◆詹高晟 陳冠文
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解題教學(xué):重在方法指導(dǎo),旨在提升能力
◆詹高晟陳冠文
羅增儒教授認(rèn)為“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中真正發(fā)生數(shù)學(xué)的地方都一無例外地充滿著數(shù)學(xué)解題活動”。的確,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)離不開解題,解題既是對原有數(shù)學(xué)知識和技能的應(yīng)用,又可保持并鞏固相應(yīng)知識的記憶,提高相應(yīng)技能的熟練程度。學(xué)生通過解題還能提高和發(fā)展推理能力、化歸能力、形式化處理問題的能力、分析和解決問題的能力。但在教學(xué)活動中,我們常常會遭遇這樣的困擾:學(xué)生題目做了不少,教師也進(jìn)行了認(rèn)真講評,有些題甚至做過多次、講過多次,但學(xué)生還是一錯再錯,能力也沒有得到明顯提高。這顯然與教師在解題教學(xué)中常常重做題輕指導(dǎo)的教學(xué)方式有關(guān)。在數(shù)學(xué)解題教學(xué)時,關(guān)鍵是要重視解題方法的指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會審題,學(xué)會檢驗,學(xué)會反思,引導(dǎo)學(xué)生形成良好的解題習(xí)慣,提高獲取數(shù)學(xué)知識的能力。筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷,談?wù)剶?shù)學(xué)解題教學(xué)中的點滴體會。
學(xué)生在進(jìn)行數(shù)學(xué)解題時,從看到題目到動筆解題之間有一個非常重要的過程,這個過程便是審題。審題是一種綜合能力,是一種獲取信息、分析信息、處理信息的能力,是解決問題的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。它需要以一定的知識水平為基礎(chǔ),更需要有良好的讀題習(xí)慣、有效的思考方法為保證。在教學(xué)中常常遇到這樣的情況,只要教師把題目再讀一讀,或者讓學(xué)生重新做一次,學(xué)生就會做對,學(xué)生在自我分析時,總愛說上一句:“其實我會做,只是太粗心、太馬虎?!逼鋵?,在粗心、馬虎的背后暴露的正是學(xué)生審題能力的薄弱。因而,對于審題教學(xué),教師要做有心人:不以題易而棄之,不以題難而代之,抓住每一道有思維價值的題目,不失時機地進(jìn)行審題教學(xué),讓學(xué)生在潛移默化中形成良好的審題習(xí)慣,拓展學(xué)生的解題思路。
指導(dǎo)學(xué)生審題就是指導(dǎo)學(xué)生理清題目的條件,弄清題目已經(jīng)告訴你什么,又要你去做什么。題目所給的條件信息有些是表層直觀的,有些是隱蔽給出的,讀題時要把它們?nèi)颊页鰜?,并且弄清這些條件的數(shù)學(xué)意義。審題時,為了從中獲取盡可能多的信息,我們要逐字逐句地分析條件、分析結(jié)論、分析條件與結(jié)論之間的關(guān)系,有時還要輔以圖形或記號,以便更加直觀地獲取信息。
例1:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4。若以C點為圓心,r為半徑所作的圓與斜邊AB只有一個公共點,則r應(yīng)滿足的條件是________。(答案:r=2.4或3<r≤4)
獨立做題時,很多學(xué)生只寫出答案r=2.4,究其原因,學(xué)生因為審題能力弱,誤認(rèn)為條件是⊙C與直線AB只有一個公共點,所以認(rèn)為直線AB與⊙C相切。認(rèn)真審題,我們發(fā)現(xiàn),題目給我們的直接信息是“⊙C與斜邊AB(指的是線段AB)只有一個公共點”,其含義是:直線AB與⊙C的位置關(guān)系可能是相切(此時r=2.4);也可能是相交,但只有一個交點在線段AB上(此時3<r≤4)。
學(xué)會讀出題中的隱蔽信息可以減少題目漏解,確保解答的完整性。讀題時,要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題中條件或結(jié)論挖掘出隱含在字面背后的解題信息,必要時把文字表述轉(zhuǎn)化為圖形表達(dá),利用圖形的直觀幫助學(xué)生理解題意,以便得到正解。如“拋物線與x軸有公共點”就要考慮是有一個公共點還是有兩個公共點;“使得△ABC與△DEF相似”就要注意兩個三角形各頂點間的對應(yīng)關(guān)系是否存在多種情況,是否要分類討論。
