●
(广州市第四中学,广东 广州 510170)
不久前,笔者上了一节失败的高三专题复习课.为什么说这节课是失败的呢?这是怎样的一节课呢?从选题,到备课,到上课,有哪些经验教训呢?针对这节课,笔者进行了反思,以供大家探讨,希望对高三的复习备考有借鉴价值.
当时教学进程已进入了高考第二轮专题复习,在几次周测中,笔者发现学生在遇到复合函数零点问题的选择题时,正确率特别低.而复合函数零点问题又是一个热门考点,在各地的模拟考中出现的频率较高,因此,有必要教会学生复合函数零点问题的一般解题方法.
复合函数零点问题的一般解题方法是:换元法、图像法.虽然这类题目综合程度较高,解题方法步骤繁琐,容易出错,但是解题原理并不难,解题方法步骤也比较固定.笔者所任教班级是重点班,学生思维活跃,具备通过学习掌握这种方法的基础.
复合函数零点问题,涉及到函数、方程、导数、极限、零点、不等式等知识点,蕴含了函数与方程、化归与转换、数形结合等数学思想,具有较高的教学价值.
基于上述原因,笔者确定了以“复合函数零点问题”作为公开课的主题.
本节课是一节解题课,教学基本程序有3个阶段:解题方法的习得、解题方法的转化、解题方法的迁移与应用[1].具体的教学环节如下:
环节1解题方法的习得.
1)尝试做题、展示交流.
师生活动学生尝试做例题.几名学生展示自己的思路,师生进行交流.
设计说明让学生思考,形成初步的解题思路,并进行展示交流,暴露问题,分析各种解题思路的可行性.
2)方法讲解.
师生活动教师分析例题,讲解解题方法与步骤.
设计说明教师讲解的关键:揭示问题的本质,将原问题进行等价转化;画出函数图像,数形结合,进行求解.
环节2解题方法的转化——模仿例题、运用方法.
师生活动学生做练习,教师巡视,发现学生存在的问题,作针对性讲解.
设计说明教师针对讲解时,要注意两个问题:1)题目的等价转化;2)换元法、图像法的细节.
环节3解题方法的迁移与应用.
1)变式训练、形成技能.
师生活动学生做余下的练习,教师巡视,针对学生的做题情况进行讲解.
设计说明通过变式练习,最终达到学生深刻理解解题原理、熟练运用方法、形成解题技能的目的.
2)方法总结.
师生活动教师总结复合函数零点问题的一般解题方法与步骤.
设计说明总结方法,点出此类题涉及到的数学思想.
这节课笔者选取了6个题目:1个例题,5个练习题.打算先通过一个例题讲解解题方法,再通过练习巩固解题方法.为了方便说明问题,下面给出例题的详解.
( )
表1 f ′(x)和f(x)的取值情况
易知当x→-∞时,f(x)→+∞;当x→+∞时,f(x)→0+.
图1
图2
即
t2-λt+2=0.
图3
在展示交流环节,原来设想的激烈的思维碰撞场面并未出现.有思路的几个学生频频发言,但解题方向不明,而余下的学生成了沉默的大多数.笔者首先针对学生现有的解题思路,进行分析点评,指出其错误或不当之处,这已经花费了好些时间,然后再对题目进行详细分析、讲解.
本题的解题思路分析如下:
第1步,换元,原问题等价于
有4个实根x1,x2,x3,x4.
第3步,关于t的方程t2-λt+2=0可能有多少个根?(由图2可知:可能有0,1,2个根.)
第5步,画图、列式、解决问题.
完成例题的讲解后,笔者让学生做练习,发现仍有相当多的学生不能将问题等价转化而陷入困境.笔者只能逐题讲解,整节课成了教师的独角戏,学生思维参与度较低,原来设计的练习题也没有做完,教学任务没有完成.
一节课的失败是由多个因素造成的,本节课失败的原因主要有以下两个方面:
1)例题选取不当[2].例题难度过大,前面缺少必要的容易题作铺垫,学生入手困难.
