王友春
高中數(shù)學(xué)的教與學(xué)離不開解題,但題不在多,而在于讓學(xué)生“學(xué)一題,觸一類,通一片”;“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,就好像一道門,把學(xué)生引入到一個(gè)完整的理論區(qū)域”(數(shù)學(xué)家波利亞).教師在解題教學(xué)中,理應(yīng)科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題,形成一個(gè)螺旋式上升的“問(wèn)題串”,從本質(zhì)上去引領(lǐng)學(xué)生探究、解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.本文筆者結(jié)合自己的一次教學(xué)實(shí)踐,通過(guò)對(duì)出現(xiàn)在函數(shù)題中含全稱、存在量詞的一系列問(wèn)題(問(wèn)題串)的分析、探究,以期提高學(xué)生的探究思維能力和課堂的教學(xué)實(shí)效,不妥之處敬請(qǐng)方家指教.
一、問(wèn)題的引入
問(wèn)題1已知函數(shù)f(x)=x-lnx,g(x)=x2-2ax,a∈R,命題“x∈[1,e],f(x)≤g(x)成立”是真命題,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.
分析∵x∈[1,e],f(x)≤g(x)恒成立,∴對(duì)f(x)≤g(x)實(shí)行“分離變量”,轉(zhuǎn)化為利用導(dǎo)數(shù)求新函數(shù)的最值問(wèn)題.
解∵x∈[1,e],f(x)≤g(x)恒成立,∴x∈[1,e]時(shí),x-lnx+2ax-x2≤0,即a≤x2+lnx-x2x恒成立,設(shè)h(x)=x2+lnx-x2x(x∈[1,e]),則h′(x)=x2+1-lnx2x2,設(shè)k(x)=x2+1-lnx,由k′(x)=2x2-1x得:當(dāng)x∈[1,e]時(shí),k′(x)>0恒成立,∴k(x)在[1,e]上是增函數(shù),而k(1)=1>0,∴h′(x)>0(x∈[1,e]),∴h(x)在[1,e]上也是增函數(shù);∵h(yuǎn)min(x)=h(1)=1,∴a≤1.
評(píng)注1.對(duì)于含參數(shù)a的不等式f(x)≤g(x)(或f(x)≥g(x))恒成立問(wèn)題,可以實(shí)施“分離變量”轉(zhuǎn)化為a≤h(x)(或a≥h(x))恒成立,進(jìn)而使a≤hmin(x)(或a≥hmax(x))即可;也可以轉(zhuǎn)化為f(x)-g(x)≤0(或f(x)-g(x)≥0)恒成立,進(jìn)而使[f(x)-g(x)]max≤0(或[f(x)-g(x)]min≥0)即可.
2.為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的探究思維,由此題的分析和解決,筆者就以“問(wèn)題1”為引例,“借”題發(fā)揮,設(shè)計(jì)了一系列問(wèn)題,讓學(xué)生“學(xué)一題,觸一類,通一片”,努力使得本次課成為一次生動(dòng)的習(xí)題探究課.
二、總結(jié)與反思
筆者設(shè)計(jì)的7個(gè)問(wèn)題以問(wèn)題1為源頭借“題”發(fā)揮,進(jìn)行引申與拓展,給出了函數(shù)題中含全稱、存在量詞的命題的常見類型及其轉(zhuǎn)化方法,將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)潔有效地解決.探究的這些問(wèn)題及其解法并不是孤立的,而是相互聯(lián)系和滲透的,這一“串”問(wèn)題及其探究過(guò)程不僅是引領(lǐng)學(xué)生們?nèi)ヂ?lián)想、探索、探究出某類問(wèn)題的內(nèi)在規(guī)律,也是幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力、提升思維水平、形成數(shù)學(xué)品質(zhì)的重要途徑和提高數(shù)學(xué)課堂效益的主要手段.
(一)善于借“題”發(fā)揮,自覺積累數(shù)學(xué)解題經(jīng)驗(yàn)
解題也是一種創(chuàng)新,作為數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),積累一定的解題經(jīng)驗(yàn)和把握其中的方法和規(guī)律對(duì)以后解題的幫助是很大的,而善于借“題”發(fā)揮,編題變式訓(xùn)練是解題經(jīng)驗(yàn)自覺積累的有效途徑.如在上述問(wèn)題的探究后我們可以將其中的條件或結(jié)論適當(dāng)變化,編設(shè)出一些新題,進(jìn)而鞏固方法,辨析異同,提升能力.
