邵春燕
[摘 要] 在解题教学中,帮助学生形成自身的独特解题思维,以高效的思维方式解题是每个数学教学工作者需要考虑的问题. 文章立足于学生数学核心素养的培养,引导学生由此及彼、去繁就简、深入剖析,进而培养思维的发散性、简约性和灵活性,以高效的思维方式解题,并形成独特且高效的解题思维.
[关键词] 解题教学;思维方式;高效
波利亚曾说:“掌握数学就是意味着善于解题”. 解题教学始终是数学教学的“主心骨”,能否高效地解题是检测数学学习是否高效的关键所在. 而分析和解决问题则是解题教学的两大关键要素,这两大关键要素的核心是思维方式,思维方式的高效与否决定着解题的效率与质量. 因此,加强高中生思维方式的研究具有重要的现实意义.
在教学过程中,不少教师这样解读高效解题教学:题海战术是提高解题效率的前提,解题“套路”是提升解题能力的保障. 据此,多数学生的数学学习以题海战术为主,苦不堪言,同时在解题的过程中依赖教师的各种解题“套路”,没有自身思维的参与,导致在解题中的各种思维障碍. 因此,如何让学生形成自身的解题思维,以高效的思维方式解题成为笔者考虑的问题. 基于此,笔者立足于学生数学核心素养的培养,尝试引导学生以高效的思维方式进行解题,以期帮助学生克服解题障碍,形成独特且高效的解题思维.
■由此及彼,发散思维
在日常教学中,教师需认真钻研教材中的例题、习题,充分挖掘其中的发散因素,激发学生发现和创造的强烈欲望,训练对数学思想方法的娴熟运用,锻炼思维的广阔性和深刻性. 俗话说得好,山不转水转,数学题目是静态的,而学生的思维却是灵活的,我们可以通过引导学生从不同角度、不同结构形式和不同的相互关系入手,由此及彼,通过不同的思路去解答问题,从而快速整合知识结构,发散思维,最重要的是培养学生细致的观察力、丰富的思维能力.
例1:若将函数y=cosx+■+1的图像向左侧平移φ个单位,所得图像对应的函数是偶函数,那么φ的最小正值是________.
分析:将函数y=cosx+■+1的图像向左侧平移φ个单位,可得y=cosx+φ+■+1,进一步求出φ的最小正值.
方法1:因为偶函数的对称轴为x=0(也就是y轴),再将x=0代入,可得cosφ+■+1=0或cosφ+■+1=2,从而cosφ+■=1或cosφ+■=-1,φ+■=kπ,φ=kπ-■(k∈Z),所以φ的最小正值为■.
方法2:据题意y=cosx+φ+■+1为偶函数,则有恒等式cosx+φ+■+1=cos-x+φ+■+1,进一步化简可得2sinxsinφ+■=0. 因为sinx不恒为零,所以sinφ+■=0,φ+■=kπ,φ=kπ-■(k∈Z),所以φ的最小正值为■.
毫无疑问,例1的难度较小,而以上解法均为一般性解法,倘若提出要求“是否还有更简洁的解法”引导学生多角度、多方位的探究,则可以乘胜追击,引发学生更深层次的思考,发散学生的思维. 学生经过深度思考,得出以下方法.
方法3:直接作出图1所示的函数y=cosx+■+1的图像,观察图像可以看出,只需将图像向左侧平移■个单位即可,从而使问题快速获解.
問题探究到这里,似乎可以结束了,但仔细挖掘:真的可以结束了吗?还有值得深入思考的地方吗?若仔细观察和深入分析方法3,可以得出当函数的图像上下平移时,仅改变函数值,而图像的形状和单调区间等不会改变,由此,这里只需考查函数y=cosx+■即可.
■去繁就简,简约思维
莎士比亚曾说:“简洁是智慧的灵魂”. 人的认知一般从简单到复杂,最后再回到简单. 在解题教学中,删繁就简的思维和简约的解题方式是提升教师教学境界的要求,也是提升学生思维能力的最有效的方法之一. 要实现解题上“简约化”的追求,就要明确问题的本质与核心,透过繁杂的表象中挖掘出本质,突破“复杂”的重围,从繁杂的论述中提炼出“精华”,有效把握题目的核心“矛盾”,得到简单的思路和方法,进一步培养思维的简约性和稳定性.
例2:函数f(x)=x2-4+x2+kx(k∈R)的单调减区间为(-∞,-2),则k的取值范围是________.
分析:看到这一类型的题目,不少学生易受导数处理函数单调性这一思维定式的束缚,不加思索就利用导数解题. 此处,可以引导学生思考:这里真的需要运用这一方法吗?首先,去绝对值符号,可得f(x)=2x2+kx-4,x≥2或x≤-2,kx+4,-2 使思维简约化,就是引导学生通过题目中的蛛丝马迹,找寻到正确的道路,并在简约方法上乘胜追击,使问题快速获解,这也是破解复杂问题的最常用且最有效的策略. 总之,让思维变得灵活,摆脱思维定式的影响,随机应变地变换思维角度,及时变通与调整思维过程,善于用辩证思想分析问题,从而深刻认识自身的思维过程,编制逻辑思维网,掌握解决问题的手段,形成思维的有效性. 数学解题教学需关注学生的思维方式,注重对学生高效思维方式的培养,使得学生在解题时能做到思路清晰、视野广阔、思维缜密、灵活思维,有效提升思维的速度、深度、广度和效度,最终培养思维的发散性、简约性和灵活性,这是提升学生数学能力的捷径,也是提升其思维品质的法宝.