☉安徽省靈璧第一中學(xué) 鄭 良
夯基固本構(gòu)系統(tǒng) 溯 源納新謀優(yōu)化
——例談高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中試卷講評(píng)的探索與思考
☉安徽省靈璧第一中學(xué) 鄭 良
教育是培養(yǎng)人的社會(huì)活動(dòng),學(xué)校教育是根據(jù)社會(huì)發(fā)展需要和受教育者成長(zhǎng)需要,有目的、有計(jì)劃、有組織地培養(yǎng)人的活動(dòng).考試是一定組織中的考試主體根據(jù)考試目的的需要,選擇運(yùn)用有關(guān)資料,對(duì)考試客體某方面或諸方面的素質(zhì)水平進(jìn)行測(cè)度、甄別和評(píng)價(jià)的一種社會(huì)活動(dòng).[1]教育是目的,考試是方法.考試從屬于教育活動(dòng),具有測(cè)量、激勵(lì)、反饋、診斷、矯正和發(fā)展等功效,它能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生心理和意志品質(zhì)的健康發(fā)展,實(shí)現(xiàn)“以考促學(xué)”;它能促使教師發(fā)現(xiàn)教與學(xué)中的問(wèn)題,通過(guò)研究進(jìn)行完善,實(shí)現(xiàn)“以考促教”.
人之行為,皆有目的,為了達(dá)到目的,采取某些方法.目的不明,方法就失去意義.考試不是課程結(jié)束的標(biāo)志,而是學(xué)習(xí)再深入的起點(diǎn)與過(guò)程,教學(xué)中要通過(guò)教育考試具有的督導(dǎo)、發(fā)展、導(dǎo)向等功能,實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)與提升學(xué)生綜合素質(zhì)的教育目的.下面以高三復(fù)習(xí)試卷的測(cè)評(píng)為載體,談?wù)劰P者對(duì)相關(guān)問(wèn)題的理解,不足之處,敬請(qǐng)同仁批評(píng)指正.
1.模式識(shí)別不力,無(wú)的放矢
當(dāng)遇到一個(gè)新問(wèn)題時(shí),我們辨認(rèn)它屬于哪一種基本模式,聯(lián)想到一個(gè)已經(jīng)解決的問(wèn)題,以此為索引,在記憶儲(chǔ)存中提取出相應(yīng)的方法來(lái)加以解決,這就是模式識(shí)別的解題策略.[2]如果學(xué)生模式識(shí)別不合理,將會(huì)導(dǎo)致無(wú)計(jì)可施或陷入命題者設(shè)計(jì)的圈套中.解決這類(lèi)問(wèn)題的基本程序是認(rèn)真讀題、細(xì)致分析、似然聯(lián)想、比對(duì)確認(rèn)、嘗試優(yōu)化等,盡可能“多一點(diǎn)想,少一點(diǎn)算”,用無(wú)窮的智慧來(lái)代替繁雜的操作.例1 已知集合
集合P的所有非空子集依次記為M1,M2,…,M31,設(shè)m1,m2,…,m31分別是上述每一個(gè)子集內(nèi)元素的乘積,如果P的子集中只有一個(gè)元素,規(guī)定其積等于該元素本身,那么m1+m2+…+m31=_______.
解析:記T=m1+m2+…+m31,則T為f的展開(kāi)式所有項(xiàng)系數(shù)之和減去1,令x=1,則T=f(1)-1=6-1=5.
點(diǎn)評(píng):不少學(xué)生無(wú)法揭示問(wèn)題本質(zhì),只能分別求出m1,m2,…,m31,耗時(shí)費(fèi)力.為什么如此構(gòu)造函數(shù),怎么想到賦值x=1?解題教學(xué)講究瓜熟蒂落、自然天成.教師只有講好“解題背后的故事”,學(xué)生才能知其然并知其所以然,進(jìn)而提升解題能力.m1,m2,…,m31由M1,M2,…,M31決定,透過(guò)結(jié)果或形式能否找到問(wèn)題的一般規(guī)律?
T是P中任意n(n=1,2,3,4,5)個(gè)元素乘積的和,類(lèi)比聯(lián)想原型:關(guān)于正整數(shù)2160,求:
(1)它有多少個(gè)不同的正因數(shù)?
(2)它的所有正因數(shù)的和是多少?
解析:(1)N=2160=24×33×5,所以2160的正因數(shù)為P=2α×3β×5γ的形式,其中α=0,1,2,3,4,β=0,1,2,3,r=0,1.根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理得2160的正因數(shù)的個(gè)數(shù)為5×4×2=40.