例2:如圖1①,AB是半圓O的直徑,以O(shè)A為直徑作半圓C,P是半圓C上的一個動點(P與點A,O不重合),AP的延長線交半圓O于點D,其中OA=4。
圖1
(1)連接OD,當(dāng)OD與半圓C相切時,求OD的長;
(2)略;
(3)過點D作DE⊥AB,垂足為E(如圖1②),設(shè)AP=x,OE=y(tǒng),求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式,并寫出x的取值范值。
第(3)問中的“垂足E”可能落在線段OA上(即0<x≤22時),也可能落在線段OB上(即22<x<4 時),可見點O恰好是“臨界點”,此時點D的位置就是第(1)問時點D的位置,這是題目中的隱含信息。自主思考時,大部分學(xué)生只考慮了點E落在OA上這種情況。一個題目包含的信息有時是比較隱蔽的,甚至隱藏的很深,這就需要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、分析,這是解題的關(guān)鍵。
審題是解題的基礎(chǔ),是正確、迅速解題的前提。為此,在解題教學(xué)時,要引導(dǎo)學(xué)生注意審視題目的條件、結(jié)論,抓住關(guān)鍵字詞,充分挖掘題目的表層和隱含信息,深入分析題目中各個量的特點、關(guān)系,全面掌握題目信息,為數(shù)學(xué)問題解決的后續(xù)活動提供啟發(fā)。
學(xué)生在解題過程中,難免出現(xiàn)各種各樣的錯誤,因而教師在開展解題教學(xué)時,就要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)查檢驗,檢驗自己的解題方法、計算結(jié)果是否正確。復(fù)查的時機選擇上,可以根據(jù)解題情況進(jìn)行選擇,可以邊解題邊檢驗,也可以解題后再檢驗。復(fù)查檢驗時,應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生從不同角度,不同側(cè)面去探討解題結(jié)果是否正確。掌握復(fù)查檢驗的方法,養(yǎng)成復(fù)查檢驗的習(xí)慣,對培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、嚴(yán)密性有很大的促進(jìn)作用,是學(xué)好數(shù)學(xué)的重要條件。
例3:已知某二次函數(shù)圖象的頂點為A(-1,-4),且過點B(3,12)。
(1)求該二次函數(shù)的解析式;
(2)求該函數(shù)圖象與x軸的交點坐標(biāo);
(3)將該函數(shù)圖象向右平移,當(dāng)圖象經(jīng)過原點時,A,B兩點隨圖象移至A/,B/,求△OA/B/的面積。
本題由“頂點式”容易求得該二次函數(shù)的解析式為y=x2+2x-3。但結(jié)果是否正確?我們可以在求出函數(shù)解析式后將點A(-1,-4)、B(3,12)代入驗算,也可以檢查求解過程,確保準(zhǔn)確后再求解第(2)、(3)兩問。在解題過程中可能會出現(xiàn)錯誤,這需要我們在解題時邊求解邊復(fù)查,一步一檢查,爭取一次做到位,防止做無用功。
在前面的例2的第(3)問中,通過分析可以得到y(tǒng) 與x之間的函數(shù)關(guān)系式為:當(dāng)0<x≤22時,;當(dāng)22<x<4時,。題目做得對不對?通過分析,我們知道:當(dāng)點P在半圓C上運動,點D就在半圓O上運動,從而帶動點E在直徑AB上運動,點E的運動是“連續(xù)”的,由題中的第(1)問可知,x=22是自變量x的“臨界點”,把x=22分別代入,得到的y值應(yīng)該是一樣的,如果不一樣,則說明解題有錯誤。
解題中的復(fù)查檢驗,方法多種多樣,重做一遍、變換方式解題、特殊值法等等,都是常用的查驗方法,這些方法學(xué)生在平時的解題檢驗中已經(jīng)自覺或不自覺地運用著。在解題教學(xué)時,教師要做的就是不斷強化學(xué)生的解題復(fù)查意識,養(yǎng)成良好的檢驗習(xí)慣;并且針對不同類型的問題,指導(dǎo)學(xué)生選用正確的檢驗方法,確保解題結(jié)果正確無誤,提高學(xué)習(xí)成績。
