王淼生 黄勇
相信一线数学教师也不时遭遇这样的尴尬:有些数学问题的解答过程看似极其简捷,堪称秒杀,让人赏心悦目,怦然心动!但冷静下来,却又不知如何操作,怎样构思,似乎从天而降,莫名其妙!笔者近日就遭遇到这样难堪的困境,现整理成文,与读者一起分享,不当之处,恳请批评指正。
1案例呈现
2简捷妙解
这是一道经典试题,源自某市高三理科数学质检题的选择题压轴题,客观地讲,类似试题频频出现在各地试卷中,对于上述案例,几乎所有教辅书千篇一律地给出如下(或类似)简捷的解答过程(以下简称解法1):
3学生解答
我任教班级的学生胡亿权也给出了以下简洁的解答过程(以下简称解法2):
解法2依题意可得
4引发质疑
胡亿权同学爱好数学,喜欢钻研,他就是模仿上述解法1而得到解法2.胡亿權在晚自习时向我提出他的疑惑:这两种解法类似,可得到的结果却不同,这是为什么?解法1正确吗?如何想到解法1?解法2错误吗?问题出在哪儿?到底应该怎么解答此类试题?
5追根溯源
5.1能够找到这类试题的一般规律吗
为何解法1这样构思呢?依据又是什么?还能凑配其它“系数”吗?有什么规律呢?说到底,能找到一般规律吗?
我们不妨这样构思解法1:设
上述(8)与(9),其本质属于线性规划可行域问题,作出图形就容易发现(8)存在可行域,表明解法1确实可以取到M=2.即最小值为2;而(9)的可行域为空集,即根本不存在,由此可见解法2不能取到最小值,因此解法2是错误的!
(13)本质与(10)一样,不影响最终的结果,因此设为(10)而不设为(12)就是为了运算简单而已,没有原则性的区别,这正是数学六大核心素养之一的数学运算素养的精髓:理解运算对象。
7未解之谜
新一轮课程改革提出“三维目标”,特别强调“过程与方法”,解题教学不仅要呈现结果,更应该充分暴露思维过程,这才是解题教学的关键,让学生知其然,更要知其所以然。
解题教学既要重视通性通法,也要关注特法妙解,二者不可偏废,通性通法中规中矩、循序渐进,有利于夯实基础,规范解答,清晰表述,思维流畅,培养学生数学运算、逻辑推理及数据分析等核心素养:特法妙解一针见血、直奔主题,有益于诱发学生强烈的求知欲,激发学习数学兴趣,优化思维品质,进发创新意识与创造能力,对培养学生数学抽象、直观想象及数学建模等核心素养大有裨益。
行文至此,囿于笔者功底肤浅,依然心存疑虑:为何一定要取区间端点f(-1),f(2)作为三个“基底”中的两个“元素”呢?有何依据?不取可以吗?特此求教,不胜感谢!
作者简介王淼生(1966-),男,正高级教师,特级教师,中国数学奥林匹克高级教练,厦门市拔尖人才,厦门市专家型教师。厦门市杰出教师。