(2)式 子(20+21+22+23+24)×(30+31+32+33)×(50+51)的展開(kāi)式的值就是40個(gè)正因數(shù)之和.所以所有正因數(shù)之和為31×40×6=7440.
算術(shù)基本定理,又稱質(zhì)因數(shù)分解定理,即每一個(gè)大于1的整數(shù)都能分解成質(zhì)因數(shù)乘積的形式,把質(zhì)因數(shù)按照由小到大的順序排列在一起,相同的因數(shù)的積寫(xiě)成冪的形式,那么這種分解方法是唯一的.將整數(shù)分解為連乘積的形式,根據(jù)自然數(shù)在質(zhì)因數(shù)下分解唯一的性質(zhì),可構(gòu)建自然數(shù)與各質(zhì)因數(shù)指數(shù)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.根據(jù)原型,可知例1重在考查對(duì)應(yīng)關(guān)系、乘法計(jì)數(shù)原理的發(fā)現(xiàn)過(guò)程等,構(gòu)造函數(shù)法只是形式不同而已.為什么要賦值?如何進(jìn)行賦值?根據(jù)題設(shè)條件,借助合理賦值出現(xiàn)解題目標(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)解題目的.賦值的背后是解函數(shù)方程,先由分析法求值尋根,再用綜合法賦值表達(dá).將原型中(其值均為1)抽象成x,然后又賦值(x=1)回來(lái).解答利用分解與整合先求出每個(gè)括號(hào)內(nèi)的值再求積,優(yōu)化思維,提高解題效率.
2.漠視問(wèn)題特性,事倍功半
美國(guó)教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾在《教育心理學(xué)——認(rèn)知觀點(diǎn)》一書(shū)的扉頁(yè)上說(shuō):“假如讓我把全部的教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話,那么我將一言以蔽之曰:影響學(xué)習(xí)的唯一最重要的因素,就是學(xué)生已經(jīng)知道了什么.要探明這一點(diǎn)并據(jù)此進(jìn)行教學(xué).”浙江省數(shù)學(xué)特級(jí)教師鄭瑄認(rèn)為課堂教學(xué)要“循天(數(shù)學(xué)教育教學(xué)的自然規(guī)律)而事,因地(學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展的自然規(guī)律)制宜,唯求自然,方得始終.”類(lèi)似地,數(shù)學(xué)解題時(shí)必須明晰目標(biāo).只有弄清題設(shè)與結(jié)論,抓住問(wèn)題的特性與共性,才能因時(shí)而動(dòng),隨機(jī)應(yīng)變,而不至于淪為簡(jiǎn)單的、枯燥的機(jī)械勞動(dòng).
點(diǎn)評(píng):解法1通過(guò)模式識(shí)別認(rèn)定本題類(lèi)型為“已知三角函數(shù)的圖像求解析式,進(jìn)而確定相關(guān)的性質(zhì)”,按部就班操作.解法2從函數(shù)的圖像與性質(zhì)出發(fā),利用圖像變換,直奔目標(biāo),事半功倍.眾所周知,中學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)選擇能力是指中學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中形成和發(fā)展起來(lái)的,能夠?qū)W(xué)習(xí)對(duì)象(客體)進(jìn)行辨別、篩選的,有助于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種個(gè)性心理特征.中學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)選擇能力是影響學(xué)習(xí)成績(jī)的重要因素,二者有著較高的正相關(guān).大部分學(xué)生還沒(méi)有養(yǎng)成良好的解題自我監(jiān)控的習(xí)慣,不能選擇合適的解題策略,其深層原因是學(xué)生學(xué)到的是“死”的知識(shí)、方法與技能,遇到相關(guān)問(wèn)題時(shí)只能和盤(pán)推出,無(wú)法通過(guò)分析、比較、鑒別等手段將已有知識(shí)與技能等按需分配.