在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,如何引導(dǎo)學(xué)生通過對典型例題的求解,進(jìn)而掌握一般的解題思路、常用的解題技能、技巧和基本數(shù)學(xué)思想,從而達(dá)到解一題破百題,提高學(xué)生解題效率的目的,這就需要指導(dǎo)學(xué)生在解題后進(jìn)行反思。
圖2
例4:如圖2,點E為正方形ABCD邊BC上一點,請在BD上確定一點P,使得PE+PC最短。
本題考察的知識點是線段垂直平分線的性質(zhì)和基本事實“兩點之間線段最短”,解題中滲透了化歸轉(zhuǎn)化思想,其基本數(shù)學(xué)模型是“將軍飲馬問題”。它反映了數(shù)學(xué)中的對稱性問題,與四邊形、圓、函數(shù)及實際生活有著非常緊密的聯(lián)系,貫穿初中數(shù)學(xué)始終。應(yīng)用它可以解決一組關(guān)于線段和的最小值問題。如果在該題的教學(xué)中就題論題,不進(jìn)行題后反思,沒有引導(dǎo)學(xué)生對解題方法進(jìn)行總結(jié),沒有對用到的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行提煉,沒有在解題后對原題進(jìn)行引伸,該題的教學(xué)功能就得不到充分地發(fā)揮。在完成例4后,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)延伸,安排以下題組:
圖3
題1:如圖3,菱形ABCD中,AD=1,∠BAD=60°,E是AB的中點,P是AC上的一個動點,求PE+PB的最小值。
圖4
題2:如圖4,⊙O的直徑CD為4,點A在⊙︵O上,∠ACD=30°,B為AD的中點,P為直徑CD上的一動點,則PA+PB的最小值為______。
圖5
題3:如圖5,拋物線y=ax2+c經(jīng)過點A(0,1),P(23,-3),點C為拋物線與x軸正半軸的交點,點M是拋物線對稱軸上的動點,連MP,MC,試求MP+MC的最小值。
這組題目形異質(zhì)同,實質(zhì)都是“將軍飲馬問題”。解決此類問題,往往需要尋求與其中一條線段長度相等的線段,從而轉(zhuǎn)化為兩點之間線段最短問題。解題教學(xué)時,要引導(dǎo)學(xué)生在解題后進(jìn)行反思,對題目進(jìn)行適當(dāng)延伸、拓展、變式,對所用到的基本方法、基本思想進(jìn)行歸納提煉,促進(jìn)學(xué)生思維向深度和廣度發(fā)展。
練習(xí)時,很多同學(xué)寫出的答案是“9”,教師分析講評時,就要引導(dǎo)學(xué)生反思,自己為什么得出了“9”這個錯誤的答案,引起錯誤的根源是什么。通過反思,學(xué)生明白自己的錯誤有兩個方面,一是誤將用算術(shù)平方根表示的數(shù)81當(dāng)成了數(shù)81進(jìn)行求解;二是忽視了所求的平方根要有兩個值,一正一負(fù),而不只是一個正值。這就提醒學(xué)生求解時應(yīng)審清題意,真正理解各種數(shù)學(xué)符號所表示的含義,然后再求解,避免出錯。
解題后的反思,就是對解題經(jīng)歷的再認(rèn)識,這其中包含著對“失誤”的反省,也包含著對“成功”的琢磨。一個題目,如果是在同學(xué)、教師的輔導(dǎo)下解出來,要去反思自己解題時遇到的障礙在哪里,后來是怎么解決的,通過反思,使自己再經(jīng)歷一次調(diào)試與矯正的過程,增強識別錯誤、改正錯誤的能力。如果題目是自己解出來的,要認(rèn)真回顧、思考解題中用到了哪些知識、哪些方法,自己是怎么想到它們的,可以將這個過程進(jìn)行總結(jié),變?yōu)樽约旱闹苯咏?jīng)驗。指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行題后反思,還要去思考是否還有其它解決方法,是否能用同樣的方法來處理更一般性的問題,是否能對原題進(jìn)行推廣,是否能夠減弱原題中的條件,是否可以對得到的結(jié)論進(jìn)行加強……這樣的思考不僅可以改進(jìn)和完善眼前的解題,而且還能提煉出對以后解題有指導(dǎo)作用的信息。
總之,在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,應(yīng)從學(xué)生的實際情況出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生掌握解題的一般方法,并進(jìn)行歸納總結(jié),以提高數(shù)學(xué)問題解決與數(shù)學(xué)思考的能力,從而使數(shù)學(xué)解題教學(xué)更高效。
責(zé)任編輯:周朝坤
作者單位:福建省三明市列東中學(xué)