☉湖北省宜昌市田家炳高級(jí)中學(xué) 蔡傳海 李成德
“數(shù)學(xué)是自然的”,這是人教版數(shù)學(xué)新課程教材《主編寄語(yǔ)》中令人印象最深的一句話.通過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐,筆者深切感受到這句話不僅是數(shù)學(xué)教師教學(xué)的基本理念和指導(dǎo)思想,更是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的基本方法,它是數(shù)學(xué)新課程教與學(xué)的“點(diǎn)睛”之筆.
如果我們?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)的預(yù)設(shè)、生成、轉(zhuǎn)換和變化等過(guò)程中,多關(guān)注和研究一些學(xué)生思維發(fā)展過(guò)程中的自然生成狀態(tài),使教學(xué)更貼近學(xué)生,使師生的思維對(duì)接點(diǎn)更流暢自然,這樣不僅能使學(xué)生明白思維發(fā)展變化的規(guī)律,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的信心和能力,而且會(huì)獲得意想不到的效果.
當(dāng)學(xué)生對(duì)(a+b+c)3-27abc≥0的證明陷入困境時(shí),筆者適時(shí)提醒學(xué)生能否用“函數(shù)思想”解決問(wèn)題,這一提議立即得到學(xué)生的熱烈響應(yīng),因?yàn)楹瘮?shù)是學(xué)生最熟悉的數(shù)學(xué)知識(shí),而且剛剛學(xué)習(xí)的導(dǎo)數(shù)更讓他們?cè)诤瘮?shù)問(wèn)題的處理上如虎添翼.學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求戰(zhàn)欲望,為本堂課后續(xù)的探究教學(xué)做好了充分的情緒鋪墊.我們順勢(shì)而為,另辟溪徑地完成了如下的解法:
不妨設(shè)函數(shù)f(x)=(x+b+c)3-27xbc(b>0,c>0,x>0),
所以f(a)>0,(a+b+c)3>27abc成立.
得證f(a)=(a+b+c)3-27abc≥0(a,b,c∈R+)成立,當(dāng)a=b=c時(shí)取等號(hào).
綜合(1)(2)得定理3成立.
這次成功的探索體驗(yàn),解決了學(xué)生在課堂中自然生成的想法和疑惑,讓學(xué)生體會(huì)到函數(shù)在數(shù)學(xué)應(yīng)用中的作用,生動(dòng)地展現(xiàn)了函數(shù)思想的應(yīng)用過(guò)程,也讓學(xué)生切身感受到學(xué)習(xí)過(guò)程中的“成功感”,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和信心.這遠(yuǎn)比那種照本宣科、生搬硬套式地講授課本預(yù)設(shè)思路來(lái)得生動(dòng)、自然和高效!
這種自然生成的教學(xué)狀態(tài)讓筆者印象深刻,然而它所產(chǎn)生的后果很“嚴(yán)重”,它對(duì)學(xué)生影響之“深遠(yuǎn)”,在后續(xù)的高三復(fù)習(xí)中是筆者意想不到的.
(1)求F(x)=f(x)-g(x)的極值,并證明:若x1,x2∈(0,+∞),有f(x2)-f(x1)≥f′(x1)(x2-x1).
(2)設(shè)λ1,λ2>0,且λ1+λ2=1,x1>0,x2>0,證明:λ1f(x1)+λ2f(x2)≥f(λ1x1+λ2x2).
若λi>0,xi>0,(i=1,2,…,n),由上述結(jié)論猜想一個(gè)一般性結(jié)論(不需證明).(3)略.
本題的關(guān)鍵是第(2)題的證明部分,參考答案為:
令x3=λ1x1+λ2x2,則x3>0且
由(1)得
由λ1×①+λ2×②,得λ1f(x1)+λ2f(x2)-(λ1+λ2)f(x3)≥0,
即λ1f(x1)+λ2f(x2)≥f(λ1x1+λ2x2)成立.
這種預(yù)設(shè)的解題思路技巧性強(qiáng),解題前的思維探索過(guò)程復(fù)雜,對(duì)學(xué)生而言是不自然的,難以完成.而學(xué)生的思維方式有些讓筆者感到“意外”.
學(xué)生解:要證λ1f(x1)+λ2f(x2)≥f(λ1x1+λ2x2),即證λ1lnx1+λ2lnx2-ln(λ1x1+λ2x2)≤0,令h(x)=λ1lnx+λ2lnx2-ln(λ1x+λ2x2),
當(dāng)x∈(0,x2)時(shí),h′(x)>0;
當(dāng)x∈(x2,+∞)時(shí),h′(x)<0;
所以hmax(x)=h(x2)=0,即h(x)≤0,
所以結(jié)論成立.
案例2 (2013年某市四月調(diào)研考試第22題)(1)已知函數(shù)f(x)=(1+x)α-αx(x>-1,0<α<1),求f(x)的最大值;
筆者在與學(xué)生的交流過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生這種自然生成的“函數(shù)思想”應(yīng)用意識(shí),一方面與他們較扎實(shí)的函數(shù)知識(shí)有關(guān),另一方面與筆者在教學(xué)過(guò)程幾次順勢(shì)而為的靈機(jī)觸發(fā)有很大的關(guān)系,其中就有前面談到的讓他們印象深刻的那堂課.“種瓜得瓜,種豆得豆”,筆者不經(jīng)意種下的“種子”,竟在某個(gè)時(shí)刻發(fā)芽了!
1.教師要精心呵護(hù)、研究、培育學(xué)生自然生成的思想和方法,讓學(xué)生那些稚嫩的思維萌芽,有生存的土壤,有壯大的空間.讓數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程自然一點(diǎn),再自然一點(diǎn);讓師生的思維狀態(tài)貼近一點(diǎn),再貼近一點(diǎn).在教學(xué)的預(yù)設(shè)和生成過(guò)程中,少一點(diǎn)“守”,多一點(diǎn)“放”;少一點(diǎn)“循舊”,多一點(diǎn)“出新”;少一點(diǎn)“假大空”,多一點(diǎn)“自然性”.
2.敬畏學(xué)生思維成長(zhǎng)的力量,做一個(gè)順勢(shì)而為的善導(dǎo)者.教師要與學(xué)生一起組成一個(gè)順勢(shì)而研的研究團(tuán)隊(duì),讓學(xué)生思維的敏銳生長(zhǎng)狀態(tài)與教師的豐富經(jīng)驗(yàn)和開(kāi)闊眼界有機(jī)結(jié)合,讓學(xué)生學(xué)得通暢、不留疑惑,讓學(xué)生的思維呈現(xiàn)出生動(dòng)的勃發(fā)狀態(tài).
3.教師也是學(xué)習(xí)者.“自主合作學(xué)習(xí)”模式不應(yīng)只是學(xué)生間的自主合作學(xué)習(xí),而應(yīng)是更高質(zhì)量的師生合作學(xué)習(xí).教師應(yīng)多關(guān)注、研究、整理學(xué)生自然生發(fā)出來(lái)的各種思路、想法,更多地尊重、理解學(xué)生思維產(chǎn)生的背景和過(guò)程,讓“金子”發(fā)光,讓“渣子”過(guò)濾,最后收獲的不僅是學(xué)生,可能更多的還是我們!