生的数学素养,对高中数学教学具有一定的参考意义。
【关键词】高中数学教学波利亚思想 教学实践一、波利亚思想是解决高中数学教育问题的重要方法与策略
乔治·波利亚是当代著名的数学家、教育家,其在实变、复变函数、数论等领域做出了重要的开创性贡献,而他对于数学教育的理论,为后世的数学教学、学习开拓了新的领域。
其对数学教育主要有三大贡献,发展了数学解题的理论,提出了要让学生、数学研究者进行合情推理的概念,丰富完善了教育师资培训理论。
这些对于高中数学的教育以及学生学习数学,开拓视野,培养数学素养具有举足轻重的意义。
高中数学是从九年制义务教育到大学教育的一个重要环节,是培养学生数学意识,启发学生数学思维的重要阶段。
高中数学内容的宽度、深度和难度相比于初中数学都加深了许多,一些初中数学好的学生,到了高中会有所不适应,而一些初中数学差的,更容易放弃。
同时,受凯洛夫思想影响的精讲多练的教学方式,很容易让学生和教师进入一种题海战术的圈中,老师不布置题目,总觉得不放心,学生不多做题,心里就没底,看似解题速度提高了,可是对于拓展类的题目却无从下手,数学意识与思维还没有培养到位,归纳演绎能力还欠缺。
二、实行以引促教的新模式,让学生发现数学的精彩
(一)完成预习表格,培养学生自我发现知识的习惯
预习是老生常谈的话题,但效果如何呢?过多地强调课堂讲解,不重视思维的锻炼,很容易养成学生被动接受的习惯。
而预习是最好的让学生自己去接触数学的机会,符合波利亚提出的让学生自我发现知识是最好的教育这一主张。
在预习中,要求每个学生在学习新的一节前,将新的内容、应用范围、自己感悟、存在的难点完成一张表格,如表1所示,这样确保预习的内容落地,形成一个具体实在的形式,而不是以往的翻翻
书而已。
(二)不露声色推销知识点,让学生自发接受知识
当然高中生的自习能力与分析能力还有所欠缺,课堂仍是学习的主要环节。
此环节教师宜采用启发性的教育,不露痕迹地帮助学生。
这就要求教师的观念要转变,如推销员推销商品一样,教师必须向学生推销知识,让学生觉得知识是值得拥有的,而不以教师的威严来强迫学生接受。
(三)积极鼓励学生自我感悟,让反思成为学生的自觉
在课堂上让学生积极互动、讨论,让学生大胆地去分析、猜测,让其实现顿悟:原来道理是这样的。
打破学生只愿意听不愿意说,以及只愿意问不愿意想的困局。
也许有时学生不可能说出什么实质性的内容,但是如果不断地强化这方面要求,学生就会下意识地去想,久而久之就会形成一种自觉,这样不但培养了学习数学的自信,也培养了教师与学生的感情。
三、强化四步解题法,让学生学会自己出题
波利亚提出的四步解题法即先在脑中弄清问题,草稿上写出解题计划,进行科学的解答,最后进行验算。
在教学中强化四步解题法,要求明确写出题目的要点、条件,这样学生即使一下找不到思路,也会去挖掘隐藏条件。
解题后着重强调回顾这一个环节,就是在做完题目后反思,检查结果正确与否,能不能再找到其它更快捷的方法,这样就可以增强学生的思维,同时培养严谨的作风。
四步解题法促进了学生对于题型的理解和知识点的掌握,打破了学生只愿意看不愿意动手计算,只愿意答题,不愿意再验算的困局。
提高了学习效率,远离了题海战术。
四、教学实践(一)实践对象
我校高一两个班。
表2是对两个班的考试成绩统计,通过z 检验发现这两个班的成绩并无显著的区别,
排除了学习基础不同的影响。
(下转第133页)
课程探索
中国校外教育中旬刊
学生思维,更主要的是培养了学生自主学习的能力。
4.
课后要利用互联网优势适当展开延伸。
传统的教师与学生的交流大部分都是在课堂上完成的,时间非常的有限,不可能所有学生的问题都照顾到。
“互联网+”的模式下,教师与学生的交流对话有了更新更多的选择。
教师和学生可以通过微信群或者校讯通等方式展开交流,“互联网+”大大延伸了课堂的范围和时间,教师课后也可以对学生的学习展开指导,学生也可以向教师提出问题,学生之间也可以更加有效地交流,提高学习的效率。
5.