波利亞曾形象地說(shuō)“好問(wèn)題同某些蘑菇有些相似,它們大都成堆地成長(zhǎng),找到一個(gè)以后,你應(yīng)當(dāng)在周圍找一找,很可能就有幾個(gè)”.通過(guò)學(xué)生的編題變式訓(xùn)練進(jìn)行模仿求解,使其思維得到強(qiáng)化,理解更加深入,這是我們教學(xué)中應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)的.
(二)數(shù)學(xué)的方法和思維必須親歷方曉曲折和樂(lè)趣
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生普遍存在“一學(xué)就懂、一考就懵”、“懂而不會(huì)”的現(xiàn)象,課上聽得懂,課后自己解“還是不會(huì)”;知道某類題可以這樣操作,但具體解決時(shí)錯(cuò)誤百出,等等.因此,作為數(shù)學(xué)教學(xué)更需要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生親歷解決或運(yùn)算過(guò)程,增強(qiáng)運(yùn)算的基本功和探究中的可行性分析和預(yù)判能力;更需要指導(dǎo)學(xué)生“明算理、優(yōu)算法、重突破”;如上面的問(wèn)題3和問(wèn)題7,分類討論的思想學(xué)生都能想到,但為了優(yōu)化問(wèn)題的解決,可以引導(dǎo)學(xué)生采用“正難則反”的思想,其實(shí)也就是“求簡(jiǎn)變通”的思想,并留時(shí)間讓學(xué)生親自操作,提高實(shí)效.
解題教學(xué)強(qiáng)調(diào)講題要講透,但“透”并非僅僅是分析到位、展示詳盡,更要讓學(xué)生們能達(dá)到“會(huì)一題、通一類”的效果,透過(guò)現(xiàn)象、抓住實(shí)質(zhì)、把握規(guī)律,提升理性思維能力,這應(yīng)該是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的指導(dǎo)思想和根本目標(biāo).
(三)思考和反思能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加投入和深入
所謂的解題反思實(shí)際上就是在一個(gè)問(wèn)題解決后再進(jìn)行如下的探索:本題的命題意圖是什么?本題考查了那些知識(shí)和能力?解題過(guò)程是否正確、合理?本題還有沒有其他的解法或者更優(yōu)的解法?能否推廣本題的解法或結(jié)論,得到更具一般性的結(jié)論?這些反思有助于學(xué)生在原有基礎(chǔ)上的提高,進(jìn)一步建構(gòu)更高層次的認(rèn)知.因此,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中要經(jīng)常對(duì)所學(xué)知識(shí)和方法進(jìn)行歸納總結(jié),探尋突破口和規(guī)律;對(duì)比較典型的問(wèn)題(如上面的問(wèn)題)要留足時(shí)間讓學(xué)生認(rèn)真審題,理解問(wèn)題的本質(zhì);在問(wèn)題探究中應(yīng)盡可能地引領(lǐng)學(xué)生多方法、多角度地思考和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題.通過(guò)對(duì)典型問(wèn)題的“一題多解、一題多變、多題同解”地訓(xùn)練,既能促進(jìn)學(xué)生深入理解知識(shí),又能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,從中學(xué)到“等價(jià)轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合”等基本的數(shù)學(xué)思想.
總之,在解題教學(xué)和學(xué)習(xí)中我們應(yīng)該更多地關(guān)注解題分析,不僅關(guān)注如何獲得解答,更要對(duì)“解答”進(jìn)一步分析而增強(qiáng)解題能力、優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),學(xué)會(huì)“數(shù)學(xué)地思考”.真正實(shí)現(xiàn)羅增儒先生倡導(dǎo)的“通過(guò)有限的典型例題的學(xué)習(xí)去領(lǐng)悟那種解無(wú)限道題的數(shù)學(xué)機(jī)智”.
【參考文獻(xiàn)】
[1]蘇明亮.高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中要善于借“題”發(fā)揮[J].高中數(shù)學(xué)教與學(xué),2016(4):30-32,43.
[2]樊宏標(biāo).利用問(wèn)題串優(yōu)化習(xí)題教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生探究能力[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(上),2016(4):37-40.endprint