着眼于优化解题教学的高三数学复习教学实践研究

2021-11-03 19:10钱怡
数学教学通讯·高中版 2021年8期
关键词:解题教学复习教材

钱怡

[摘  要] 高效的解题教学孕育着高效的复习成效,提升学生的解题能力才能使复习的效率最大化. 研究者通过多个典型例题的剖析来谈优化解题教学,提升复习有效性的根本方法.

[关键词] 解题教学;教材;复习

波利亚曾说:“掌握数学就要善于解题.”数学教学中“问题”和“解”占据着主要地位,从本质上来说,解题才是数学的心脏,善于解题才是真正学好了数学. 而善于解题并不在于解题数量的多少,而在于解题质量的高低. 高三数学复习中,解题教学是一个重要组成部分,可以这样说,高效的解题教学孕育着高效的复习成效,提升学生的解题能力才能使高三复习的效率最大化. 那么如何优化解题教学,提升复习有效性呢?本人在多年的教学实践中,着意对此方面进行研究和反思,并收到了良好的效果. 下面从以下三个方面谈谈自身的一些做法.

[?]挖掘教材资源,重视思维的发散

“源于教材且高于教材”是历年来高考试题设计的方向,事实上,高考命题往往“万变不离其宗”,命题者在高考命题时也总是遵循依纲扣本的原则. 由于此处的“宗”与“本”自然指向教材,这就要求高三数学解题教学需要回归教材,关注到双基的落实,以发散学生的思维. 当然,这里“回归教材”并非简单地归纳和梳理教材知识,而是要求教师充分挖掘教材资源进行延伸和拓展,引领质的飞跃,让学生对高考试题内容和层次有一个深刻的认识,孕育发散性思维[1].

例1:已知双曲线过点(4,),渐近线方程为y=±x,则該双曲线的标准方程是________.

分析:本题是一道高考试题,其原型是一道教材习题:已知双曲线过点(-5,3),且其离心率e=,试求出该双曲线的标准方程. 由于例1的解法众多,教师在引导学生运用多种手段挖掘知识点的策略后,明晰题目的结构与方法,有效突破思维障碍,形成以下多种多样的解题方法.

解法1:以焦点位置设求方程

首先,作图易判断得出点(4,)位于第一象限,并落于渐近线y=x的下侧,基于此,即可得出双曲线焦点在x轴上;接着,设双曲线的标准方程是-=1,可得其对应的渐近线方程是y=±x,从已知条件出发则有=;然后,将点(4,)的坐标代入得出-=1;最后,解以上两个含有a和b的方程组,得出a=2,b=1,最终得出双曲线的标准方程为-y2=1.

解法2:以渐近线方程设求方程

从渐近线方程y=±x入手,即可设双曲线方程为y2-=k,代入坐标(4,),可得k=-1,得出所求方程为-y2=1.

解法3:直接设求方程

设待求方程为-=1或-=1,代入坐标(4,),并结合渐近线方程易求出a和b,并检验后舍去其一,最后得出双曲线的标准方程为-y2=1.

评析:例1中考查的知识根植于教材,同时在解题策略的选择上也是多样的. 纵观上述解题方法,可以看出并非每个解法都是最优解法,在师生的共同探讨下一致认为解法2的解法彰显了双曲线的本质特征,是三种解法中的最优解法. 这里的解题教学给了我们以下启示:教材具有较强的示范性,它是揭示解题思路和方法的载体,只有利用好教材的教学功能,才能为解题奠定良好的基础. 此处笔者更想阐述的是高三复习中大部分试题都是“类题”,在解题教学中,教师应有意识地引导学生以模块化的思维去总结、归纳和提炼得出“类题”的解题流程,形成解题的基本活动经验.

[?]变式教材例题、习题,关注知识的拓展

高三复习时,知识密度大且题型多,若时常以题海战术进行教学,在这样的单一形式下,学生极易感到枯燥、乏味,从而丧失学习积极性. 教材中的例题、习题相对固定,倘若利用其潜在的价值进行变式训练,则可以减轻学生的课业负担,实现做“透”习题,而并非做“遍”习题,使学生乐思、乐学、乐研,实现真正意义上的高质量复习.

1. 从特殊到一般

例2:已知等差数列{a}的首项为a,其公差是d;等差数列{b}的首项为b,其公差是e. 若c=a+b(n≥1),且c=4,c=8,试求出数列{c}的通项公式.

分析:本题同样是教材中的一道习题,本题的价值在于等差数列通项公式的熟练掌握. 学生在解题中能体会到编者的意图,并探求得出c=4n. 教学中,教师还可追问学生能否得出什么结论?这种意识下,让学生亲自经历“解题—概括—内化”的过程,从而发现结论:一个等差数列与另一等差数列的和数列是等差数列,即等差数列{a}和{b}的和数列{a+b}同样是等差数列.

