在函數(shù)應(yīng)用這塊內(nèi)容中,經(jīng)常會碰到求矩形最大面積的情況,或利用一元二次函數(shù),或利用均值定理,學(xué)生容易按部就班,缺少積極主動,勇于探究的激情.如何把一個(gè)常見的問題挖掘到一定的深度與廣度呢?“積極主動,勇于探究”是一種學(xué)習(xí)方式,也是一種治學(xué)態(tài)度,更是一種職業(yè)精神.而如何讓學(xué)生親歷探究的心路歷程;如何讓學(xué)生在探究過程中多一些積極主動;如何讓學(xué)生有所探究有所發(fā)現(xiàn),這些都值得教師深究.
一、情境再現(xiàn)
在職高數(shù)學(xué)教材中,講到《函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用舉例》一節(jié)時(shí),有一個(gè)必不可少的例題,即高等教育出版社出版的《數(shù)學(xué)》第59頁例3:某人計(jì)劃靠墻圍一塊矩形養(yǎng)雞場,他已備足了10 m長的竹籬笆,問矩形的長和寬各是多少時(shí),場地的面積最大?最大面積是多少?
在此題中,我們利用一元二次函數(shù)求最值得到當(dāng)長為5 m,寬為2.5 m時(shí)圍成的矩形有最大面積為12.5 cm2.那么,此題就此欣然結(jié)束,還是值得深究呢?
二、探究過程
為四個(gè)小組設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)配套練習(xí):
練習(xí)一:用長為10 m的竹籬笆圍一個(gè)矩形,問長和寬各為多少時(shí),場地的面積最大?最大面積是多少(如圖1)?
練習(xí)二:用長為10 m的竹籬笆圍一個(gè)“日”字形的場地,問長和寬各為多少時(shí),場地的面積最大?最大面積是多少(如圖2)?
練習(xí)三:用長為10 m的竹籬笆圍一個(gè)“目”字形的場地,問長和寬各為多少時(shí),場地的面積最大?最大面積是多少(如圖3)?
練習(xí)四:用長為10 m的竹籬笆圍一個(gè)“目”字形的場地(其中一面靠墻),問長和寬各為多少時(shí),場地的面積最大?最大面積是多少(如圖4)?
三、推理論證
1.觀察、猜想是發(fā)現(xiàn)問題的手段
教師引導(dǎo)學(xué)生探究,在此類問題中面積取得最大值有沒有規(guī)律可循.當(dāng)組長們齊心協(xié)力完成上述表格后,學(xué)生可輕而易舉地猜出,只有當(dāng)“用在全部長上的總材料”和“用在全部寬上的總材料”相等時(shí)才有最大的面積.
2.證明、推理是解決問題的必須
假設(shè)要用10 m的材料圍成如下一個(gè)圖形(有n條長、m條寬),設(shè)長為x m,則寬為 10-nx m m,則S=x· 10-nx m =- n m x2+ 10 m x(0 此時(shí),用在全部長上的總材料是n× 5 n =5 m,用在全部寬上的總材料是m× 5 m =5 m,即“用在全部長上的總材料”和“用在全部寬上的總材料”相等時(shí)面積才取得最大值. 四、反思與建議 探究的主體必須是全體學(xué)生,而大部分職高生主動探究的能力欠佳,甚至沒有任何探究的經(jīng)歷,必須有教師為其開道鋪路,指引探索的方向與方法. 1.為學(xué)生提供一個(gè)探究的內(nèi)容 在上述案例中,從課本的例題出發(fā),結(jié)合課后的隨堂練習(xí),并補(bǔ)充了若干類似題型,讓不同層次的學(xué)生或模仿、或獨(dú)立摸索、或集體探討,都有一個(gè)親歷思考的過程和一個(gè)觸手可及的結(jié)論. 2.為學(xué)生提供一個(gè)探究的切入點(diǎn) 要讓探究有所“發(fā)現(xiàn)”,這是從量到質(zhì)的飛躍.這個(gè)量的積累過程同樣離不開教師的引導(dǎo),需要教師恰到好處地給學(xué)生一個(gè)切入點(diǎn). 3.鼓勵學(xué)生二次探究 在案例結(jié)束后,有學(xué)生對上述舉例提出了異議:萬一墻不夠長可怎么辦?即矩形的靠墻一邊比墻長(如圖),要完全利用這面墻,那這個(gè)結(jié)論還適用嗎?這樣的學(xué)生難能可貴,這樣的機(jī)會教師要牢牢把握,或單獨(dú)交流,或集體探討,最終一定要給出一個(gè)說法. 4.教師要提升對探究的認(rèn)識 首先,教師要有一定的培養(yǎng)意識,要時(shí)刻提醒學(xué)生要有問題意識.其次,教師要有培養(yǎng)學(xué)生探究的實(shí)際行動,而這并非是一朝一夕的事情,需要長時(shí)間沉淀,需要老師及時(shí)抓住一切的時(shí)機(jī).最后,對每次探究要有一個(gè)總結(jié),不能撒下魚餌不收桿,拋出問題后不聞不問,要盡量讓每一位參與者都有一定程度上的收獲.讓學(xué)生感受到探究中的無限樂趣與數(shù)學(xué)的無窮魅力,這種思想上的進(jìn)步、精神上的愉悅和得到更多有趣的結(jié)論同樣回味無窮,受益匪淺.