胡敬衡
【摘要】數(shù)學(xué)知識有著自身的獨(dú)特性,其概念的種類較多,都屬于最基礎(chǔ)的內(nèi)容,學(xué)生們必須透徹地掌握才能在實(shí)踐中進(jìn)行更深入的探索,運(yùn)用所學(xué)的知識去解決生活中的一些問題.高中數(shù)學(xué)課堂中,概念的教學(xué)是目前教師授課的重點(diǎn)部分,教師需投入較多的精力設(shè)計出多樣化的授課方案,營造出愉悅的課堂氣氛,使學(xué)生更好地參與進(jìn)來,打開思維空間吃透所學(xué)的概念,在面對問題時能找準(zhǔn)切入點(diǎn)并順利地解決問題,并在腦中形成更為系統(tǒng)的知識框架.學(xué)生經(jīng)教師的點(diǎn)撥能夠獲得自身的進(jìn)步,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng).
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);概念教學(xué);提升實(shí)效;策略
數(shù)學(xué)的概念與學(xué)生的成績及解題的能力等有著較為直接的關(guān)系,是學(xué)生在腦中構(gòu)建理論體系的前提,故被教師視為授課的重點(diǎn),也是優(yōu)化教學(xué)的方向.數(shù)學(xué)概念是學(xué)生在面對眾多問題時能夠輕松完成解題的工具,能夠使其帶著自信去探究更多的知識,提升其主動性.新時期下的高中數(shù)學(xué)課堂中,教師憑借先進(jìn)的理念,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,對授課的方案和點(diǎn)撥的手段等進(jìn)行調(diào)整,重視數(shù)學(xué)概念的掌握,將知識以多種形式傳遞給學(xué)生,然后在學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)上從多角度引導(dǎo)、強(qiáng)化其思維,避免概念的混淆,使新舊知識得到融合,形成愈發(fā)完善的知識體系,進(jìn)而構(gòu)建高效課堂.
一、輕松引入概念,燃起學(xué)習(xí)熱情
高中生對概念所體現(xiàn)的表面含義能夠較為輕松地解讀,但不能掌握其所蘊(yùn)含的深意,教師就會占用課上時間進(jìn)行講解,進(jìn)而沒有多余時間讓學(xué)生對重難點(diǎn)問題進(jìn)行獨(dú)立思考,導(dǎo)致授課效率停滯不前.面對這種情況,教師應(yīng)重視課前的預(yù)習(xí),布置相應(yīng)的導(dǎo)學(xué)任務(wù),讓學(xué)生利用課下的時間來完成對新知識的預(yù)習(xí).學(xué)生可以帶著預(yù)習(xí)時產(chǎn)生的疑問,有針對性地去搜集有用的信息,滿足自身的求知欲.課前預(yù)習(xí)也是教師能夠輕松引入概念的先決條件,教師能夠借助預(yù)習(xí)在全新的授課模式下燃起熱情,提升探索新知識的技能,體現(xiàn)授課的實(shí)效性.
例如,在講解函數(shù)的單調(diào)性前,教師可以給出相應(yīng)的預(yù)習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生用自身喜愛的方式去完成.
1.當(dāng)看到f(x)=x2這樣的函數(shù)時,我們假設(shè)這個x值會逐漸增加,而此時的f(x)所對應(yīng)的值將發(fā)生什么樣的變化?
