与其说教解法,不如说教想法
——理想的解题教学之我见

2021-11-17 10:03江苏省沙溪高级中学215421谭海洋
中学数学研究(江西) 2021年11期
关键词:值域最值变式

江苏省沙溪高级中学 (215421) 谭海洋

解题教学,是数学教学重要的组成部分.解题教学的目的是什么,最直白的说法就是让学生学会如何解题.于是习题课上,教师们往往十分注重解题方法的传授,都希望借助一个问题的解决来突破一类问题的解法,期待通过“一例多练”来达到理想的教学效果,然而往往事与愿违,虽然有些相类似的题目在课堂上教师讲了多遍,学生也练了多遍,但考试中学生对这些题目依然“视若路人”.那么原因何在?难道教师重视解法的教学有错?的确,实践证明只注重传授解法的解题教学是达不到理想的教学效果的.笔者倒认为,对于解题教学,与其说教解法,不如说教想法,教学生“想法”才是理想的解题教学.本文结合教学案例谈谈自己的看法.

1、引导学生仔细审题,独立思考,说出“想法”

审题,是解题的“前奏”,学生解题失败往往是因为他们缺乏对题目的认识,缺乏独立思考的能力,为此教师在解题教学中应引导学生加强审题训练,有意识的设置思维障碍,有时可以让学生在“形同质疑”题中“吃点亏”,从内心深处感悟审题的重要性,并通过对比与思考,说出自己的“想法”.

案例1 一道函数综合题的解法纠错

高一阶段学习了函数内容后,笔者上了一堂函数综合应用的习题课,给出了如下题让学生独立解答.

例1 已知函数f(x)=loga(ax2-x+2)值域为实数集R,求实数a的取值范围.

在解题前,我要求学生认真审题,再交流自己的“想法”.

对于这种解法,几乎三分之二的学生认为正确,而其余学生则不认同,但说不出所以然来,于是笔者给出例1的变式题:

变式已知函数f(x)=loga(ax2-x+2)定义域为实数集R,求实数a的取值范围.

定义域为实数集R就是ax2-x+2>0恒成立,不就是学生1的解答吗?一字之差,怎么会答案完全一致呢?笔者要求学生再次审题,独立思考,并说出自己的“想法”.

学生2:学生1的解答是错误的,他把定义域为R当成了值域为R.我认为值域为R,并不要求定义域为R,而“定义域为R”也不能保证“值域为R”,其实只需内函数y=ax2-x+2的值域中含有(0,+∞)即可.我是这样解的:

当a=0时,函数y=ax2-x+2即为y=-x+2,一次函数的值域为R,含有(0,+∞),符合;

至此,例1的正确解法已“浮出水面”.在教师的引领下,学生不仅注意到审题的重要性,同时也发表了自己的“想法”,在互相补充与完善中,不断提升数学思维能力.

从本案例可以看出,引导学生独立思考,说出“想法”,是解题教学的必由之路,从本质上看,这个教学环节是教师引导学生如何分析问题.试想,如果教师一味地讲解法,却忽视问题的分析,那么学生怎么可能实现“解决问题”的最终目的!

2、引导学生质疑补充,独立动手,实施“想法”

在许多教师看来,解题教学就是教会学生形成解题思路,学生在教师引导下产生解题的“想法”便认为是“大功告成”了,于是教师会迫不及待的换上一个新的问题继续探讨.表面上看似乎加大了教学容量,学生会收益更多,其实不然,这种解题教学模式,会造成学生“只会说,不会做”,这种“眼高手低”现象归咎于只有理论指导没有实战演练.常言道:纸上得来终觉浅,实践才可出真知.笔者以为,解题教学,学生实战演习的环节不可少,教师应该引导学生质疑补充,独立动手,实施学生各自的“想法”.

案例2 一道解析几何题的解法质疑

解析几何的重要教学目标是培养学生数学运算的核心素养,在教学中我们发现,对于解析几何题的解法,学生们大都说个子丑寅卯,但考试时失分却很严重,其根本原因主要有选择方法不当或计算不过关,为了解决这个问题,笔者在圆锥曲线习题课上,给出如下问题要求学生确定解题策略,并加以独立解答.

