李昌成 车燕昭
【摘 要】本文针对中学数学教学过程中,老师和学生都不同程度地缺乏解题后的反思,不知道怎样反思,结合作者教学经验从总结相关知识、落实通解通法、探索一题多解、尝试多题一解、注重变式训练、扭转思维定势等方面举例展示了如何进行解题后的反思。
【关键词】解题;反思;效率
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2018)15-0065-01
中学数学教学离不开解题,不少学生在数学上花费大量的时间和精力来完成大量的习题,但是收效甚微.原因是多方面的,其中一个重要原因就是缺乏解后反思.著名数学教育家波利亚的《怎样解题表》的主要内容之四是:检验与回顾.所谓回顾,就是现在提倡的反思,那么解题后我们该怎样反思呢?
一、总结相关知识
解题后回顾本题相关的知识,可以增加学习内容,提高解题的价值,让解题成为应用知识的主渠道,成为能力提升的好方法。
例1:已知球O外接于正四面體ABCD,小球O'与球O内切于点D,与平面ABC相切,球O的表面积为9π,则小球O'的体积为( )
A.〖SX(〗4π〖〗3〖SX)〗 B.4π C.6π D.〖SX(〗32π〖〗3〖SX)〗
解析:设小球O'的半径为r,球O的半径为R,正四面体的高为h,则由题意得,R=〖SX(〗3〖〗4〖SX)〗h,h=2r,即r=〖SX(〗2〖〗3〖SX)〗R,又球O的表面积为9π,即4πR2=9π,则R=〖SX(〗3〖〗2〖SX)〗,所以r=1,则小球O'的体积V=〖SX(〗4〖〗3〖SX)〗πr3=〖SX(〗4π〖〗3〖SX)〗.故选A。
二、落实通解通法
有些题,尤其是填空选择题,可以通过特值法快速得解,我们解完后应该落实其通解通法,以达到巩固知识,掌握方法,提高能力的目标。
例2:在平面直角坐标系xoy中,已知双曲线C:〖SX(〗x2〖〗a2〖SX)〗-〖SX(〗y2〖〗b2〖SX)〗=1(a>0,b>0)的一个焦点为(2〖KF(〗2〖KF)〗,0),过双曲线上的一点M作一条渐近线的平行线交另一条渐近线于点A,若△OMA的面积为1,则其离心率为〖CD#2〗.
解析:本题点M没有限制,我们取其为左顶点,此时△OMA为等腰三角形,底为a,
高为|-〖SX(〗b〖〗a〖SX)〗·(-〖SX(〗a〖〗2〖SX)〗)|=〖SX(〗b〖〗2〖SX)〗,S△OMA=〖SX(〗1〖〗2〖SX)〗·a·〖SX(〗b〖〗2〖SX)〗=1,ab=4,又a2+b2=c2=8,解得a=b=2,e=〖KF(〗2〖KF)〗.
本题中sin∠OAM=2·〖SX(〗b〖〗c〖SX)〗·〖SX(〗a〖〗c〖SX)〗=〖SX(〗2ab〖〗c2〖SX)〗的处理方法,沟通了三角与几何,进而可以与正余弦定理联系上.此法处理下面一题堪称一绝。
三、尝试多题一解
数学题是可以归类的,有的类型明显,有些不明显,通过深入研究到达准确归类,减少习题量,减小学生的负担,归类的过程也就是能力提升的过程。
例5:已知正方形ABCD的边长为2,E在AB边上运动,则DE〖TX→〗·DC〖TX→〗的最大值为〖CD#2〗.
例6:已知在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,,点P在边AB上运动,则CP〖TX→〗·CB〖TX→〗+CP〖TX→〗·CA〖TX→〗=〖CD#2〗.
例7:在△ABC中,AD⊥AB,BC〖TX→〗=〖KF(〗3BD〖KF)〗,|AD〖TX→〗|=1,则AC〖TX→〗·AD〖TX→〗=〖CD#2〗.
例8:在菱形ABCD中,∠DAB=60°,AB=2,点P在边BC,CD上运动,则AC〖TX→〗·AP〖TX→〗的取值范围是〖CD#2〗.