2.假設(shè)x1 3.根據(jù)以上2個問題的解讀,你能夠得出一些什么結(jié)論或者新的發(fā)現(xiàn),嘗試以數(shù)學(xué)語言的方式來表達(dá). 該導(dǎo)學(xué)方案所出示的三個問題間有著一定的引導(dǎo)效用,學(xué)生在預(yù)習(xí)時應(yīng)有針對性地在教材中尋找與單調(diào)函數(shù)相關(guān)的概念,接著思考前2個問題,同時產(chǎn)生新的疑問“如果x1 二、尊重個體差異,強(qiáng)化數(shù)學(xué)思維 高中生因家庭環(huán)境、性格和接受能力等方面的不同,而在課堂上呈現(xiàn)出不同的個性化,有著獨(dú)立的思維并付諸行動.大多高中生在面對眾多數(shù)學(xué)問題時并沒有完整的思路,解題遇到困難時極易放棄而使知識的系統(tǒng)性有所缺失,這正是概念不清所導(dǎo)致的.對于此,教師應(yīng)對學(xué)生的個體差異表示出一定的尊重,并根據(jù)其課堂的表現(xiàn)和失誤進(jìn)行有方向性的點(diǎn)撥,使之正視自身的優(yōu)缺點(diǎn),在對比和嘗試中尋找到適合自己的方式,掌握概念,并將其視為解題的工具,使自身的短板得到相應(yīng)的彌補(bǔ),拉近與同學(xué)間的差距,突顯授課的實(shí)效性. 例如,在解讀雙曲線概念時,學(xué)生都能夠輕松地理解字面的意思,為此,教師將該概念從另一個角度進(jìn)行講解,提出“平面內(nèi)與已知的兩個定點(diǎn)F1和F2的距離的差的絕對值是常數(shù)(<│F1F2│)的點(diǎn)的軌跡應(yīng)該是什么?”學(xué)生轉(zhuǎn)換思考的角度,結(jié)合雙曲線的概念繼而回答出“雙曲線”.為了加深對該概念的認(rèn)識,教師提出另一個問題與之進(jìn)行對比“若上述F1和F2兩點(diǎn)的距離的和等于常數(shù)(>│F1F2│)的點(diǎn)的軌跡又是什么?”學(xué)生迅速與雙曲線的概念進(jìn)行對比,回答出“橢圓”.在這種變式的概念訓(xùn)練下,每名學(xué)生都能盡快地掌握橢圓和雙曲線概念間的區(qū)別和聯(lián)系,加深了對兩個概念的理解和記憶,構(gòu)建課堂的實(shí)效性. 三、展現(xiàn)概念本質(zhì),形成清晰認(rèn)識 數(shù)學(xué)的概念多有著精煉的表達(dá)方式,用準(zhǔn)確的語言來總結(jié),蘊(yùn)含著一定的內(nèi)涵,學(xué)生在解讀時會感到吃力.這就需要教師向?qū)W生透徹地講解概念表達(dá)中每一個詞所包含的意思,并設(shè)計多樣化的授課方式將概念以不同的形式傳遞給學(xué)生,使之看到其中的本質(zhì),形成清晰的認(rèn)識而不易混淆. 例如,講解等差數(shù)列的概念時,教師應(yīng)注意其中的“一個數(shù)列需從第二項(xiàng)起,而不是第一項(xiàng)”,同時講解每一項(xiàng)與其前一項(xiàng)的關(guān)系,讓學(xué)生了解什么是等差數(shù)列并掌握相應(yīng)的通項(xiàng)公式.隨之,教師可設(shè)計較為典型的例題“當(dāng)首項(xiàng)是23,公差是整數(shù)的前提下,該等差數(shù)列從第7項(xiàng)的位置出現(xiàn)負(fù)數(shù),那么其公差d應(yīng)為(? ).”將學(xué)生分為幾個小組對該問題進(jìn)行相應(yīng)的討論.互動中,組員間相互分享自己的看法,尋找概念間的聯(lián)系并熟練、靈活地運(yùn)用概念,找準(zhǔn)切入點(diǎn)解決問題.在這一過程中,學(xué)生的思維得以打開,數(shù)學(xué)素養(yǎng)得以提升. 四、重視概念理解及正確應(yīng)用 教師應(yīng)在訓(xùn)練中將概念變成真正的解題工具,貫穿于數(shù)學(xué)問題的始終,突顯其效用. 例1 函數(shù)f(x)=x3-sin x+2,若f(a)=1,求f(-a)的值. 解 令f(x)-2=x3-sin x為奇函數(shù), ∵f(a)=1, ∴f(a)-2=a3-sin a,a3-sin a=-1, ∴f(-a)-2=(-a)3-sin(-a)=-(a3-sin a)=1, ∴f(-a)=3.
這一題目考查的重點(diǎn)是函數(shù)的奇偶性.主要是了解學(xué)生對這一問題的理解程度.
