☉浙江省上虞中學 胡軍波
促進理性思維培養(yǎng)學習習慣——對學生應(yīng)試反思教學的實踐
☉浙江省上虞中學胡軍波
眾所周知,數(shù)學學習是否扎實最終需要通過應(yīng)試來反映,當下數(shù)學教學對于應(yīng)試后學生出現(xiàn)問題的分析往往僅停留在解法之上.我們不乏見到這樣的試卷講評課,教師將試卷中典型錯誤問題一道一道按此進行分析、點評,并對很多問題給出了較為優(yōu)秀的解決方法,然后請學生再訂正試卷.筆者以為,采用這樣陳舊方式進行的“教師講、學生練”,能在短時期內(nèi)加深學生對于方法的記憶,但是對于學生自身而言為何犯錯?如何提高思維的活躍性?如何培養(yǎng)學習習慣卻沒有好處.
從應(yīng)試角度如何提高學生的理性思維?如何培養(yǎng)學生的學習習慣?筆者認為需要從我們的應(yīng)試反思教學出發(fā),教師首先要改變應(yīng)試后分析問題、解決問題的習慣,要從只講解題方法這種單一的方式轉(zhuǎn)變?yōu)榧确治鰧W生錯因、又講解合理的解決方法,還要從更高的層面上去認知為什么要這樣去解決問題,進而提高對于問題的思維方式,從而培養(yǎng)學習習慣.
恩格斯說過:學習要學會反思,要學會分析自己的不足,從不足中得到的進步遠大于書本得到的新知.這句話充分闡釋了反思對于學習的重要性.筆者以為:應(yīng)試后,學生應(yīng)該首先分析自己的得與失,相比以往進步在何處?不足又暴露了哪些?結(jié)合暴露的問題,繼續(xù)思考進一步要去解決的問題.
從應(yīng)試中,筆者發(fā)現(xiàn)學生對于課堂板演的問題記憶相對深刻,類似演練過的問題相對熟練,可見對于類似問題的解決取得了一定的效果,這是當下數(shù)學教學需要完成的首要步驟——模仿.筆者咨詢應(yīng)試后學生的反饋,50%的學生認為自己在模仿環(huán)節(jié)處理得非常不錯,35%的學生認為還可以,只有15%左右的學生認為這里需要加強.筆者對于應(yīng)試后學生的試卷問題采用了對比式的問題分析,進而提示課堂教學效率的重要性.
問題1設(shè)二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c,集合A={x|f(x)= x},且f(x)在區(qū)間[-2,2]上的最大值與最小值分別為M,m.若A={1},且a≥1,記g(a)=M-m,則g(a)的最小值_____________.
分析:本題求最值的前提條件是找出二次函數(shù)的三個系數(shù)間的關(guān)系.深入挖掘函數(shù)零點的實質(zhì):“方程f(x)= 0有實根?函數(shù)y=f(x)的圖像與x軸有交點?函數(shù)y=f(x)有零點”.故二次函數(shù)f(x)-x=a(x-1)2,利用兩個函數(shù)相等對應(yīng)系數(shù)相等即可得到a,b,c的關(guān)系,進而討論函數(shù)f(x)的最值.這樣的問題通過前期課堂教學類似思想的滲透,學生在問題的處理上明顯比前一階段熟練.
課堂類題:已知函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a>0)的零點為x1,x2(x1<x2),函數(shù)f(x)的最小值為y0,且y0∈[x1,x2),則函數(shù)y=f(f(x))的零點個數(shù)是____________.
分析:函數(shù)y=f(x)有兩個零點x1,x2(x1<x2),則可利用二次函數(shù)f(x)的零點式將其轉(zhuǎn)化為f(x)=a(x-x1)(x-x2),(a>0),要求y=f(f(x))=a(f(x)-x1)(f(x)-x2)的零點個數(shù),實際就是求a(f(x)-x1)(f(x)-x2)=0(a>0)的根的個數(shù),因此f(x)=x1或f(x)=x2,結(jié)合條件y0∈[x1,x2),利用數(shù)形結(jié)合我們就能迎刃而解了.
很多數(shù)學稍難問題在應(yīng)試中讓學生驚慌不已,使得學生明明可以解決的問題也會因為慌亂而不知所措.筆者在應(yīng)試反思教學中引導(dǎo)學生回顧如何在應(yīng)試中加強思考的重要性.
問題2過軸上一動點A(a,0)引拋物線y=x2+1的兩條切線AP,AQ,其中P,Q為切點,設(shè)切線AP,AQ的斜率分別為k1和k2.
(1)求證:k1k2=-4.
(2)試問:直線PQ是否經(jīng)過定點?若是,求出該定點坐標;若不是,請說明理由.
分析:解析幾何的學習對于學生而言有三個不足,要在解析幾何中取得高分,主要有以下幾個方面的思考:其一是思維入手角度的思考,筆者以為解析幾何大多數(shù)問題從各種角度入手是半斤八兩的,而且運算程度也差別不大,但是設(shè)而不求是入手角度必需依仗的;其二是運算能力,運算能力是除了思考之外的必備基本技能,有些方法的思維途徑容易,但是運算要求相對較高;其三是對于問題多解性的反思,對于學生應(yīng)試中出現(xiàn)的不足,既要分析問題失誤的原因,也要分析如何思考優(yōu)秀的解法,給以學生啟發(fā)和引導(dǎo).
