关注解题反思,助推学生思维能力的提升

2016-10-28 09:11缪海峰
数学教学通讯·高中版 2016年7期
关键词:解题反思提升思维能力

缪海峰

[摘 要] 解题教学是高中数学课程教学的重要组成部分,学生解题能力的提升是教师和学生都十分关注的焦点,本文从高中数学解题的反思角度进行思考与分析,重点探讨反思的途径与策略,以期提升学生创新思维能力,进而提升高中数学课堂教学效率.

[关键词] 解题反思;思维能力;提升

在高中数学解题教学中,教师需要注重解题反思教学,不仅让学生对解题过程进行简单回顾,而且要引导学生对解题过程的重新认识与深层次思考,梳理解题过程中应用的数学知识、解题方法和解题思路等,从而加深学生对教学知识点的理解与掌握,促进学生数学思维的发展,提升学生的思维能力,让学生在解题中做到游刃有余.

反思解题知识,构建完整的知识网络

数学知识是解题的基础,而发现知识点之间的联系是找到解题思路,正确解题的关键. 因此,高中数学教师需要引导学生反思数学知识的“交汇点”,依据概括知识点、发现知识“交汇点”和知识“交汇点”应用的顺序,帮助学生构建完整的知识网络.

例1 已知二次函数f(x)=ax2+bx+c图象和直线y=25有交点,并且不等式f(x)>0的解为-

解析:由不等式f(x)>0的解为-

反思:从题目中可知,一元二次函数、一元二次方程与一元二次不等式构成“知识链”,二次函数和直线y=25交点即为方程解的横坐标,而不等式用来确定函数在定义域内正负区间. 如果从函数思想出发分析方程和不等式,则解方程f(x)=0即为求函数f(x)零点,解不等式f(x)>0或者f(x)<0即为求函数f(x)在定义域内的正负区间. 学生只有掌握每一个数学知识点,寻找不同知识点之间的联系,并对解题所用知识点进行反思,才能加深对知识点理解与掌握的深度和广度,帮助学生构建完整的知识结构,提升学生的思维能力.

反思题意理解,增强学生思维的缜密性

很多学生在解题时没有准确理解题意,在对题目信息进行解构时不自觉地加上自己的主观臆断,从而使解题过程出现偏差. 因此,在解题教学中,教师需要引导学生反思题意理解,注重思维的全面性与缜密性,从题目获取信息时做到不增不减.

例2 设集合A={xx2+(b+2)x+b+1=0,b∈R},试求A中所有元素的和.

错解:已知x2+(b+2)x+b+1=0,由韦达定理,可得x1+x2=-b-2,则A中所有元素和为-b-2.

题目错解主要体现在:①直接认为方程有两根;②将集合A中所有元素的和等同于一元二次方程根的和;③没有讨论参数b的取值情况. 学生出现错解的原因是在理解题意时出现偏差,不但片面地认为一元二次方程有根,而且将两根之和认为是“两不相等根”,从而在解题中出现错误.

正解:由x2+(b+2)x+b+1=0可得Δ=(b+2)2-4(b+1)=b2≥0,则方程有两根;当b=0时,A={-1},集合A中所有元素的和为-1,当b≠0时,A={-1,-b-1},集合A中所有元素的和为-b-2.

反思:①已知条件中,集合A表示方程x2+(b+2)x+b+1=0的根,并且方程中含有参数b;在实数范围内,一元二次方程根的情况需要通过判别式进行判断:Δ>0方程有两不等根;Δ=0方程有两等根;Δ<0方程无根.错解中由韦达定理得出x1+x2=-b-2,实际上是片面认为一元二次方程的Δ>0,出现了理解偏差. ②题目求集合A中所有元素的和,其与求一元二次方程两根之和并不能完全等同,如果一元二次方程有两等根,则依据集合元素的互异性,集合A中所有元素的和只等于方程一根数值.如题目中,当b=0时,一元二次方程有两等根x1=x2=-1,集合A={-1},集合A中所有元素的和为-1;而不是集合A={-1,-1},集合A中所有元素的和为-2.

反思解题策略,拓宽学生的解题思路

在解题过程中,当学生审题结束后,需要依据对题目已知条件的理解,选择合适的解题策略. 如果解题策略出现错误,解题过程也会随着出错,自然无法得到正确答案. 因此,教师需要引导学生反思解题策略,拓宽学生的解题思路.

例3 已知x≥0,y≥0,且x+y=1,求x2+y2的取值范围.

解法一:由x+y=1,可得y=1-x,则x2+y2=x2+(1-x)2=2x-+. 又因为x∈[0,1],依据二次函数图象及性质可知:当x=时,x2+y2取最小值;当x=0或1时,x2+y2取最大值1,则取值范围为,1.

解法二:根据题意可设:x=sin2θ,y=cos2θ,θ∈[0,2π],

则x2+y2=sin4θ+cos4θ=(sin2θ+cos2θ)2-2sin2θcos2θ=1-sin22θ,当sin2θ=1或-1时,取最小值;当sin2θ=0时,取最大值1. 取值范围为,1.

解法三:设d=x2+y2,则d为动点C(x,y)到原点(0,0)距离平方,C为线段AB上的一点;根据题意可知A(0,1),B(1,0),只须求出线段AB上的点到原点的最大与最小距离.当点C与A或B重合时,dmax=1,则x2+y2取最大值1;当OC⊥AB时,dmin=,则x2+y2取最小值.取值范围为,1.

反思:在解法一中,学生运用常规解题策略,通过二次函数求解最值,其解题过程较为复杂烦琐;在解法二中,学生利用三角函数,通过公式变换求解最值,已经将解题过程加以简化;在解法三中,学生利用数形结合思想,将函数问题转化为几何问题,解题过程更加简单,但是思维跳跃性较大. 教师在解题教学中,需要帮助学生树立正确的解题观念,不能只注重解题过程和答案的正确性,而是需要对解题策略进行反思,寻找更简单快捷的解题策略,这样可以有效拓宽解题思路,使学生在解题时做到举一反三,提高解题的准确率.

总而言之,在高中数学教学中,教师需要引导学生关注解题反思,在解题结束后,重新梳理解题所用知识点,以及题意理解的过程和解题策略,帮助学生构建完整的知识体系,在提升学生思维能力的基础上,提高高中数学教学的质量与效率,实现教学相长的目的.

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