例2 已知點(diǎn)P在拋物線y2=4x上,那么點(diǎn)P到點(diǎn)Q(2,-1)的距離與點(diǎn)P到拋物線焦點(diǎn)距離之和取最小值時,點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
解 ∵y2=4x,
∴p=2,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0).
依題意可知當(dāng)P,Q和焦點(diǎn)三點(diǎn)共線且點(diǎn)P在中間時,距離之和最小,如圖所示.
故點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為-1,代入拋物線方程求得x=1[]4,故答案為1[]4,-1.
點(diǎn)評 點(diǎn)P到焦點(diǎn)的距離可利用拋物線的定義,轉(zhuǎn)化為點(diǎn)P到準(zhǔn)線之間的距離,體現(xiàn)數(shù)學(xué)上的轉(zhuǎn)化與化歸的思想,在數(shù)學(xué)問題中,經(jīng)常考查這種數(shù)學(xué)思想.
例3 已知:a>0,b>0,a+b=1,求a+1[]a2+b+1[]b2的最小值.
錯誤解法? a+1a2+b+1b2=a2+b2+1a2+1b2+4≥2ab+2ab+4≥4ab·1ab+4=8,
∴a+1a2+b+1b2的最小值是8.
分析 解答中兩次用到了基本不等式a2+b2≥2ab,第一次等號成立的條件是a=b=12,第二次等號成立的條件是ab=1ab,顯然,這兩個條件是不能同時成立的.因此,8不是最小值.
正確解法
a2+b2+1a2+1b2+4[ZK(]=(a2+b2)+(1a2+1b2)+4=[(a+b)2-2ab]+1a+1b2- 2ab+4
=(1-2ab)1+1a2b2+4,[ZK)]
由ab≤a+b22=14,得
1-2ab≥1-12=12,且1a2b2≥16,1+1a2b2≥17,
∴原式≥12×17+4=252 (當(dāng)且僅當(dāng)a=b=12時,等號成立),∴(a + 1a)2 + (b + 1b)2的最小值是25[]2.
五、提升解題策略
數(shù)學(xué)是一門很高深的學(xué)科,其解題思路多樣化.因此,在解答數(shù)學(xué)題的時候,要避免慣性思維與固化思維.根據(jù)題目的內(nèi)容,變化思維方式靈活解答,才是正確的解題之道.
(1)學(xué)會仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行觀察
觀察是人類知覺的一種比較高級的狀態(tài).這種狀態(tài)更是一種有目的并且是十分持久的知覺.因此,我們在面對問題的時候,首先要學(xué)會仔細(xì)認(rèn)真地觀察,才能為后續(xù)解決問題打下良好的基礎(chǔ).
不管是簡單的數(shù)學(xué)題還是復(fù)雜的數(shù)學(xué)題,已知條件間都會存在著某種聯(lián)系.因此,如果想要解答出這類問題,還需要根據(jù)題目自身的具體情況進(jìn)行深入的觀察和分析,通過分析來看透題目背后的本質(zhì),從而找到合理的解題思路.
舉例說明:
例4 求和11×2+12×3+13×4+…+1n(n+1).
這道題看似十分復(fù)雜,若能觀察到第n項(xiàng)的特征1n(n+1)=1n-1n+1,將原式化為1-12+12-13+…+1n-1n+1=1-1n+1的形式,問題很快就解決了.
例5 當(dāng)3x2+2y2=6x,那么x2+y2的最大值是什么?
解 由3x2+2y2=6x,可知,
y2=-32x2+3x.
∵y2≥0,∴-32x2+3x≥0,∴0≤x≤2.
∴當(dāng)x等于2時,x2+y2存在最大值,最大值為-12(2-3)2+92=4.
運(yùn)用固式思維進(jìn)行解題的同學(xué),其步驟大多如下:
知道 3x2+2y2=6x可以變換為 y2=-32x2+3x,
∴x2+y2=x2-32x2+3x=-12(x-3)2+92,
∴當(dāng)x為3時,x2+y2有最大值是92.
這種計算方式其實(shí)忽略了題目中給出的一些條件,因此導(dǎo)致最終的結(jié)果出現(xiàn)偏差.我們在解題之前,要注意題目中可能存在的一些“陷阱”以及一些隱藏起來的條件.上述可見,審題是十分重要的,故解題前要認(rèn)真審題,注意題目中所給出的所有條件,再進(jìn)行解題.