思考1:(1)設(shè)過A(a,0)與拋物線y=x2+1的相切的直線的斜率是k,則該切線的方程為y=k(x-a),由得x2-kx+(ka+1)=0,故Δ=k2-4(ka+1)=k2-4ak-4=0,則k1,k2都是方程k2-4ak-4=0的解,故k1k2=-4.
(2)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),故切線AP的方程是x1x+1,切線AQ的方程是,又由于A點在AP, AQ上,則,所以y1=2x1a+2,y2=2x2a+2,則直線PQ的方程是y=2ax+2,則直線PQ過定點(0,2).
說明:設(shè)直線方程解決解析幾何問題是常用的解決方式,從學生應(yīng)試反饋來看,學生對于判別式為零表示相切的認知較為清晰,但是對于如何利用“算兩次”想法去抽離出k1·k2,即韋達定理的體現(xiàn)還是顯得不理解,這也正是方程思想的缺失.“算兩次”想法與方程思想的培養(yǎng),是促進學生問題解決理性思維的較好手段,思考(1)中對切線的處理利用了相關(guān)結(jié)論,并再次利用抽離k1,k2的方程思想解決直線方程進而得到定點.
思考2:(1)如上得:x2-kx+(ka+1)=0,則Δ=k2-4(ka+ 1)=k2-4ak-4=0,于是有,即k1=2a+,故k1k2=-4.直線PQ的方程是y=2ax+2,則直線PQ過定點(0,2).
說明:思考(2)的方式,是不少學生使用的,但能得到最終答案的學生是少之又少,這說明處理問題最好的方式依舊是直觀,直觀思維最大的困難是運算的復(fù)雜性,這種處理方式恰是學生應(yīng)試中使用最多的,但是設(shè)而不求思想的缺失大大影響了運算的速度和成功率,教學中對于這種方式的反思是如何引導(dǎo)學生處理方法的選擇,通過教學反思引導(dǎo)學生避免對于方程的大量運算是關(guān)鍵.
思考3:(1)設(shè)點P(x1,y1),Q(x2,y2),在這兩點處的切線分別為l1,l2,設(shè)l1:y-y1=k1(x-x1),與拋物線方程聯(lián)立:x2)(x-x1),由(1)易得PQ:y=(x1+x2)x-x1x2+1=2ax+2,所以直線PQ經(jīng)過定點(0,2).
說明:對于問題(1)與(2)的整合處理是思考3的關(guān)鍵,這種思維方式是著眼大處,整體性的思考,對于學生整體問題思維角度的掌握是一種提升,考慮到筆者任教學情程度相對較好,因此問題處理基本圍繞后半展開,因此這里所涉及的韋達定理介入恰好整合了問題(1)和(2),成為培養(yǎng)理性思維的更高途徑,對于培養(yǎng)學習習慣也是一種歷練.
反思失分原因是提高學生學習習慣,促進理性思維的較好方式.筆者的建議是對于這樣的問題,分兩步進行,首先請學生重做一遍問題,其次是回憶、厘清應(yīng)試中犯錯的因素,分析錯誤的原因.通過數(shù)次實踐,筆者認為,這種方式對于學生促進理性思維和培養(yǎng)學習習慣更有利于學生反思自身的學習和引導(dǎo)教師糾正教學的不足.
(1)當a=0時,求f(x)的極小值;
(2)若存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立,求實數(shù)a的取值范圍.
某學生自我剖析:第(1)問由于定義域的問題影響解答的正確性,在第(2)問的求解中,在討論函數(shù)f(x)=的最小值時,需要對非負數(shù)a進行分類討論.而確立分類標準是本題的難點,要根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負進行不重不漏地分類討論,否則,討論將是不完整的.
教師評析:本題第一小題考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值,第二小題利用存在命題的形式考查含參數(shù)函數(shù)的最值.第(2)問作為把關(guān)題起到了很好的區(qū)分作用,存在性問題是教學中的一個難點,試題將兩個存在作為問題的出發(fā)點首先就“擊潰”了一部分學生,即“篩選了一遍”,然后的分類討論或參變分離都較為復(fù)雜,解決起來實屬不易.函數(shù)導(dǎo)數(shù)試題作為壓軸題,其考查核心依舊是利用導(dǎo)數(shù)的工具來研究函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值等基本性質(zhì),其難點并不體現(xiàn)在求導(dǎo)運算上,而是體現(xiàn)在導(dǎo)數(shù)作為工具對函數(shù)單調(diào)性的影響上,即分類討論的落點上;從另一個角度來說,此題用參變分離的方法似乎優(yōu)于分類討論,在教學中需要平衡兩種方法的教學.試題充分考查了基本函數(shù)性質(zhì)、“三個二次”的問題等中學核心知識,突出考查了函數(shù)與方程、分類與整合、數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化等基本數(shù)學思想,考查了學生的運算能力、思維能力和分析解決問題的能力.
總之,通過應(yīng)試后的反思教學,一方面可以了解到學生的知識、能力的掌握情況,為日后教師改進教學工作、提高教學質(zhì)量提供參考依據(jù);另一方面可以反映試卷命題質(zhì)量,以便日后修改或篩選考試試題,建立試題庫和實施標準化考試服務(wù).從一個方面來說,這也將促進中學數(shù)學教師的專業(yè)化發(fā)展.對教師來說,做試卷是“外煉筋骨皮”,而做反思分析則是“內(nèi)練一口氣”,因此,做好反思教學的意義十分重大.
1.喬家瑞.高中數(shù)學解題方法與技巧[M].北京:首都師范大學出版社,2012.
2.李建霞.粵教版高中數(shù)學“本章小結(jié)”有效教學的探究與實驗[J].數(shù)學通報,2013(7).