3.系統(tǒng)構(gòu)建脫節(jié),無(wú)力為繼
數(shù)學(xué)是一個(gè)系統(tǒng),理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)需要系統(tǒng)思維.系統(tǒng)思維就是把認(rèn)識(shí)對(duì)象作為系統(tǒng),從系統(tǒng)和要素、要素和要素、系統(tǒng)和環(huán)境的相互聯(lián)系及相互作用中綜合地考查認(rèn)識(shí)對(duì)象的一種思維方法.系統(tǒng)思維能極大地簡(jiǎn)化人們對(duì)事物的認(rèn)知,并提高研究的質(zhì)量和效率.系統(tǒng)思維給我們帶來(lái)整體觀、全局觀,具備系統(tǒng)思維是邏輯抽象能力強(qiáng)的集中表現(xiàn).[3]課堂教學(xué)中,要以數(shù)學(xué)地認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題為核心任務(wù),以數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過(guò)程和理解數(shù)學(xué)知識(shí)的心理過(guò)程為基本線索,為學(xué)生構(gòu)建前后一致邏輯連貫的學(xué)習(xí)過(guò)程,使他們?cè)谡莆諗?shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中學(xué)會(huì)思考.[4]通過(guò)學(xué)習(xí)構(gòu)建數(shù)學(xué)整體,從整體上把握事物的聯(lián)系,樹(shù)立整體意識(shí)和全局思想,提高系統(tǒng)思維水平.現(xiàn)實(shí)中,碎片化教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生接受凌亂化,遇到相關(guān)問(wèn)題,無(wú)法實(shí)現(xiàn)知識(shí)間的架構(gòu)與連貫,知識(shí)與思想方法的融合,知識(shí)向能力及智慧的延伸.
例3 △ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別是a,b,c,BC邊上的高為,則的最大值為_(kāi)_____.
解法2:設(shè)a=2,以BC的中點(diǎn)為原點(diǎn),以BC所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,則B(-1,0),C(1,0),則A(m,,所以
解法3:設(shè)a=2,以BC的中點(diǎn)為原點(diǎn),以BC所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,則B(-1,0),C(1,0),則,所以,整理得(t2-1)m2-2(t2+1)m+2t2-2=0(※).
圖1
當(dāng)t2=1時(shí),m=0;
當(dāng)t2≠1時(shí),(※)式的判別式Δ=-4(t4-6t2+1)≥0,得且t2≠1,即且t≠1.
點(diǎn)評(píng):解法1利用“算二次”思想得到a,b,c,sinA的關(guān)系,代入余弦定理整體代換構(gòu)建關(guān)于A的三角函數(shù),借助“二合一”()公式求出函數(shù)的最大值.解法2根據(jù)目標(biāo)為齊次式的特征,利用正弦定理化角為邊,根據(jù)點(diǎn)C的軌跡利用解析法構(gòu)建目標(biāo)關(guān)于變量m的函數(shù),然后利用均值不等式(或利用函數(shù)的性質(zhì))求解.解法3根據(jù)目標(biāo)式的齊次關(guān)系巧妙設(shè)元,先利用判別式法求出新元的范圍,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為新元的函數(shù)最值問(wèn)題.不少學(xué)生使用解法1得到a2=2bcsinA(或過(guò)點(diǎn)A作AH⊥BC,垂足為H,利用可得sinA=2sinBsinC)后思維斷線,使用解法2得到后不知該往何處發(fā)展實(shí)不應(yīng)該,使用解法3不會(huì)用判別式法等.學(xué)生的核心素養(yǎng)如何體現(xiàn)?在遇到教師沒(méi)有教過(guò)的問(wèn)題,能(善)用教師已經(jīng)教過(guò)的知識(shí)來(lái)對(duì)付.
圖2
例4 如圖2,三棱柱ABC-A1B1C1中,底面△ABC為正三角形,側(cè)面都是菱形,且A1在底面ABC上的投影為BC的中點(diǎn)O.
(1)證明:側(cè)面BCC1B1為正方形;
(2)求二面角C-AB-C1的正切值.
解析:(1)連接OA,△ABC為正三角形,且O是BC的中點(diǎn),所以O(shè)A⊥BC.因?yàn)锳1在底面ABC上的投影為BC的中點(diǎn)O,所以O(shè)A1⊥BC,OA∩OA1=O,所以BC⊥平面AA1O,所以BC⊥AA1.因?yàn)锳A1∥BB1,所以BC⊥BB1.又BCC1B1為菱形,所以側(cè)面BCC1B1為正方形.