(2)善于思考題目之間的關(guān)系
在解答數(shù)學(xué)問題的過程中,學(xué)會聯(lián)想也是一種不錯的方式.有些問題看起來十分復(fù)雜和困難,但是通過抽絲剝繭的聯(lián)想后,會發(fā)現(xiàn)它可能僅僅是許多基礎(chǔ)題混雜在一起而已,解答起來并不困難.所以,在解題的時候,可以通過聯(lián)想的方式進(jìn)行解答.
例6 求解下列方程組x+y=2xy=-3.
分析 題干中已知條件為:兩數(shù)的和以及兩數(shù)的積.因此通過韋達(dá)定理我們可以知道,x,y是一元二次方程 t2-2t-3=0的兩個根,
得知x=-1,y=3或x=3y=-1.此題通過合理的聯(lián)想能夠把復(fù)雜的問題簡單化.
例7 若(z-x)2-4(x-y)(y-z)=0,
證明2y=x+z.
分析 此題一般是通過因式分解來證.但是,如果注意觀察已知條件,不難發(fā)現(xiàn)它與一元二次方程的判別式相似.于是,我們聯(lián)想到借助一元二次方程的知識來證明.
證明 當(dāng)x-y≠0時,等式 (z-x)2-4(x-y)(y-z)=0,可看成關(guān)于t的一元二次方程(x-y)t2+(z-x)t+(y-z)=0有等根的條件,再進(jìn)一步觀察這個方程,它的兩個相等實(shí)根是1,根據(jù)韋達(dá)定理有y-zx-y=1,即 2y=x+z.
(3)學(xué)會將問題進(jìn)行轉(zhuǎn)變
曾經(jīng)有一個十分知名的數(shù)學(xué)家表達(dá)過這樣一個觀點(diǎn):數(shù)學(xué)的解題實(shí)際上就是數(shù)學(xué)命題不斷轉(zhuǎn)換的一個過程.我們通過這種轉(zhuǎn)化,可以更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)解答.
例8 已知a+b+c=1a+1b+1c=1,求證a,b,c中至少有一個等于1.
分析 結(jié)論沒有用數(shù)學(xué)式子表示,我們應(yīng)先將結(jié)論轉(zhuǎn)化成我們熟悉的形式.a,b,c中至少有一個為1,也就是說a-1,b-1,c-1中至少有一個為零,這樣,問題就容易解決了.
證明 ∵1a+1b+1c=1,
∴bc+ac+ab=abc.
∴(a-1)(b-1)(c-1)=abc-(ab+ac+bc)-1+(a+b+c)=0.∴a-1,b-1,c-1中至少有一個為零,即a,b,c中至少有一個為1.
六、結(jié) 語
概念教學(xué)在新時期背景下成為高中數(shù)學(xué)課堂的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是貫穿數(shù)學(xué)知識的紐帶,學(xué)生在概念的積累下形成扎實(shí)的基礎(chǔ),為后續(xù)的探究和多種實(shí)踐活動帶來動力,其自身的潛能也得到了激發(fā),技能也得到了提升,情感上也收獲了歡樂.在新課標(biāo)指引下,教師應(yīng)充分尊重高中生的個性特點(diǎn),從其角度出發(fā)設(shè)計多樣化的授課方案并給予高中生更多的關(guān)注,使其在愉悅的氣氛下對概念有全新的認(rèn)識,有意識地做到重點(diǎn)記憶,整體提升其掌握程度,進(jìn)而在有限的時間內(nèi)提升授課的效率.
【參考文獻(xiàn)】
[1]鄭漢元.高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)及提升實(shí)效的策略[J].學(xué)周刊,2020(04):32.
[2]季明.高中數(shù)學(xué)概念課有效教學(xué)的策略[J].高中數(shù)學(xué)教與學(xué),2015(3×):22-23.
[3]陳建芬.提升高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)有效性的策略探究[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2015(21):52.
[4]浦冬梅.創(chuàng)新概念教學(xué)策略提升數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)效探究[J].成才之路,2018(26):54.