深入挖掘 探寻课后习题的潜在功能

2016-05-14 03:39张建
理科考试研究·高中 2016年8期
关键词:椭圆探究性习题

张建

习题对于高中数学教学来讲,既是课堂教学的重要组成部分,更是课后巩固所学知识的必备环节.虽然数学当中的知识内容都是通过课堂教学来予以呈现的,但是,课上时间毕竟有限,学生们只能完成对知识内容的初步接受,却无法从思维上深入接受并加以运用.可以说,课堂教学只完成了数学知识学习的一小部分任务,更重要的在于课后练习.因此,课后习题对于高中数学的意义不可小觑.对于课后习题加强关注,并深入挖掘出习题当中的每一分价值,更是高中教师应当思考的课题.

一、抓住跨学科习题,挖掘联系功能

数学是一门内容渗透十分广泛的学科,在生产与生活的每个角落都能够发现它的身影.因此,在很多情况下,数学知识都不是独立存在的,以数学方法解决其他学科内容的问题已经逐渐成为了一种常态.特别是在高中阶段的学习过程当中,这种跨学科的现象出现得尤为频繁.这也要求学生们不仅要学好数学知识本身,还要建立起与其他学科的联系意识.

例如,在完成对椭圆知识的教学后,我为学生们布置了这样一道课后习题:椭圆具有这样的光学性质:光线从椭圆的一个焦点出发,经椭圆反射后,反射光线必然经过椭圆的另一个焦点.现将一个椭圆形的台球盘水平放置,其两个焦点为点A和点B,长轴长是2a,焦距是2c.把一个半径忽略不计的小球从点A直线打出,当其经椭圆壁反弹后回到点A时,经过的路程是多少?经过对已知条件的分析,可以根据小球的不同运动情况得出4a、2(a-c)和2(a+c)三种答案.在这个过程中,学生清楚地看到了数学知识在物理背景中的应用.

在高中数学当中,经常会出现以其他学科内容为背景的习题,这些跨学科出现的问题,对于建立学生们的联系意识来讲很有好处.这不仅可以作用于数学学习过程之中,拓展学生们对于所学知识的应用范围,更可以作用于其他学科,以数学的思维帮助学生高效解答相应问题,实现数学与相关学科学习效果的同步提升,全面提升学生的综合能力,彰显数学学习的魅力.

二、抓住探究性习题,挖掘拓展功能

高中数学学习已经进入到了一个比较高级的阶段,它对学生的学习要求已经不再停留在知识本身,而是站在更高角度,对学生们的数学思维能力提出了要求.也就是说,学生们不仅要将基本知识理解清楚,还需要从中找到数学问题的思考方式,以之去解决更为灵活和广泛的新问题.单一的语言叙述很难将学生们的这种能力建立起来,借助习题是一个有效的途径.

例如,在学习过导数内容后,我为学生们布置了这样一道探究性习题:设函数y=f(x)的导函数f ′(x)=g(x),g(x)的导函数g′(x)在[a,b]上的值为负的充要条件是y=f(x)是凸函数(即函数y=f(x)的图象在[a,b]上均在其任一点的切线下方).(1)求函数f(x)=x+cosx的凸区间;(2)若区间D上的凸函数满足性质:对x1,x2,…,xn∈D,恒有f(x1)+f(x2)+…+f(xn)n≤f(x1+x2+…+xnn),其中,当且仅当x1=x2=…=xn时等号成立,求证:在△ABC中,sinA+sinB+sinC≤323.这个问题具有很强的探究性,虽然难度不小,却是由既有的导数、不等式等内容拓展出来的,大大延展了学生们对所学知识的认知视角.

高中阶段的探究性习题数量不少,且经常被学生们视为“老大难”.这个类型的问题由于比较灵活和深入,解答起来难度较大.而也正是这个特点,若能把它运用得当,能够成为拓展学生思维广度的有力武器.

三、抓住实践性习题,挖掘应用功能

数学学习与实际应用之间向来存在着十分密切的联系.实际应用既是理论知识的一个重要表现形式,也是检验学生知识领会效果的有力途径.如果教师能够对一些典型的实践性习题加以挖掘,对于学生知识学习效果的提升将是很有助益的.

例如,在对函数内容进行复习时,我为学生设计了这样一道实践性习题:为保持仓库温度和湿度,墙上需安装如图所示的自动通风装置,装置下部ABCD是矩形,AB长2米,BC长0.5米,上不CmD是半圆,固定点E是CD中点.△MNE为三角形通风窗,可由电脑控制其形状变化,MN可沿边框上下滑动且始终与AB保持平行(MN与AB、CD均不重合).那么,当MN与AB距离多少米时,△MNE的通风面积最大?通过解答这个问题,学生们真实地看到了函数知识在实际生活当中的有效表现,问题的应用功能也被成功挖掘出来了.

在高中数学的各类练习与测验当中,从来不乏应用问题的出现.这也警示我们,无论是从应试的直接角度考虑,还是从学习的长远发展来看,将数学知识投入到实际应用当中都是一个必为之策.教师在布置课后习题时,一定要树立起勤于应用的意识,打破“学什么,练什么”的狭隘眼光,让习题内容丰富起来,引导学生们在夯实理论基础的同时,将之运用到实际问题的解答当中去.这样的教学过程才是完成的,更是当前高中数学所需要的.

一道优秀的课后习题,其价值绝不仅仅表现在表层的练习过程上.对之进行深入挖掘,便可以发现运用该习题进行训练所能实现的理想效果.当然,这不仅需要教师善于发现的眼睛,还需要学生们勤于思考的头脑.通过本文的叙述便不难发现,高中数学课后习题的潜在功能是多种多样的,它随着习题的形式与内容的变化而变化.高中阶段的数学知识难度本就增加了许多,这对教师的教学开展提出了不小的挑战.如果能够抓住课后习题这一巧妙入口,在帮助学生巩固所学的同时,更能够为课堂教学提供有效补充.这对于教学实效的整体提升来讲,作用显著,值得每位教师予以关注和推广.

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