圖3
(2)方法1:由題意,知OA,OB,OA1兩兩垂直,建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz,如圖3所示,設(shè)AB=2,則A,設(shè)平面ABC1的法向量為n=(x,y,z),則令x=1,得根據(jù)題意可得平面ABC的法向量為m=(0,0,1),則cos〈m,n,所以,即二面角C-AB-C1的正切值為
圖4
點(diǎn)評(píng):學(xué)生解決第(1)問(wèn)暢通無(wú)阻,處理第(2)問(wèn)多用向量坐標(biāo)法,遺憾的是少數(shù)學(xué)生無(wú)法建構(gòu)聯(lián)系,一招不慎(點(diǎn)C的坐標(biāo)表示錯(cuò)誤),滿盤(pán)皆輸.學(xué)生在考試中及試卷校對(duì)時(shí)均偏愛(ài)向量坐標(biāo)法,害怕傳統(tǒng)方法.其深層原因是學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備不足、分析能力不強(qiáng)、思維能力不高,解題時(shí)遭遇知識(shí)混淆,思維脫軌等冷遇.當(dāng)然,理論根基不牢也會(huì)導(dǎo)致向量坐標(biāo)法錯(cuò)誤百出,如知識(shí)張冠李戴,公式移花接木等.恩格斯說(shuō)過(guò):“思維是地球上最美麗的花朵”.美國(guó)數(shù)學(xué)教育家G·波利亞說(shuō)過(guò):“一個(gè)專心的認(rèn)真?zhèn)湔n的教師能夠拿出一個(gè)有意義的但又不太復(fù)雜的題目,去幫助學(xué)生發(fā)掘問(wèn)題的各個(gè)方面,使得通過(guò)這道題,就好像通過(guò)一道門(mén)戶,把學(xué)生引入一個(gè)完整的理論領(lǐng)域.”教師教學(xué)要從疑問(wèn)與驚奇開(kāi)始,用問(wèn)題撥動(dòng)學(xué)生的心弦,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)情感的融合、數(shù)學(xué)思維的提高與數(shù)學(xué)文化的升華.
4.深度學(xué)習(xí)缺乏,浮于表象
《高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》指出:“高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)為學(xué)生提供選擇和發(fā)展的空間,為學(xué)生提供多層次、多種類(lèi)的選擇,以促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和對(duì)未來(lái)的人生規(guī)劃的思考.”布魯納說(shuō)過(guò):“探索是數(shù)學(xué)的生命線”.通過(guò)探究學(xué)習(xí),學(xué)生不僅掌握了數(shù)學(xué)知識(shí),還學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)方法,獲得了情感體驗(yàn)等.現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,師生教與學(xué)有量無(wú)質(zhì),充滿著困惑與彷徨,數(shù)學(xué)理解始終在低層次中徘徊,與見(jiàn)微知著、觸類(lèi)旁通相距甚遠(yuǎn).學(xué)生遇到問(wèn)題往往被命題人牽著鼻子走,找不到較好的解題途徑.
例5已知函數(shù)f(x)=|x-2|-a|x+3|.
(1)若a=-1,求f(x)的最小值;
(2)若f(x)≥2恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解析:(1)當(dāng)a=-1時(shí),f(x)=|x-2|+|x+3|.
方法2:f(x)的幾何意義是數(shù)軸上一點(diǎn)P(x,0)到A(-3,0)與B(2,0)的距離之和,所以當(dāng)-3≤x≤2時(shí),f(x)的最小值為5.
方法3:f(x)=|2-x|+|x+3|≥|2-x+x+3|=5,當(dāng)且僅當(dāng)-3≤x≤2時(shí)等號(hào)成立.
若a≥1,當(dāng)x≥2時(shí)不合題意.
若-1<a<1,當(dāng)x≥2時(shí),f(x)單調(diào)遞增,所以有f(x)≥(f2)=-5a≥2,得;當(dāng)-3≤x<2時(shí),(fx)單調(diào)遞減,所以有(fx)≥(f2)=-5a≥2,得;當(dāng)x<-3時(shí),(fx)單調(diào)遞減,所以有f(x)>f(-3)=5≥2恒成立.所以有(通過(guò)圖像可以得x=2時(shí),函數(shù)f(x)取得最小值)
若a=-1,函數(shù)f(x)在(-∞,-3)上單調(diào)遞減,在(2,+∞)上單調(diào)遞增,當(dāng)-3≤x≤2時(shí),f(x)=5為常數(shù)函數(shù),符合題意.
若a<-1,函數(shù)f(x)在(-∞,-3)上單調(diào)遞減,在(-3,+∞)上單調(diào)遞增,所以有f(x)≥f(-3)=5≥2,符合題意.所以a<-1.
方法2:f(x)≥2恒成立,即|x-2|-a|x+3|≥2恒成立.
當(dāng)x=-3時(shí),a∈R.