学生1:本题是直线与圆锥曲线位置关系含参问题,一般可借助“设而不求”的技巧,利用一元二次方程根的判别式与根与系数的关系来求解,我的解法如下:

学生3:学生2的解法虽然优于学生1的解法,但我感觉还是计算量太大,而且需分类讨论,一旦忘记了直线AB斜率不存在的情形,最终会导致解答对而不全的严重后果.而我利用了向量共线所得到两个关系式(横坐标与纵坐标的关系都利用)来解,感觉比他们简捷.

师:第三位同学的解法虽然没有对x1+x2与x1x2的整体代入变形,但是计算量明显比前两位同学的解法小,而且由于没有新的参数k,使得字母较少,变形的目标更加明确.因此我们解答直线与圆锥曲线的问题时,不要过分依赖一元二次方程根的判别式与根与系数的关系,当解方程组比较简单时,不妨直接求出有关未知数的解,然后利用未知数的取值范围建立不等式.

从本案例可以看出,学生说出“想法”诚可贵,但实施“想法”价更高.实施“想法”的过程中,能让他们的数学思维暴露得更真实,能让他们在互相质疑中,不断提高认识,完善解答,提升数学素养,这不正是解题教学的目的吗?由于实施“想法”要有充分的时间,所以教师应该舍得把解题的时间还给学生,宁可少讲一道题,也要让他们把“想法”变成“现实”.

3、引导学生提炼思想,一题多变(多解),升华“想法”

在解题教学中,教师不仅要教学生如何解题,更要教学生研究题目,研究题目的背景与知识点,研究解题的解法或解法中蕴含的数学思想,研究题目的可变性等要素,只有这样,才能提升他们的数学思维水平,升华他们的“想法”,才能让解题教学达到“通过一道题,解决一类题”的理想境界.

案例3 一堂基本不等式应用的探究课

基本不等式堪称求解最值问题的利器,面对一个具体问题,教师不仅要让学生产生创造条件善于应用基本不等式的“想法”,更要让他们站在命题者的角度去尝试“变(编)题”,举一反三,从而从而实现把知识转化为能力的目的.基于此,笔者上了一堂基本不等式应用的自主变式探究课.

教师给出例题,要求先学生解答例题,并在例题基础上围绕基本不等式的应用进行趣味横生的“变式接龙”活动.

师:此类问题的特点在于已知条件中变量位于分子(或分母)位置上,所求表达式变量的位置恰好相反,位于分母(或分子)上,则可利用常数“1”将已知与所求进行相乘,从而得到常数项与互为倒数的两项,然后利用基本不等式求解.下面请同学们根据例题围绕基本不等式的应用自主变式,并交流发言.

学生2:我由x+y=1联想到sin2α+cos2α=1,于是把它变成一个三角函数最值问题:

学生3:我把条件与结论互换,得到如下变式:

学生4:我把条件变成直线方程的背景,得到如下变式:

学生5:我把例题的条件与所要求的最值的代数式都变得复杂些:

学生6:我把例题的条件与所要求的最值的代数式都变得复杂更复杂:

学生7:刚才大家编的题目都是变量一次型的,我编了个二次型的:

学生8:我把条件等式和所求最值的代数式都变成二次型:

……

真是一石激起千层浪,学生们跃跃欲试,几乎每位学生都展示了自己的“佳作”.实际上,提出问题比解决问题更重要.解题教学,教师不仅要引导学生解决问题,更要引导学生提出问题,因为这是一条提炼思想,升华“想法”的“绿色通道”.从本案例可以看出,一个问题的解决不是解题教学的结束,而是点燃学生“想法”的“导火索”.在解题教学中,教师应该充分相信学生,把思考的时间与空间还给学生,并积极加以引导,那么,学生的数学思维与能力必将得到升华,这样的课堂必然会活力四射.

什么是理想的解题教学?笔者以为,让学生对数学题有“想法”,实施“想法”,并循着数学规律不断产生新的“想法”的解题教学才是理想的解题教学,因为这种教法不仅符合学生的认知规律,而且能让学生的核心素养得到全面发展.

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