☉江蘇省沭陽高級(jí)中學(xué) 紀(jì)秀艷
關(guān)注課本教學(xué)的幾點(diǎn)思考
☉江蘇省沭陽高級(jí)中學(xué) 紀(jì)秀艷
課本是考試內(nèi)容的載體,是高考命題的參考依據(jù).縱觀近幾年高考試卷,不難發(fā)現(xiàn)許多考題都可以在課本找到“影子”.但是,“輕視課本”大有人在,特別是在基礎(chǔ)年段,由于數(shù)學(xué)概念的復(fù)雜性和抽象性,學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)概念只要熟記即可,教師認(rèn)為概念難以講清楚,何況學(xué)生不感興趣,照本宣科即可,這也就造成當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)中不同程度地存在“概念知識(shí)一帶而過”的局面,直接導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的印象是模糊的,不利于高三的復(fù)習(xí).為此,高三復(fù)習(xí),教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些重要數(shù)學(xué)概念進(jìn)行回歸再讀.
課本例題和習(xí)題具有一定的示范性,我們不能簡(jiǎn)單地一解了之.下面以一道例題為例,談?wù)勅绾芜M(jìn)行深入的探究,對(duì)開發(fā)學(xué)生的智力、培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)的作用.
案例1用數(shù)學(xué)歸納法證明:(1+x)n≥1+nx(x>-1,n為正整數(shù)).(北師大版數(shù)學(xué)選修教材4-5數(shù)學(xué)歸納法一節(jié)例3)
本題作為選修教材中的內(nèi)容,學(xué)生經(jīng)過兩年多的學(xué)習(xí),其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)比較豐富,基本技能比較扎實(shí),可以從多角度思考,尤其遇到與正整數(shù)有關(guān)的命題,除了數(shù)學(xué)歸納法之外,還可以函數(shù)、不等式、數(shù)列等多方面思考.本題題干中要求用數(shù)學(xué)歸納法證明本身就局限了學(xué)生的思維,將“用數(shù)學(xué)歸納法”這六個(gè)字刪去,更能起到發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的作用.在教師的啟發(fā)下,學(xué)生給出的幾種證明方法:
證法1(數(shù)學(xué)歸納法):(1)當(dāng)n=1時(shí),不等式明顯成立.
(2)假設(shè)n=k時(shí),命題成立,即(1+x)k≥1+kx,
那么當(dāng)n=k+1時(shí),因?yàn)閤>-1,x+1>0,由假設(shè)(1+x)k≥1+ kx,得(1+x)k+1=(1+x)k(1+x)≥(1+kx)(1+x)=1+(k+1)x+kx2
因?yàn)閗x2≥0,所以1+(k+1)x+kx2≥1+(k+1)x,
所以(1+x)k+1≥1+(k+1)x,
即n=k+1時(shí)命題成立.
綜合(1)(2)知,命題成立
證法2(多元均值不等式):當(dāng)1+nx<0時(shí),原式顯然成立,當(dāng)1+nx>0時(shí),
證法3(運(yùn)用數(shù)列解決問題):不等式兩端都含有自然數(shù)n,如果集中到一端可使問題簡(jiǎn)化.
an+1-an=
故an≤1恒成立,原命題得證.
證法4(導(dǎo)數(shù)法):當(dāng)n=1時(shí),不等式顯然成立.
當(dāng)n≥2時(shí),令f(x)=(1+x)n-nx-1,則f′(x)=n(1+x)n-1-n,顯然,當(dāng)x>0時(shí),f′(x)>0,當(dāng)-1<x<0時(shí),f′(x)<0,故f(x)在x=0處取得極小值,且f(0)=0,
故對(duì)于所有的x>-1且x不為0,均有f(x)>0,即(1+ x)n≥1+nx,原命題得證.
命題的推廣:指數(shù)n如果不是正整數(shù)時(shí),會(huì)有怎樣的結(jié)論?
在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,例題教學(xué)占有相當(dāng)重要的地位,研究例題不僅可以加深學(xué)生對(duì)概念、定理等基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握,更重要的是可以開發(fā)學(xué)生的智力,培養(yǎng)和提高學(xué)生解決問題的能力,從而促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高.因此,只有充分挖掘例題的內(nèi)涵,拓展其外延,才能有效地促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力的提高.
掌握概念就是掌握同類事物的共同本質(zhì)屬性.按照認(rèn)識(shí)論原理,人類不可能一次地和孤立地認(rèn)識(shí)一類事物的本質(zhì)屬性,必須用聯(lián)系的方法,經(jīng)歷一個(gè)由感性到理性的發(fā)展過程.因此,回歸課本概念,不是孤立、離散對(duì)待各個(gè)知識(shí)點(diǎn),而應(yīng)宏觀看待各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,“穿針引線”,建構(gòu)知識(shí)體系.
在人教版必修4“向量”章節(jié)中指出:向量是既有大小又有方向的量,它既有代數(shù)和特征,又有幾何特征,通過向量可以實(shí)現(xiàn)代數(shù)問題與幾何問題的互相轉(zhuǎn)化,所以向量是數(shù)形結(jié)合的橋梁.相比較而言,學(xué)生對(duì)向量的代數(shù)運(yùn)算要容易接受一些,但對(duì)向量的幾何運(yùn)算往往感到比較困難,無從下手.因此,教學(xué)中可以結(jié)合課本知識(shí),關(guān)注向量多方面的知識(shí).
所以,從而△ABC是正三角形.
注:實(shí)質(zhì)上本題中O為△ABC的外心和重心,證法1用代數(shù)法對(duì)學(xué)生要求比較高,關(guān)鍵是建系設(shè)出三點(diǎn)坐標(biāo);證法3利用三個(gè)等腰的三角形得出結(jié)論.
