陳海東

俗話(huà)說(shuō)“問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟”，解決數(shù)學(xué)問(wèn)題是高中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，這也是教師考查學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要途徑.事實(shí)上，在高中數(shù)學(xué)課程中，解題教學(xué)是決定教學(xué)成敗的關(guān)鍵.但由于學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷有限，題海戰(zhàn)術(shù)并不能保證學(xué)生記住全部問(wèn)題類(lèi)型的解題方式，但也不能因此就讓學(xué)生缺乏練習(xí).因此，最好的方法就是以最少的原題，拓展出最多的問(wèn)題，讓學(xué)生適當(dāng)?shù)貙?duì)原習(xí)題進(jìn)行深層次的探索，挖掘出更深刻的結(jié)論，起到舉一反三、觸類(lèi)旁通的效果.

1.通過(guò)一般化拓展問(wèn)題

所謂的一般化，其實(shí)就是讓學(xué)生從個(gè)別認(rèn)識(shí)上升到普遍的認(rèn)識(shí)，從考慮單一的對(duì)象到考慮多組對(duì)象的轉(zhuǎn)變.落實(shí)到教學(xué)中，就是要盡可能地把局部、特殊的數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為整體、普遍的數(shù)學(xué)問(wèn)題.其實(shí)，一般化方法早就被數(shù)學(xué)教育家波利亞稱(chēng)為“獲得發(fā)現(xiàn)的偉大源泉”.筆者認(rèn)為，把數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行引申拓展，最終實(shí)現(xiàn)“做一題，解一類(lèi)”的目的，是高中數(shù)學(xué)教師教學(xué)的目標(biāo)之一.

例1 求證：19941995>19951994.

思考分析 一般來(lái)說(shuō)，學(xué)生如果沒(méi)有進(jìn)行更多的思考，就會(huì)按照第一直覺(jué)，直接從具體數(shù)字入手，但是在這過(guò)程中，部分學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)難以證明.那么作為教師，在教學(xué)中要如何指導(dǎo)學(xué)習(xí)進(jìn)行解題呢？以一般化的思路導(dǎo)入，是最恰當(dāng)不過(guò)的.首先，引導(dǎo)學(xué)生將解題思路拓展，跳出原有就題目解題目的思維，進(jìn)而退到最基本的情形，然后再逐步歸納，不難得出：nn+1≥（n+1）n（n∈N且n≥3）.

那么，通過(guò)數(shù)學(xué)歸納法，即可以證明此一般性命題的正確性，接著據(jù)此求證特殊性命題，結(jié)果就迎刃而解了.

此外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的一般化探索，如經(jīng)過(guò)分析論證，我們還可以得到更為一般的結(jié)論：當(dāng)a>b>e時(shí)，abba.至此，學(xué)生所解決的問(wèn)題，就不再是一道題，而是一類(lèi)題，在日后的學(xué)習(xí)中，學(xué)生就能夠輕易地解決此類(lèi)問(wèn)題.

2.通過(guò)類(lèi)比拓展問(wèn)題

開(kāi)普勒曾說(shuō)過(guò)：“我贊成類(lèi)比勝過(guò)其他的一切，它是我最可信賴(lài)的，它知道自然的一切奧秘，并且在幾何中它經(jīng)常是有效的.”事實(shí)上，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，類(lèi)比方法同樣奏效，通過(guò)合理的類(lèi)比不僅能夠幫助學(xué)生找到最佳的解題途徑，更能為學(xué)生思維的拓展起到很好的促進(jìn)作用.

例2 求證：一直線(xiàn)與圓x2+y2=1及其圓系x2+y2=r2都相交，夾在它們之間的兩線(xiàn)段長(zhǎng)相等.

證明 [HT]顯然直線(xiàn)的斜率不存在時(shí)結(jié)論成立.

當(dāng)直線(xiàn)的斜率存在時(shí)，設(shè)直線(xiàn)方程為y=kx+b，由y=kx+b，

x2+y2=r2，

得（1+k2）x2+2kbx+b2-r2=0，（如圖）

∴xA+xB=-2kb[]1+k2.

設(shè)AB中點(diǎn)為M（x0，y0），則

x0=-kb[]1+k2，y0=-k2b[]1+k2+b=b[]1+k2.

因?yàn)椋▁0，y0）與r無(wú)關(guān)，因此（x0，y0）也可以當(dāng)作是CD中點(diǎn)的坐標(biāo)，因此|AC|=|BD|（其實(shí)，如果從平面幾何的角度去證明，將十分簡(jiǎn)單，上述證明主要是為了更好地說(shuō)明問(wèn)題）.由于圓和橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)都是二次曲線(xiàn)，所以，筆者從它們的相似性出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類(lèi)比猜想，進(jìn)一步拓展問(wèn)題.

拓展1 一直線(xiàn)與橢圓x2[]a2+y2[]b2=1及橢圓x2[]a2+y2[]b2=λ（λ>0）都相交，夾在它們之間的兩線(xiàn)段長(zhǎng)相等.

拓展2 一直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)x2[]a2-y2[]b2=1及雙曲線(xiàn)x2[]a2-y2[]b2=λ（λ>0）都相交，夾在它們之間的兩線(xiàn)段長(zhǎng)相等.

這道題的特殊情況在于：與雙曲線(xiàn)x2[]a2-y2[]b2=1相交的任一直線(xiàn)夾在雙曲線(xiàn)及其漸近線(xiàn)之間的兩線(xiàn)段長(zhǎng)相等.

拓展3 一直線(xiàn)與拋物線(xiàn)y2=2px（p>0）及其拋物線(xiàn)y2=2p（x-a），（x∈R）都相交，夾在它們之間的兩線(xiàn)段長(zhǎng)相等.

通過(guò)上述類(lèi)比拓展，學(xué)生能夠從一個(gè)角度看到更多的問(wèn)題，能夠從一道題目中認(rèn)識(shí)到命題者的出題意圖，這就為日后的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ).

3.通過(guò)變換命題條件拓展問(wèn)題

其實(shí)，只要認(rèn)真觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，同一知識(shí)點(diǎn)的命題，往往是通過(guò)變換結(jié)論或者條件的方式，達(dá)到題目多樣化的結(jié)果.而變換命題的條件，就是把特殊化的條件放寬到一般化的條件，而保持結(jié)論不變.舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，把正三角形變?yōu)榈妊切危M(jìn)而又變?yōu)槿我馊切?，將線(xiàn)段的中點(diǎn)變?yōu)榫€(xiàn)段上的任意點(diǎn)等.此外，還有些題目是通過(guò)在原有條件的基礎(chǔ)上附加一些限制性條件.

例3 假如6個(gè)人站成一排，共有多少種排法？（A66=720）

此時(shí)，可以通過(guò)增加限定條件的方式來(lái)拓展問(wèn)題：

拓展1 6人站成一排，甲站在排頭，乙站在排尾，共有多少種排法？（A11A44A11=24）

拓展2 甲、乙、丙三人各站在指定位置上，有多少種排法？（A11A11A11A33=36）

4.結(jié) 語(yǔ)

學(xué)習(xí)，是一個(gè)不斷拓展深入的過(guò)程.在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生也應(yīng)該不斷地拓展自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，而教師作為教學(xué)的引導(dǎo)者，更需要通過(guò)有效的教學(xué)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生在某一個(gè)問(wèn)題或者某一類(lèi)問(wèn)題上，不斷地探索研究，最終能夠?qū)崿F(xiàn)以點(diǎn)代面、舉一反三的教學(xué)效果，全面提高課堂教學(xué)的效率，提升學(xué)生探索問(wèn)題的能力.