方法5:由f(x)≥2恒成立,即a|x+3|≤|x-2|-2恒成立,而在同一坐標(biāo)系下,分別畫(huà)出函數(shù)h(x)=a|x+3|與g(x)的圖像,如圖5所示,由圖像可得.所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為
x y=g(x)(2,-2)y=h(x)y(-3,0)O
點(diǎn)評(píng):對(duì)于第(1)問(wèn),方法1為零點(diǎn)分段法,通過(guò)絕對(duì)值的代數(shù)意義去掉函數(shù)f(x)中的絕對(duì)值,進(jìn)而利用函數(shù)的圖像(性質(zhì))解答;方法2利用絕對(duì)值的幾何意義,結(jié)論清晰直觀;方法3為公式法,利用絕對(duì)值的三角不等式求函數(shù)的最值,驗(yàn)證最值成立的條件頗為關(guān)鍵.對(duì)于第(2)問(wèn),方法1為函數(shù)最值法,去絕對(duì)值需要對(duì)x進(jìn)行分類(lèi)討論,再考慮(各子)函數(shù)單調(diào)性需要對(duì)a的范圍進(jìn)行劃分,事無(wú)巨細(xì),過(guò)程繁雜,最終的結(jié)論是各類(lèi)情況中a的范圍的并集;方法2為分離參數(shù)法,通過(guò)對(duì)x進(jìn)行劃分,由邏輯關(guān)系可知最終的結(jié)論是各類(lèi)情況中a的范圍的交集;方法3與方法4均利用了必要性解題策略(可以在的基礎(chǔ)上求函數(shù)f(x)的最值來(lái)檢驗(yàn)結(jié)論),利用a的邊界值(上界)進(jìn)行消元,以靜制動(dòng),其中方法3利用分段函數(shù)的性質(zhì),方法4直接利用(多個(gè)絕對(duì)值的和)函數(shù)最值的性質(zhì)直接求解;方法5為數(shù)形結(jié)合法,通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)圖像直觀地得出問(wèn)題的結(jié)論.深度學(xué)習(xí)的程度決定著解題方法的優(yōu)劣,思維水平高的學(xué)生能審時(shí)度勢(shì)、氣定神閑地選用解題的最佳方案,實(shí)現(xiàn)一招制敵;反之,思維水平低的學(xué)生常常望文生義、跼蹐不安中嘗試解題的“原始”方案,往往勞而無(wú)功.
5.文化底蘊(yùn)淡薄,流于形式
數(shù)學(xué)是人類(lèi)文化的重要組成部分,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是現(xiàn)代社會(huì)每一個(gè)公民應(yīng)該具備的基本素養(yǎng).數(shù)學(xué)具有高度的抽象性、嚴(yán)密的邏輯性和追求形式化的特點(diǎn).目前,中學(xué)數(shù)學(xué)教育往往篩去了“文化”(數(shù)學(xué)精華),只留下“技術(shù)”(機(jī)械操作),將數(shù)學(xué)演變?yōu)榧兇馔评砼c計(jì)算的科學(xué),淪為考試測(cè)試的工具,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的思想和精神了解膚淺,對(duì)數(shù)學(xué)宏觀認(rèn)識(shí)和總體把握粗陋,對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)索然無(wú)趣甚至心生厭惡.解題時(shí)在封閉的“孤島”上搜尋、演繹著可靠的邏輯,呆板地、枯燥地演練充斥著符號(hào)、數(shù)字的游戲.缺乏鮮活思維的勞作,難以激發(fā)學(xué)生的興趣,無(wú)法提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和鑒別能力,更談不上領(lǐng)悟數(shù)學(xué)文化的魅力.
(1)求橢圓E的方程;
(2)是否存在經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O的直線BD和AC相交且交E于B、D兩點(diǎn),使得四邊形ABCD的面積最大?若存在,求出直線BD的斜率;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
點(diǎn)評(píng):第(1)問(wèn)的兩種解法均為常規(guī)解法,上面給出第(2)問(wèn)的解法為通性通法.為什么OM的斜率是,四邊形ABCD的面積最大值為,你能一眼看出它嗎?結(jié)論是否具有一般性?通過(guò)坐標(biāo)的伸縮變換可知(基本結(jié)論證明較為簡(jiǎn)單,證明過(guò)程略):對(duì)于橢圓(a>b>0),通過(guò)x′=x,y′=my ( 其 中)進(jìn)行變換,橢圓變換為圓x2+y2=a2,變換前坐標(biāo)系xOy中的點(diǎn)A,B,C,…與變換后坐標(biāo)系x′Oy′內(nèi)的點(diǎn)A′,B′,C′,…對(duì)應(yīng).則有以下結(jié)論:①若A,B,C三點(diǎn)共線,則A′,B′,C′三點(diǎn)仍然共線;若AB∥CD,則A′B′∥C′D′;②若AB的斜率為k,則A′B′的斜率為mk;若C分線段AB的比為λ,則C′分線段A′B′的比為λ;特別的,若C為線段AB的中點(diǎn),則C′為線段A′B′的中點(diǎn)(其中k為AB的斜率);④變化后封閉圖形的面積是變換前對(duì)應(yīng)封閉圖形面積的m倍,如S△A′B′C′=mS△ABC.