以上4例,可以利用平面向量基本定理结合数量积求解,但是都不算简洁,它们都可以利用向量的投影快速解决,尤其是例8.请读者体验一下。
四、注重变式训练
有研究表明,如果教学仅仅呈现解决问题的具体情景,学生并不能够形成解决问题的模式,不能形成迁移。即使在具体情景中提炼出解决问题的规则,也不一定能够形成清晰的模式,也不一定产生向新的问题情景迁移。必须在变式的问题解决过程中,不断与已经提炼过的规则进行比较,才能够内化产生特定的问题解决模式。
例9:已知P,Q是抛物线y2=2px的两个动点,OP,OQ(O为坐标原点)是两条互相垂直的弦,则PQ过定点〖CD#2〗.
解析:设P(2pt21,2pt1),Q(2p2t1,2pt2),则kPQ=〖SX(〗1〖〗t1+t2〖SX)〗,
所以,OP〖TX→〗·OQ〖TX→〗=4p2(t1t2)2+4p2t1t2=0,t1t2=-1
直线PQ:y-2pt1=〖SX(〗1〖〗t1+t2〖SX)〗(x-2pt21),即(t1+t2)y-x+2p=0(2,0)
所以直线PQ过定点(2p,0).
反之,是否也成立吗?
变式1:已知P,Q是抛物线y2=2px的两个动点,直线PQ恒过定点(2p,0),试证明:OP⊥OQ(O为坐标原点).
此命题也可表示为:如果P,Q是抛物线y2=2px的两个动点,直线PQ恒过定点(2p,0) ,那么以线段PQ为直径的圆经过原点.
事实上,这个逆命题也成立,请读者证明.值得关注的是此命题在2005年北京春季高考和2017年全国3卷中有直接考察.后者题为:已知抛物线C:y2=2x,过点的直线l交C于A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆.证明:坐标原O点在圆M上.
由互相垂直的弦得到了OP〖TX→〗·OQ〖TX→〗=0,进而得到定点.若OP〖TX→〗·OQ〖TX→〗为其他值呢,是否类似结论呢?换言之,是否也有定点出现呢?
变式2:已知P,Q是抛物线y2=2px的两个动点,满足OP〖TX→〗·OQ〖TX→〗=-p2,证明直线PQ过定点(p,0).反之也成立.(请读者自己完成)
变式3:已知P,Q是抛物线y2=2px的两个动点,满足OP〖TX→〗·OQ〖TX→〗=-〖SX(〗3〖〗4〖SX)〗p2,证明直线PQ过定点(〖SX(〗p〖〗2〖SX)〗,0)或(〖SX(〗3p〖〗2〖SX)〗,0).反之也成立.(请读者自己完成)
类似问题在2006年上海高考中考察过:在平面直角坐标系xoy中,直线l与抛物线y2=2x相较于A,B两点.求证:“如果直线l过点T(3,0),那么OA〖TX→〗·OB〖TX→〗=3”是真命题.
五、扭转思维定势
思维定势容易使我们产生思想上的防性,养成一种呆板、机械、千篇一律的解题习惯。当新旧问题形似质异时,思维的定势往往会使解题者步入误区。大量事例表明,思维定势确实对问题解决具有较大的负面影响。当一个问题的条件发生质的变化时,思维定势会使解题者墨守成规,难以涌出新思维,作出新决策,造成知识和经验的负迁移。
教学反思是一种大有裨益的思维活动和再学习活动,也是回顾教学、分析成败、查找原因、寻求对策、以利后行的过程。解题是数学教师和广大学生必须面对的日常工作,解后反思是教学反思的一个重要组成部分。一个优秀教师和学生的成长都离不开教题反思这一重要环节。解题反思能激发学习的自觉冲动,不断的反思会不断地发现困惑,从而促使自己努力探索,实践出真知,提升自身的水平。
作者简介:李昌成,四川资阳人,汉,1977.09生,数学高级教师,乌鲁木齐市第八中学教研室主任,乌鲁木齐市学科带头人,新疆冉崇静数学教学能手工作室成员,研究方向:中学数学教育和教研。