变题:已知数列{a}为等差数列,若a+1,a+3,a+5构成公比是q的等比数列,则q的值为________.

分析:对于变题,常规解法是设公差d,将条件化归为公差为d的方程,求得公差d,最后求出公比q. 此变题最显著的特征就是需要猜想,{a}是等差数列,1,3,5也是等差数列,则根据例2所得结论,可得a+1,a+3,a+5不仅是公比为q的等比数列,也是等差数列,即是常数列,经过猜想后,可得q=1. 而这里的猜想真正的源头在于以上的归纳和提炼,由此得出这样的简洁解法,从而以最快的方式触及问题的本质.

2. 一题多变

例3:若x≠0,则ex>1+x.

分析:本题选自教材,编者安排本题的目的是引导学生构造函数f(x)=ex-x-1(x≠0),再通过导数判断函数单调性,进而证明f(x)>f(0),最终得出答案,一旦解题中想清楚以上思路,问题即可迎刃而解. 本题的探究价值丰富,需要教师在更深层次的应用下才能充分发挥其应有的价值. 于是有了如下变式训练.

变题:设函数f(x)=x(ex-x)-ax2.

(1)若a=,试求出f(x)的单调区间;

(2)当x≥0,f(x)≥0时,求a的取值范围.

由以上变题探究,易得出以下结论.

结论1:若x∈R,则ex≥1+x,当且仅当x=0时等号成立;

结论2:若x>-1,则ln(x+1)≤x,當且仅当x=0时等号成立.

评析:充分发挥教材例题、习题的魅力,让学生所学知识和方法“源于课本,审视课本”,从而培养学生思维的变通性,提升高三数学复习的有效性[2].

[?]确立解题视角,优化解题方法

在一轮复习中,学生已经认识和掌握了多种解题策略和数学规律,而二轮复习中我们同样可以看到不少学生乱用解题方法,甚至是找不到解决问题的方向. 所以,在二轮复习的解题教学中,我们需要适时引导、及时梳理、有效整合,带领学生总结、归纳和提炼典型问题的解题思路,以帮助学生确立正确的解题视角,参悟数学解题的“门道”. 就这样,长久的训练下就会让学生学会主动归纳和提炼,让优化解题方法成为学生的本能,这样考试中就能真正做到心中有数,快速选择最优解题方法.

例4:如图1,已知过村庄A有AB和AC两条公路,且其夹角为60°,规划要求这两条公路间的区域中建立一个工厂P,在公路AB边建仓库M,公路AC边建仓库N(两个仓库均异于村庄A),并要求PM=PN=MN=2千米. 那么该如何设计,才能使得工厂的噪音对村庄的影响最小呢?

解题视角:①三角函数法;②基本不等式法;③坐标法;④平面几何法(详解略).

评析:以上视角各有优劣:三角函数法是一种很好的通性通法,通过正弦、余弦定理探寻边角关系,这里的解题关键在于设角建立已知与未知关系间的桥梁,从而找寻到简单科学的思考角度,完成解题;基本不等式法也是高中数学中的一种重要方法,就是借助三角关系建立二元等式,并利用基本不等式探求最值,本题中关键点是如何得出二元关系;坐标法可以计算化思维,从而有效降低思维难度,而在本题的解决中效果并不明显,因此,如何运用,何时运用坐标法是需要深入思考和总结的问题;平面几何法可以强化图形观念,通过读、思、辩来接近问题本质,从而提升能力,然这一方法的获取有赖于直觉思维,很多学生在解题时不易想到,由此可见,“恰当”的直觉思维是使用良好解题方法的关键所在.

总之,在高三备考复习的解题教学应遵循解决问题的根本大法,也就是精心选择典型问题,善于把握解题过程,不放过任何一个“有价值”的机会,引导学生在积极尝试、深入探究和反复琢磨中积累更多、更有效的经验,获得更多优化的解题路径,这才是数学教与学的本质特征[3]. 在这样有效的思维训练中,打开学生的思维,实现数学能力的生长,提升复习效能,最终提高学生的高考成绩.

参考文献:

[1]  高建国,唐玉琴. 新课程理念下高三数学复习中的几点做法[J]. 中学数学杂志,2009(9).

[2]  孙莹. 让数学课堂在“变式”中生成精彩——从习题的“变身”浅谈变式教学[J]. 数学教学研究,2015(8).

[3]  赵玉辉. 高三数学概念复习的有效性策略浅析[J]. 数学学习与研究,2015(17).

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