數(shù)學(xué)文化主要包括數(shù)學(xué)的歷史、思想、方法、精神,以及數(shù)學(xué)與人類(lèi)其他知識(shí)領(lǐng)域之間的關(guān)聯(lián)等.只有弄清問(wèn)題的背景,通曉來(lái)龍去脈,才能知其然并知其所以然,在學(xué)到問(wèn)題結(jié)論的同時(shí),深化了對(duì)問(wèn)題的過(guò)程性理解,感悟了兩者之間的聯(lián)系,顯示了數(shù)學(xué)的魅力與價(jià)值.美國(guó)數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)史家M·克萊因早在1986年就批評(píng)過(guò)數(shù)學(xué)教學(xué):“各級(jí)各類(lèi)小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)都把數(shù)學(xué)作為一門(mén)孤立的學(xué)科來(lái)講授,而很少將其與現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來(lái).”[5]我們的教學(xué)在為學(xué)生的升學(xué)考試負(fù)責(zé)的同時(shí),更要對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展和幸福人生負(fù)責(zé),采用文化育人,繼承與發(fā)展無(wú)數(shù)先哲為我們留下的寶貴的精神財(cái)富.
1.回歸教材,夯實(shí)基礎(chǔ)
美國(guó)教育家戈溫認(rèn)為:“教材是好的思維或情感的媒介,是思想或過(guò)程的權(quán)威記錄,是概念或知識(shí)實(shí)體的編制者,是增加意義和豐富經(jīng)驗(yàn)的刺激物,是具有潛能可促使新事件發(fā)生的過(guò)去事件的記錄.”回歸教材是前提,夯實(shí)基礎(chǔ)是保證,提升能力是目標(biāo).目前,很多教師無(wú)視教材,熱衷于在魚(yú)龍混雜的各種資料中游弋.對(duì)照各類(lèi)試題,能夠清楚地發(fā)現(xiàn)“題在書(shū)外,根在書(shū)中”.它們或是教材內(nèi)容的遷移,或是教材例習(xí)題的簡(jiǎn)單變式、重組或拓展,或以教材閱讀材料為背景設(shè)置問(wèn)題等.如例5的本質(zhì)為含兩個(gè)或以上絕對(duì)值的函數(shù)的最值問(wèn)題,文獻(xiàn)6中有第四章“2.1實(shí)際問(wèn)題的函數(shù)刻畫(huà)”的問(wèn)題3:如圖6,在一條彎曲的河道上,設(shè)置了6個(gè)水文監(jiān)測(cè)站.現(xiàn)在需要在河邊建一個(gè)情報(bào)中心,從各監(jiān)測(cè)站沿河邊分
別向情報(bào)中心輔設(shè)專用通訊電纜,怎樣刻畫(huà)專用通訊電纜的總長(zhǎng)度?(分析與解答略)而以此為載體的高考試題有:2014年全國(guó)卷Ⅱ文理科第24題,2014年安徽卷文理科第9題,2014年福建卷文科第12題,2014年江西卷理科第11題、文科第15題,2014年重慶卷理科第16題,2016年全國(guó)丙卷文理科第24題等,以此為載體的自主招生題有2011年北約自主招生第7題等.絕對(duì)值個(gè)數(shù)的多寡及函數(shù)是否含有參數(shù)決定著試題解決的難易程度,進(jìn)而區(qū)分學(xué)生思維水平的高低.例6源自選修4-4第一章第1節(jié)“平面直角坐標(biāo)系”(1.1 平面直角坐標(biāo)系與曲線方程,1.2平面直角坐標(biāo)軸中的伸縮變換),類(lèi)似的問(wèn)題有必修2第一章第2節(jié)直觀圖(直觀圖的畫(huà)法及原理)等,通過(guò)教材深度解讀及深入學(xué)習(xí),以上問(wèn)題的解決水到渠成.
