傅雨春
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,為了加深對(duì)所學(xué)過的概念、公式、定理等基礎(chǔ)知識(shí)與相關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法的理解掌握,離不開對(duì)例題的學(xué)習(xí)與思考。那么,面對(duì)一道例題,是跟隨著教材中的思路與解答過程進(jìn)行簡(jiǎn)單地分析講解,還是帶著思考的眼光對(duì)問題進(jìn)行一番打量審視.不同的教學(xué)取向,將會(huì)得到不同的效果。
本文僅以蘇教版《必修5》第44-45頁中的兩道例題為例,為在例題教學(xué)時(shí),提出幾點(diǎn)建議,供參考。
例1.某劇場(chǎng)有20排座位,后一排比前一排多2個(gè)座位,最后一排有60個(gè)座位,這個(gè)劇場(chǎng)共有多少個(gè)座位?
這是第44頁中的一道例題,教材中提供了如下一種解答:
解:這個(gè)劇場(chǎng)個(gè)排座位數(shù)組成等差數(shù)列{an},其中公差d=2,項(xiàng)數(shù)n=20,且第20項(xiàng)是a20=60。
由等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,得60=a1+(20-1)×2,所以a1=22。
答:這個(gè)劇場(chǎng)共有820座位。
從上述解答過程可以看出,這道例題是為了考查等差數(shù)列的求和公式的應(yīng)用而安排的。
大家知道,等差數(shù)列的求和公式有兩種表達(dá)形式,即
顯然,教材中給出這種解法是基于公式①來思考的。因?yàn)樵诒绢}中,是利用公式①來求劇場(chǎng)的座位總數(shù),其中的n=20,a20=60,只有a1未知,為此,在公差d=2時(shí),利用an=a1+(n-1)d求出a1。
上述解法,不僅省去了直接求出a1的運(yùn)算過程,簡(jiǎn)化了運(yùn)算過程,還體現(xiàn)了推導(dǎo)等差數(shù)列前n和公式時(shí)所用的倒序相加的思想方法。
在教學(xué)過程中,若能引導(dǎo)學(xué)生這樣去審視本題,則對(duì)這個(gè)例題的理解就會(huì)更加深刻。
再看第45頁中的一道例題:
例2.某種卷筒衛(wèi)生紙繞在盤上,空盤時(shí)盤芯直徑40mm,滿盤時(shí)直徑120mm(如圖),已知衛(wèi)生紙的厚度為0.1mm,問:滿盤時(shí)衛(wèi)生紙的總長(zhǎng)度大約是多少米(精確到1m)?
對(duì)于本題,教材中給出的解法是:
解:衛(wèi)生紙的厚度為0.1mm,可以把它繞在盤上的衛(wèi)生紙近似地看做是一組同心圓,然后分別計(jì)算各圓的周長(zhǎng),再求總和。
由內(nèi)向外各圈的半徑分別為20.05,20.15,…,59.95,
因此,各圈的周長(zhǎng)分別為40.1π,40.3π,…,119.9π,
答:滿盤時(shí)衛(wèi)生紙的長(zhǎng)度約為100m。
不難看出,本題是一個(gè)與我們的日常生活密切關(guān)聯(lián),且饒有趣味的實(shí)際問題。教材中的呈現(xiàn)的解法,顯然是將思維固化在等差數(shù)列的視角上。其解題的思維分析以及計(jì)算過程顯得不是那么輕松。是否有更加簡(jiǎn)明一些的求解方法?回答也是肯定的!其前提是,不要固化我們的思維視角,即未必把問題非看成數(shù)列問題。這樣,就可以從把問題視為立體幾何中的等體積問題來求解,請(qǐng)看以下方法:
設(shè)卷筒衛(wèi)生紙的高度為hmm,衛(wèi)生紙的總長(zhǎng)為xmm。
顯然,卷筒衛(wèi)生紙的體積等于衛(wèi)生紙拉伸舒展后的體積。
也即,滿盤時(shí)衛(wèi)生紙的長(zhǎng)度約為100m。
由上述解法,我們很快可以得出以下問題的一般性結(jié)論:
上述解法,由于思維視角不落窠臼,揭示了問題之本質(zhì),從而使得問題的求解過程異常簡(jiǎn)潔明了,給人以耳目一新之感!
透過以上兩道例題的分析思考,我們不難得到以下對(duì)例題教學(xué)的幾點(diǎn)啟示:
其一,要清楚問題考查什么。
教材中例題的設(shè)計(jì)有不同的意圖。如果是新授課后的例題,一般是為了鞏固加深對(duì)所學(xué)過的概念、公式與定理等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)而安排的,如例1,考查的是理解知識(shí)與運(yùn)用知識(shí)的能力。這類例題一般難度不大,但可以從所學(xué)知識(shí)的不同變式去理解問題;但有的例題,也常常是綜合性的問題,既涉及基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能,也可能牽涉到數(shù)學(xué)思想方法,如例2,這類例題所考查的是較綜合的分析問題與解決問題的能力。對(duì)于這類例題的學(xué)習(xí)理解,要注意不拘泥當(dāng)前所學(xué)的知識(shí)與方法的束縛,用聯(lián)系的視角看問題。
其二,要關(guān)注思路能否優(yōu)化。
一個(gè)數(shù)學(xué)問題往往可從不同的角度去審視理解,從而得到解決問題的不同思維路徑,而沿著不同的思維路徑所演繹出來的不同的問題求解方法,可以是迥然不同的,或迂回繁瑣,或明快簡(jiǎn)潔。鑒于此,在例題的學(xué)習(xí)中,要養(yǎng)成對(duì)同一道例題的不同思維路徑所達(dá)成的解題過程的繁簡(jiǎn)程度,進(jìn)行必要評(píng)估比較的習(xí)慣。從評(píng)估比較的過程中,發(fā)現(xiàn)優(yōu)劣、總結(jié)得失,達(dá)到增強(qiáng)優(yōu)化解決問題的思維視角意識(shí),不斷積累解題的得失經(jīng)驗(yàn),提高自己的數(shù)學(xué)思維水平。
其三,要考慮問題可否變通。
眾所周知,一個(gè)數(shù)學(xué)概念、公式與定理,可以有不同的變式。同樣,一個(gè)數(shù)學(xué)問題也可以做出各種各樣的變通,或轉(zhuǎn)換問題條件,看結(jié)論之變化;或保持結(jié)論不變,再搜尋應(yīng)具備的條件;或透過問題的特殊性,尋覓它的一般性等等??傊?,在例題的學(xué)習(xí)過程中,重視對(duì)問題的各種可能的變通進(jìn)行一番思量探究,不但可以加深對(duì)所學(xué)例題的理解與內(nèi)化,還可以起到舉一反三的作用,這對(duì)于加深理解掌握所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)技能以及數(shù)學(xué)思想方法,無疑是大有裨益的。
編輯 魯翠紅