余亚明
【摘要】在学生已有认知经验的基础上,教师根据题型的具体特征,引导学生尝试突破常规的解法,归纳方法和技巧,让学生感受成功。
【关键词】灵活变式探究生成提升能力
数学离不开解题,但解题教学时不应该只重视教会学生一招一式,让学生习惯于所谓的“标准”解法,而应该重视对知识的灵活应用,鼓励学生不断地去探索新的解法,长此以往,学生就能随机应变,从而提高思维能力和创新能力。下面结合教学实际举例谈谈几种突破常规的数学解题方法。
一、 “目标转移”法
例1如图1,已知菱形ABCD,CE、CF分别垂直于AB、AD,垂足为E、F。求证:CE=CF。
解法1:证BCE≌DCF得CE=CF,这是学生易想到的常规解法。
解法2:转移目标,让学生联想菱形对角线的性质,如图2,连结AC,不难得到AC平分∠BAD, 又CE、CF分别垂直于AB、AD,垂足为E、F,利用角平分线的性质可迅速得到CE=CF。
解法3:转移目标,让学生联想菱形面积的计算方法,可得出
S菱形ABCD=AB·CE,S菱形ABCD=AD·CF,又AB=AD, 从而得到CE=CF。
很明显,后两种解法比较简单,不仅改变了学生通过三角形全等来证明结论的习惯,也让学生对菱形的性质有了更深刻的认识,有利于学生沟通知识间的纵横联系。
二、 “一反常态”法
例2计算:(2-1)(2+2)
解法1:原式=2×2+2×2-1×2-1×2=22+2-2-2=22-2=2;该常规解法是运用多项式乘以多项式的法则进行解题。
解法2:观察到2+2=2(2+1),故本题就可以采用以下解法:
原式=(2-1)·2·(2+1)=(2-1)·(2+1)·2=2。
后一种解法改变了固有计算的模式,巧妙地将2+2进行了分解,从而简化了运算的过程,也提高了学生的思维水平。
例3已知方程组2x+3y=11
3x+2y=4,则x+y=。
解法1(常规解法):利用加减消元或代入消元法解方程组,得到x=-2,y=5,再计算x+y=3。
解法2:将原方程组中两个方程相加得5x+5y=15,再把所得方程两边除以5得x+y=3。
三、 “去伪求真”法
例4如图3,在ABCD中,E、F分别是边AB、CD上的点,已知AE=CF,M、N是DE和FB的中点。求证:四边形ENFM是平行四边形。
解法1(常规解法):证ADE≌CBF得DE=BF,∠AED=∠CFB,再由中点条件得EM=NF,由ABDC得∠AED=∠CDE,等量代换得∠CFB=∠CDE,从而DEBF即EMNF,证得四边形ENFM是平行四边。(甚至有学生证两次全等,此处略过。)
解法2:引导学生去掉无用的线条,分析出BEDF且BE=DF可得四边形EBFD是平行四边形,再结合中点条件,学生易得四边形ENFM是平行四边形。
后一种解法去掉了不需要用的线条(“去伪”),抓住要证的,把与问题有关的图形抽象出来(“求真”),轻松解决问题。
四、 “贴近实际”法
例5一次越野跑中,当小明跑了1600米时,小刚跑了1400米,小明、小刚在此后所跑的路程y(米)与时间t(秒)之间的函数关系如图6,则这次越野跑的全程为米。
解法1(常规解法):结合图像设两条直线的解析式为:y小明=k1x+1600,y小刚=k2x+1400,当x=100时,y小明=y小刚, 当x=300时的y小明与当x=200时的y小刚相等,100k1+1600=100k2+1400
300k1+1600=200k2+1400,解得k1=2
k2=4,故这次越野跑的全程为:1600+300×2=2200米。(此方法与设两人速度列方程组的方法相同,此处略去。)
解法2:由图像中两线交点的实际意义可知:100秒的时间内小刚比小明多走了200米,说明小刚每秒比小明多走2米;再结合两线交点及两线的末端可知:小刚用100秒(200-100)走的路程和小明用200秒(300-100)走的路程,说明小刚的速度是小明的2倍。故小刚的速度是每秒4米,小明的速度是每秒2米, 最终得出全程2200米。
两种解法本质上是相同的,只是理解的角度不同,笔者在教学时,发现学生更倾向于后种解法,认为更贴近自己的生活实际,实践说明,后种解法更方便、更省时。
五、 “他山之石”法
例6如果关于x的方程|x-1|+|x+1|=k有实根,则实数k的取值范围是()。
A. k≥0B. k>0C. k≥2D. k≥1
解法1:(1) 当x≥1时,k=|x-1|+|x+1|=x-1+x+1=2x≥2;
(2) 当x≤-1时,k=|x-1|+|x+1|=1-x-x-1=-2x≥2;
(3) 当-1≤x≤1时,k=|x-1|+|x+1|=1-x+x+1=2;
该常规解法需要分类讨论,而且学生极易发生错误。
解法2:联系数轴, 如图7,把数轴上表示-1、1的点记着点A、B,设实数x对应数轴上的动点P,由绝对值的几何意义可知:
PB+PA=|x-1|+|x+1|
当点P在点A的左侧以及点P在点B的右侧时,PA+PB>AB。
当点P在点A、B之间时,PA+PB=AB
故PA+PB≥AB即PA+PB≥2,又因为方程|x-1|+|x+1|=k有实数根,所以选C。
后一种解法用从几何的角度解决了代数问题,更形象更直观,学生易于理解。
例7点(x,2-x)不可能在第几象限?
解法1(常规解法):分类考虑x是正数、0、负数三种不同情形时,得到的点的坐标情况,解决过程较烦琐。
解法2:设y=-x+2,易得函数y=-x+2的图像分布在第一、二、四象限,所以点(x,2-x)不可能在第三象限。
后一种解法避开了繁杂的分类讨论,巧妙地用函数解决了坐标问题。
以上是笔者在教学实践中的一点尝试。题海茫茫,千变万化,只有不断地总结解题方法,在总结中反思,在总结中比较,才能在总结中提升。从而提高学生的学习积极性,拓宽学生的思维空间,提高教育教学水平。