教师对学生的评价更加的多元化。
相较于数学来说,语文学习成果的量化评价存在一定的难度。
在“互联网+”的背景下,对小学语文学习效果的评价可以更加的科学合理。
教师可以通过大数据的整理分析,根据每个学生各种数据的综合分析,定性定量的对学生的成绩做出综合判断,为学生以后的发展提供更加合理的参考。
6.
教师合理利用互联网增强学生的自主阅读能力。
阅读是语文教学的重要组成部分,阅读教学也是语文教学的核心。
新课标强调“让学生主动自读,培养他们的阅读能力”。
阅读是学好语文的基础,只有阅读能力提高了,学生的听、说、读、写等语文综合能力也将得到提升。
“互联网+”背景下,教师可以使用多媒体教学,增加学生学习的趣味性。
多媒体教学设备的引入为小学生的自主阅读培养开辟了新的道路。
小学生都喜欢色彩鲜艳,趣味性强的画面,教师可以合理的运用孩子们的这种心理培养学生主动阅读的能力。
比如,教师在讲《狐狸和乌鸦》这篇文章时,就可以把狐狸和乌鸦的故事做成一个小动画或者是一个很多图片的多媒体。
当学生们读完这篇故事时,利用多媒体设备给孩子播放准备好的图片内容,这样会引发学生阅读的兴趣,加深学生对故事的理解。
等播放完后,更要乘胜追击,提一两个关于文章的问题,引发学生对于文章内容的思考,促进学生的发散思维。
课后还可以鼓励学生读一两篇关于动物方面的文章和故事,在第二天的阅读课上跟其他学生分享自己的故事。
这样,学生从阅读中得到乐趣,可以极大的调动学生自主阅读的积极性。
“互联网+”的背景下,小学语文教师可以通过海量的网络资源丰富小学语文课堂教学内容,也可以采取多种多样的教学方式,创设各种各样的情境,引导学生提出自己的问题,提高学生自主学习的能力。
教师还可以利用多媒体培养小学生的阅读兴趣,养成良好的阅读习惯。
合理利用互联网+进行小学语文课堂教学,可以有效提高小学语文教学的质量。
(上接第121页)
(二)实践方法1班采用新的教学模式。
2班采用正常模式。
课程结束后进行考试以及无记名投票。
(三)实践结果:如表3所示,1班的学生参与积极性比较高,但是17%左右的学生由于基础稍差,感觉有点吃力,所以觉得这种方式不太容易接受,但是其上课比以前活跃,这类学生还需要进一步巩固。
2班的积极性与前课程保持一样。
分数中高分比例1班多些,且平均分1班相对高些,及格率高出些,同时通过Z 检验发现,此次考试两班的分数已经不再是同一类分布,证明此教学模式取得
了一定的效果。
(四)实践分析
数列部分是高中数学重要内容之一,数列所涉及到的知识并不难,但是学生们却普遍感觉数列的学习与解题比较棘手。
这主要是出题者在出题的时候将一些重要的条件隐藏起来,而四步解题法就要求学生将题目的全部条件找出来,这样就让学生形成一种良好的分析题目的习惯,从而能够在遇到较难的题目时能够积极地去
寻找题中隐藏条件,而不是手足无措。
同时在学习数列的基本知识的时候,先让学生们预习数列内容,让他们寻找日常生活中数列例子,让学生不再觉得数列抽象,同时课堂上采取引导为主的教学模式,让他们自己设计自己喜欢的数列,并要求说出这些数列的特点,同时让学生自己出数列的题目和小组学生互相交流。
不足之处,新模式所花费的时间与精力较多,1班课程进度比2班要慢。
同时新模式的方法,容易造成两极分化,一些学生如果不能接受新方式,则很容易丧失信心,从而产生畏惧感,就像总有人搀扶着,突然一下子要自己走了,很容易摔倒。
但是,从长远来看,此类方法对于培养自主学习有很大的好处。
五、结论
本文以波利亚思想为指导,结合数学教育形成了以引促教的新教学模式,强化课前预习,课堂上激励学生自我感悟。
同时,推广强化四步解题法,让学生远离题海战术,培养提高学生的数学素养。
通过教学实践发现此方法取得了初步的成效,当然在实践中还存在着一些不足,下一步要注意区别不同的对象,将教学模式更加细化,争取让波利亚思想在数学教育中发挥更大的作用。
参考文献:[1
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[2
]崔恒刘.把精彩让给学生——用波利亚思想指导学生对一道路径题的探究历程[J ].中学数学,
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[3
]崔恒刘.用波利亚思想教学生解题案例及反思[J ].中学数学,2017,(18):93.
中国校外教育中旬刊
课堂内外。