圖6
在高考復(fù)習(xí)時(shí),(1)重新精讀教材內(nèi)容,升華對(duì)知識(shí)、思想方法的理解.仔細(xì)琢磨正文內(nèi)容,品味對(duì)正文的注解與旁批.理清問(wèn)題的引入、發(fā)現(xiàn)、發(fā)展、分析、總結(jié)等過(guò)程,感悟解決問(wèn)題的基本脈絡(luò),從新的高度去溫習(xí),可以形成一個(gè)更完整的認(rèn)識(shí)、更全面的理解.(2)挖掘教材例題和習(xí)題,強(qiáng)化例習(xí)題的遷移能力.新課學(xué)習(xí)時(shí)往往局限于基本任務(wù)的達(dá)成,復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)從一題多解、一題多變、多題一解等角度重新審視,從命題者的角度對(duì)試題進(jìn)行加工與整合,從解題者的角度對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解構(gòu),并盡可能從現(xiàn)象中揭示本質(zhì).(3)通過(guò)拓展性欄目深化對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用.閱讀材料等拓展性欄目對(duì)教材相關(guān)內(nèi)容、思想的注解與延伸,新課學(xué)習(xí)時(shí)限于認(rèn)知水平,往往無(wú)法準(zhǔn)確領(lǐng)略其內(nèi)涵,復(fù)習(xí)時(shí)要從更高的角度系統(tǒng)地理解該內(nèi)容的博大精深.如通過(guò)必修2第一章的課題學(xué)習(xí)(正方體截面的形狀)來(lái)加深對(duì)截面及其性質(zhì)的理解與應(yīng)用.
2.重視探究,強(qiáng)化過(guò)程
數(shù)學(xué)課堂教學(xué)是學(xué)生在師生、生生對(duì)話交流中思維砥礪、增智怡情的過(guò)程.探究既是學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn),也是新課程改革所倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式.探究教學(xué)是指在教師的指導(dǎo)下學(xué)生運(yùn)用探究的方式方法進(jìn)行學(xué)習(xí),主動(dòng)獲取知識(shí)、發(fā)展能力的實(shí)踐活動(dòng).高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)明確指出“數(shù)學(xué)探究課題的選擇是完成探究學(xué)習(xí)的關(guān)鍵”.寧連華等通過(guò)研究認(rèn)為:“數(shù)學(xué)探究學(xué)習(xí)的主流形式不是調(diào)查、實(shí)驗(yàn)性活動(dòng),而是突出表現(xiàn)在以思維活動(dòng)為特征的問(wèn)題探索或解難題范疇.”[7]重視過(guò)程教學(xué),就是讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,充分利用已有知識(shí)及生活經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)探求新知,把教材的間接經(jīng)驗(yàn)通過(guò)自身實(shí)踐去重新發(fā)現(xiàn),建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu).學(xué)生正是通過(guò)探求知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程,各種能力才得以發(fā)展.如:已知數(shù)列{an}共有9項(xiàng),其中a1=a9=1,且對(duì)應(yīng)每個(gè)i∈{1,2,3,…,8},均有則數(shù)列{an}的個(gè)數(shù)是_____.如何通過(guò)一系列運(yùn)算保證a1=a9=1呢?(面對(duì)相對(duì)陌生的問(wèn)題,產(chǎn)生了一定的認(rèn)知沖突)從首尾的狀態(tài)看,結(jié)果不變,需要怎樣的變換才能保證結(jié)果的“不變性”?(適度有效的自我引導(dǎo)或教師引導(dǎo))平移變換或伸縮變換中加法與乘法的單位元是什么?現(xiàn)實(shí)情境與等比數(shù)列模型差異在哪里?(探尋相應(yīng)的知識(shí)能力儲(chǔ)備)數(shù)字“2,1,-”各需貢獻(xiàn)幾個(gè)?以哪一個(gè)數(shù)字為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)?(通過(guò)較強(qiáng)的反思監(jiān)控能力優(yōu)化解題過(guò)程)通過(guò)數(shù)列與變換的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系可知(1≤i≤8)中有2k個(gè)2,2k個(gè)-,8-4k個(gè)1,且k的所有可能取值為0,1,2,數(shù)列{an}的個(gè)數(shù)是491.教師稚化自己的思維是化解難點(diǎn)的有效途徑,稚化思維是指在教學(xué)活動(dòng)中,教師把自己的外在學(xué)術(shù)性的話語(yǔ)權(quán)威隱蔽起來(lái),不以知識(shí)豐富的指導(dǎo)者自居,而是把自己的思維降格到學(xué)生的思維水平,充分關(guān)注學(xué)生的原有知識(shí)儲(chǔ)備和經(jīng)驗(yàn)背景,有意識(shí)地返回到與學(xué)生相仿的思維狀態(tài),設(shè)身處地地揣摩學(xué)生的思維,切合學(xué)生的心態(tài),以與學(xué)生同樣的認(rèn)知興趣、同樣的學(xué)習(xí)情緒、同樣的思維情境、同樣的探究行為來(lái)完成教學(xué)的和諧共創(chuàng),從而達(dá)到和學(xué)生的思維保持同頻共振的一種教學(xué)藝術(shù).通過(guò)過(guò)程探究,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生從貼地而行到云端跳舞.