變形1:已知a+b+c=0,且|a|=3,|b|=5,|c|=7,求a與b的夾角θ.
分析:由已知得-c=a+b,兩邊同時(shí)平方得2a·b=15,于是cosθ=求△ABC的內(nèi)角C的大小.
解法2:同解法法1求得,其
圖1
解法1:可以仿上一題證法2,不難求出C=135°.
解法2:如圖2所示,仿變形2很易求出∠AC′B=45°,再根據(jù)A,C,B,C′四點(diǎn)共圓,由此可求出結(jié)果.
注:解法2如果不借助圖很易出錯(cuò).
圖2
解法1:以O(shè)A所在直線為x軸,過O垂直x軸的直線為y軸,建立直角坐標(biāo)系,如圖3所示,設(shè)∠AOC=α,扇形所對(duì)應(yīng)的半徑為r,則A(r,0),B.由很易得到方程組,再由輔助角公式不難求出的最大值為2.
圖3
解法3:仿解法1建立坐標(biāo)系,如圖4,過C分別作OA、OB的平行線,構(gòu)造平行四邊形ODCE,則x∠ODC=60°.在△ODC中,由余弦定理不難得到x2+y2-xy=1,這樣就轉(zhuǎn)化解法2.
圖4
向量的幾何運(yùn)算主要包括向量加減法的幾何運(yùn)算,在處理平面幾何的有關(guān)問題時(shí),往往有其獨(dú)到之處,教師可讓學(xué)有余力的學(xué)生課下繼續(xù)探討,以提高學(xué)生的思維發(fā)散能力.向量的代數(shù)運(yùn)算關(guān)鍵是如何求出坐標(biāo),也就是要首先建系,選擇適當(dāng)坐標(biāo)系對(duì)題目解決起著很大作用.本文的例題源于書本,這提示我們:要深入研究課本,拓展外延,才能真正地學(xué)以致用,達(dá)到能力的提升,適應(yīng)高考,促進(jìn)自身的發(fā)展.
事實(shí)上,“知識(shí)體系”是對(duì)課本概念再解讀的重要手段,教師復(fù)習(xí)時(shí)要注意“授之以漁”,引導(dǎo)學(xué)生“實(shí)踐反思”.當(dāng)然,“建構(gòu)知識(shí)體系”對(duì)高中學(xué)生而言,必要而又重要,教師關(guān)鍵在于引導(dǎo).
圖5
明確概念,不僅要關(guān)注概念的內(nèi)涵,同時(shí)要關(guān)注概念的外延,厘清概念與其他概念之間的關(guān)系,最終能較好實(shí)現(xiàn)知識(shí)之間的遷移.因此,回歸課本概念,要對(duì)課本上的知識(shí)和方法加以總結(jié)提高,加以成“串”,使知識(shí)“升華”,最終達(dá)到知識(shí)間的“縱橫遷移”.
比如,選修2-2中導(dǎo)數(shù)的幾何意義——切線是一個(gè)重要的概念,在這概念中關(guān)鍵在于抓住“當(dāng)Pn趨近于點(diǎn)P時(shí),割線PPn趨近于切線”(如圖5),即要關(guān)注“逼近思想”、“以直代曲”.
在這理解的基礎(chǔ)上,不僅可以讓學(xué)生明白“切線”定義的發(fā)展(切線不再是一般曲線(如圓錐曲線)中與曲線只有一個(gè)交點(diǎn)的直線,切線與曲線可以不止一個(gè)交點(diǎn)),關(guān)注曲線“在點(diǎn)P處的切線”與“過點(diǎn)P的切線”的差異;而且可以讓學(xué)生更清晰地知道“已知函數(shù)的單調(diào)性,逆向求參數(shù)”時(shí)為什么要“等號(hào)”的原因(如y=x3在R上單調(diào)遞增,但導(dǎo)數(shù)可能為0,如y′|x=0= 0);進(jìn)而讓學(xué)生弄清楚“割線斜率”與“導(dǎo)數(shù)”之間的差異(后者是對(duì)前者的無限逼近,即取極限).這樣,當(dāng)面對(duì)2012年福建省普通高中畢業(yè)班質(zhì)量檢查文科數(shù)學(xué)第12題:設(shè)函數(shù)f(x)及其導(dǎo)函數(shù)f′(x)都是定義在R上的函數(shù),則“?x1,x2∈R,且x1≠x2,|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|”是“?x∈R,|f′(x)|<1”的().
A.充分而不必要條件B.必要而不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
我們的學(xué)生也許能較快辨認(rèn)正確答案為B.
“縱橫遷移”是對(duì)知識(shí)的一種“悟”,它離不開學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解掌握、拓展延伸、歸納反思,是回歸再讀課本概念的一個(gè)較高境界.復(fù)習(xí)時(shí),教師關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生用聯(lián)系的眼光看待問題.比如可以“類比平面向量學(xué)習(xí)空間向量”,“可以用函數(shù)的眼光看待數(shù)列”等等,這樣,數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)不再孤立,知識(shí)間的縱橫遷移也會(huì)水到渠成.
近幾年的新課標(biāo)卷越來越強(qiáng)調(diào)能力和方法的考查,能力和方法的提升離不開對(duì)數(shù)學(xué)概念的深刻理解,倘若復(fù)習(xí)時(shí),我們能引導(dǎo)學(xué)生重視回歸課本概念,關(guān)注概念形成,注重建構(gòu)知識(shí)體系,努力實(shí)現(xiàn)縱橫遷移,把課本的概念讀懂、讀透,這何嘗不是一種人人可操作而又有效的復(fù)習(xí)手段!Z