②原问题的等价转化,是学生难以理解和接受的.学生习惯于从字面上理解题目,考虑的是“方程的解”的问题,不能将题目转化为“函数的零点”“两个函数的交点”问题,缺乏数形结合思想.而且,本题要将原问题转化为两组函数的对应交点问题,这是本题最难的地方.
即
图4
从上述解法可以看出,本题综合程度较高,存在多种解法,且每一种解法都不容易理解.对于多数学生来说,几种解题思路在头脑中纠缠,学生陷入困境,不知所措.
2)对教学重点、难点理解不到位.讲解例题时,侧重于解题技巧,忽视了数学思想.
①本题涉及到较多的概念,应当进行概念的二次教学,提炼概念蕴含的数学思想[3].例如,复合函数的相关概念与换元法,涉及到“函数(对应)思想”.笔者在讲授时,缺乏对复合函数必要的复习回顾,也没有提炼其中蕴含的数学思想.
②复合函数零点问题,本质上是在考查数形结合思想.方程的根、函数的零点、两个函数的交点,这三者之间的对应关系需要进行梳理.笔者在讲授时,未明确指出这三者之间的对应关系,对数形结合思想强调不够.
根据上述反思剖析,笔者将教学设计进行了改进,改进后的教学设计如下:
1)什么叫复合函数?
2)f(x)=e2x-2ex-3可以看成哪几个函数复合而成?
设计说明复习复合函数的有关概念,帮助学生回忆解题要用到的有关知识.在点评引入3)时,注意两点:第一,要强调“对应”:t2-2t-3=0有两个解t1=3,t2=-1,一个t对应一个x,另一个t找不到对应的x(即ex1=3有解x1=ln 3,ex2=-1无解).第二,要有意识地用图像来进行说明,强调方程的根、函数的零点、两个函数的交点这三者之间的对应关系,强调“数形结合”(如图5和图6).
图5 图6
例2关于x的方程t=-x3+3x+2恰有3个根,求实数t的取值范围.
例3关于x的方程t=|-x3+3x+2|恰有4个根,求实数t的取值范围.
例5同例1.
设计说明1)在例5的前面设置3个例题,每个例题有各自的目的:例2是学生熟悉的三次函数,图像简单,题型常规,起点低,入手快;例3在三次函数的基础上,加一个绝对值,继续强化数形结合思想,承上启下;例4需要画两组函数的图像,分析交点情况,为例5的解决作准备.这样,4个例题层层深入,难度递进,前一题为后一题作铺垫,容易激发学生的学习积极性.
2)例5(原例1)的讲解,可以进一步优化如下:
⑧如图3,由零点定理有
( )
答案:C.
2)已知函数f(x)=|x·ex|,g(x)=f2(x)+λf(x),若方程g(x)=-1有且仅有4个不同的实数解,则实数λ的取值范围是______.
( )
答案:C.
( )
答案:C.
5)已知函数f(x)=|sinx|(其中x∈[-π,π]),g(x)=x-2sinx(其中x∈[-π,π]),设方程f(f(x))=0,f(g(x))=0,g(g(x))=0的实根的个数为分别为m,n,t,则m+n+t=
( )
A.9 B.13 C.17 D.21
答案:B.
专题复习,不是随随便便选几个题组合在一起就构成一个复习专题,而要进行精心设计,内容不能过难或过易,要有梯度,层层递进.专题复习的讲解,不是就题论题,不是讲解题技巧,而要侧重于渗透数学思想方法.波利亚曾说过,完善的思想方法犹如北极星,许多人通过它而找到正确的道路.数学思想方法是解题的指导思想和基本策略,在教学中要注意渗透数学思想方法,这对于学生在学习过程中理解数学本质、激发学习兴趣、发展创造能力大有裨益.
参考文献
[1] 谭国华.高中数学解题课型及其教学设计[J].中学数学研究,2013(8):12-16.
[2] 金明,吴润文.让探究成为高三微专题复习课的主旋律——以一节高三专题复习课为例[J].中学数学:高中版,2017(5):5-8.
[3] 吴新建.高三微专题复习课的实践与思考——以复合函数的零点问题的教学为例[J].数学通报,2016(5):43-45.