邵春燕
[摘? 要] 在解題教學中,幫助學生形成自身的獨特解題思維,以高效的思維方式解題是每個數學教學工作者需要考慮的問題. 文章立足于學生數學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),引導學生由此及彼、去繁就簡、深入剖析,進而培養(yǎng)思維的發(fā)散性、簡約性和靈活性,以高效的思維方式解題,并形成獨特且高效的解題思維.
[關鍵詞] 解題教學;思維方式;高效
波利亞曾說:“掌握數學就是意味著善于解題”. 解題教學始終是數學教學的“主心骨”,能否高效地解題是檢測數學學習是否高效的關鍵所在. 而分析和解決問題則是解題教學的兩大關鍵要素,這兩大關鍵要素的核心是思維方式,思維方式的高效與否決定著解題的效率與質量. 因此,加強高中生思維方式的研究具有重要的現(xiàn)實意義.
在教學過程中,不少教師這樣解讀高效解題教學:題海戰(zhàn)術是提高解題效率的前提,解題“套路”是提升解題能力的保障. 據此,多數學生的數學學習以題海戰(zhàn)術為主,苦不堪言,同時在解題的過程中依賴教師的各種解題“套路”,沒有自身思維的參與,導致在解題中的各種思維障礙. 因此,如何讓學生形成自身的解題思維,以高效的思維方式解題成為筆者考慮的問題. 基于此,筆者立足于學生數學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),嘗試引導學生以高效的思維方式進行解題,以期幫助學生克服解題障礙,形成獨特且高效的解題思維.
■由此及彼,發(fā)散思維
在日常教學中,教師需認真鉆研教材中的例題、習題,充分挖掘其中的發(fā)散因素,激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的強烈欲望,訓練對數學思想方法的嫻熟運用,鍛煉思維的廣闊性和深刻性. 俗話說得好,山不轉水轉,數學題目是靜態(tài)的,而學生的思維卻是靈活的,我們可以通過引導學生從不同角度、不同結構形式和不同的相互關系入手,由此及彼,通過不同的思路去解答問題,從而快速整合知識結構,發(fā)散思維,最重要的是培養(yǎng)學生細致的觀察力、豐富的思維能力.
例1:若將函數y=cosx+■+1的圖像向左側平移φ個單位,所得圖像對應的函數是偶函數,那么φ的最小正值是________.
分析:將函數y=cosx+■+1的圖像向左側平移φ個單位,可得y=cosx+φ+■+1,進一步求出φ的最小正值.
方法1:因為偶函數的對稱軸為x=0(也就是y軸),再將x=0代入,可得cosφ+■+1=0或cosφ+■+1=2,從而cosφ+■=1或cosφ+■=-1,φ+■=kπ,φ=kπ-■(k∈Z),所以φ的最小正值為■.
方法2:據題意y=cosx+φ+■+1為偶函數,則有恒等式cosx+φ+■+1=cos-x+φ+■+1,進一步化簡可得2sinxsinφ+■=0. 因為sinx不恒為零,所以sinφ+■=0,φ+■=kπ,φ=kπ-■(k∈Z),所以φ的最小正值為■.
毫無疑問,例1的難度較小,而以上解法均為一般性解法,倘若提出要求“是否還有更簡潔的解法”引導學生多角度、多方位的探究,則可以乘勝追擊,引發(fā)學生更深層次的思考,發(fā)散學生的思維. 學生經過深度思考,得出以下方法.
方法3:直接作出圖1所示的函數y=cosx+■+1的圖像,觀察圖像可以看出,只需將圖像向左側平移■個單位即可,從而使問題快速獲解.
問題探究到這里,似乎可以結束了,但仔細挖掘:真的可以結束了嗎?還有值得深入思考的地方嗎?若仔細觀察和深入分析方法3,可以得出當函數的圖像上下平移時,僅改變函數值,而圖像的形狀和單調區(qū)間等不會改變,由此,這里只需考查函數y=cosx+■即可.
■去繁就簡,簡約思維
莎士比亞曾說:“簡潔是智慧的靈魂”. 人的認知一般從簡單到復雜,最后再回到簡單. 在解題教學中,刪繁就簡的思維和簡約的解題方式是提升教師教學境界的要求,也是提升學生思維能力的最有效的方法之一. 要實現(xiàn)解題上“簡約化”的追求,就要明確問題的本質與核心,透過繁雜的表象中挖掘出本質,突破“復雜”的重圍,從繁雜的論述中提煉出“精華”,有效把握題目的核心“矛盾”,得到簡單的思路和方法,進一步培養(yǎng)思維的簡約性和穩(wěn)定性.
例2:函數f(x)=x2-4+x2+kx(k∈R)的單調減區(qū)間為(-∞,-2),則k的取值范圍是________.
分析:看到這一類型的題目,不少學生易受導數處理函數單調性這一思維定式的束縛,不加思索就利用導數解題. 此處,可以引導學生思考:這里真的需要運用這一方法嗎?首先,去絕對值符號,可得f(x)=2x2+kx-4,x≥2或x≤-2,kx+4,-2 使思維簡約化,就是引導學生通過題目中的蛛絲馬跡,找尋到正確的道路,并在簡約方法上乘勝追擊,使問題快速獲解,這也是破解復雜問題的最常用且最有效的策略. 總之,讓思維變得靈活,擺脫思維定式的影響,隨機應變地變換思維角度,及時變通與調整思維過程,善于用辯證思想分析問題,從而深刻認識自身的思維過程,編制邏輯思維網,掌握解決問題的手段,形成思維的有效性. 數學解題教學需關注學生的思維方式,注重對學生高效思維方式的培養(yǎng),使得學生在解題時能做到思路清晰、視野廣闊、思維縝密、靈活思維,有效提升思維的速度、深度、廣度和效度,最終培養(yǎng)思維的發(fā)散性、簡約性和靈活性,這是提升學生數學能力的捷徑,也是提升其思維品質的法寶.