3.構(gòu)建整體,理性思辨
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),不只是為了會(huì)解某道題或某類(lèi)題,更重要的是激活與發(fā)展學(xué)生的思維,即數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成果的最終表現(xiàn)形式應(yīng)該是學(xué)生變得越來(lái)越聰明.整體是事物的一種真實(shí)存在形式.數(shù)學(xué)也是一個(gè)整體,數(shù)學(xué)中的整體性既體現(xiàn)在代數(shù)、幾何、三角等各部分內(nèi)容之間的相互聯(lián)系上,也體現(xiàn)在同一部分內(nèi)容知識(shí)的前后邏輯關(guān)系上.當(dāng)我們遇到一個(gè)問(wèn)題時(shí),能自發(fā)立足局部、著眼整體,系統(tǒng)思維、理性思辨,發(fā)散中謀求策略方法,收斂中聚焦思維優(yōu)化.如例2中整體與局部的思辨,例3三角函數(shù)內(nèi)外的考量,例4第(2)問(wèn)傳統(tǒng)方法與向量坐標(biāo)法的比較等.又如:已知向量a,b的夾角為,|a|=1,若對(duì)一切實(shí)數(shù)x,
|xa+2b|≥|a+b|恒成立,則|b|的取值范圍是________.可將條件“|xa+2b|≥|a+b|”平方整理得到關(guān)于x的一元二次方程,利用其判別式不大于0即得解法1,解法2是坐標(biāo)法,向量是代數(shù)與幾何溝通的橋梁,嘗試從向量和的幾何意義出發(fā),如圖7所示,由可求得結(jié)果,即為解法3.
圖7
4.精心設(shè)計(jì),教育無(wú)痕
德國(guó)一位學(xué)者有過(guò)一個(gè)精辟的比喻:將15克鹽放在你的面前,無(wú)論如何你難以下咽.但當(dāng)將15克鹽放入一碗美味可口的湯中,你在享用佳肴時(shí),就將15克鹽全部吸收了.這表明要達(dá)成好的結(jié)果,手段與方法同樣重要.教育是心靈與心靈的融合,是靈魂與靈魂的對(duì)話,是智慧與智慧的碰撞,是生命與生命的互動(dòng).無(wú)痕教育是指把教育意圖和目的隱蔽起來(lái),通過(guò)間接、暗示或迂回的方式(不知不覺(jué)、潛移默化、不留痕跡),給學(xué)生以教育的教育方式.它既是一種教育方式,更是一種育人技巧,是一種教育的美學(xué)哲學(xué)境界.將教育的意圖掩蓋起來(lái),一種充滿人性關(guān)懷的超凡的教育智慧.教育無(wú)痕,彰顯出教育的最高境界:似雪落春泥,悄然入土,孕育和滋潤(rùn)著生命;雖無(wú)痕,卻有聲有色;雖無(wú)痕,卻有滋有味;雖無(wú)痕,卻如歌如樂(lè),如詩(shī)如畫(huà).德國(guó)教育家第斯多惠說(shuō)過(guò):“我們認(rèn)為,教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授的本領(lǐng),而在于激勵(lì)、喚醒、鼓舞,而沒(méi)有興奮的情緒怎么能激勵(lì)人,沒(méi)有主動(dòng)性怎么能喚醒沉睡的人,沒(méi)有生機(jī)勃勃的精神怎么能鼓舞人呢?”贊可夫指出:“教學(xué)法一旦能觸及學(xué)生的情緒和意志領(lǐng)域,觸及學(xué)生的精神需要,這種教學(xué)法就能發(fā)揮高度有效的作用.”陶行知先生也有一個(gè)精辟的比喻“接知如接枝”.他說(shuō):“我們要把自己的經(jīng)驗(yàn)做根,以這經(jīng)驗(yàn)所發(fā)生的知識(shí)做枝,然后別人的知識(shí)方才可以接得上去,別人的知識(shí)方才成為我們知識(shí)的一個(gè)有機(jī)部分.”如例1中構(gòu)造函數(shù)并賦值能極大地激發(fā)學(xué)生的探究興趣,引領(lǐng)其自發(fā)地思考解法的緣由.教師在理解數(shù)學(xué)、理解教學(xué)、理解學(xué)生的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì),用自己熱誠(chéng)、激情、真情帶動(dòng)學(xué)生的熱誠(chéng)、激情、真情.只有激情和真情才會(huì)在師生之間產(chǎn)生一種互相感染的效應(yīng),從而不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,喚起學(xué)生的求知欲,誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望,進(jìn)而構(gòu)建知識(shí)體系,激活數(shù)學(xué)思維,提高數(shù)學(xué)能力,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng).
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