楊靜梅?オ?
摘要:
“一題多解”在當(dāng)下高中數(shù)學(xué)教學(xué)中占據(jù)著重要的地位,能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和提高學(xué)習(xí)效果?!耙活}多解”具有廣泛的應(yīng)用性,本文在我國新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的背景下,選擇了“一題多解”的變式教學(xué)方式為研究對象,對高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的各個環(huán)節(jié)中“一題多解”的應(yīng)用進(jìn)行研究。介紹了“一題多解”在新授課中情境創(chuàng)設(shè)、公式推導(dǎo)、例題講解和練習(xí)中的應(yīng)用,使用具體例子對所述觀點加以論證并利用變式對例題加以變換,進(jìn)行變式教學(xué)。本文有利于教師更加深入了的了解“一題多解”在教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)用的方式和好處,為教師提供初步的指導(dǎo)和參考。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué)教學(xué);“一題多解”;變式教學(xué)
1引言
隨著教育體制的不斷進(jìn)步和改革,教育的目的和教學(xué)方式都是為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在高中課程改革的過程中,不斷滲透著讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中在教師的引導(dǎo)下“再創(chuàng)造”、“再發(fā)現(xiàn)”的理念。隨高中新課程改革的推進(jìn)和實施,教育部門對高中數(shù)學(xué)課堂的有效性要求越來越高。因為數(shù)學(xué)是一個完整性與復(fù)雜性相統(tǒng)一的學(xué)科,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中便會存在很多困難,所以在教學(xué)中應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生靈活解題的思維能力做到“一題多解”變式解答,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中慢慢體會到學(xué)習(xí)的樂趣,從而提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和學(xué)習(xí)成績。
在目前高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師教學(xué)依舊沒有脫離“題海戰(zhàn)術(shù)”的教學(xué)方法,通過讓學(xué)生課后做大量的習(xí)題來提高學(xué)生解決問題的能力。大量的問題解決訓(xùn)練確實可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和基本概念的掌握,但大量的訓(xùn)練可能使學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生疲勞感,數(shù)學(xué)思維變得局限。為了改變這種現(xiàn)狀,采用“一題多解”的教學(xué)方法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中是非常必要的。
1.1提出問題
數(shù)學(xué)教學(xué),是在做好充足全方位備課后對學(xué)生進(jìn)行思維引導(dǎo),在講解數(shù)學(xué)題時必須有一個總思想,那怎樣通過“一題多解”設(shè)計一堂完整的數(shù)學(xué)課的各個教學(xué)環(huán)節(jié)來提高學(xué)生的成績及思維能力呢?本文在相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上對這一問題進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。
1.2“一題多解”的概念
“掌握數(shù)學(xué)就意味著善于解題”─波利亞。解題是數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要內(nèi)容,它不僅可以推進(jìn)數(shù)學(xué)認(rèn)知的過程,也可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力?!耙活}多解”是常用的教學(xué)模式,也可以說是在教學(xué)理論中的“問題變式”
?!耙活}多解”就是從不同的角度解決同一問題的不同方法?!耙活}多解”包含的概念、定理、性質(zhì)和方法較單一,而方法卻靈活多變。因此,“一題多解”不但能鍛煉解題的基本技能,而且可以更有效的發(fā)展邏輯思維,提高全面分析問題和解決問題的能力。
2“一題多解”在高中數(shù)學(xué)新授課教學(xué)中的應(yīng)用
隨著新課改的進(jìn)行,高中數(shù)學(xué)教學(xué)所提倡的教學(xué)模式為:創(chuàng)設(shè)情境—問題探究—新課講解—例題講解—鞏固提升。在新課講授的時候,教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)有的知識水平,將原有知識作為構(gòu)建新知識的基礎(chǔ),再利用“一題多解”的變式教學(xué)方法讓學(xué)生牢固掌握所學(xué)知識,而不是通過題海戰(zhàn)術(shù)來強(qiáng)化知識,不然只會適得其反。以下根據(jù)教學(xué)過程中各環(huán)節(jié)應(yīng)用到的“一題多解”進(jìn)行闡述。
2.1情境創(chuàng)設(shè)中的“一題多解”
新知識來源于問題的發(fā)現(xiàn),因此在創(chuàng)設(shè)情景時應(yīng)該注重問題懸疑的設(shè)置從發(fā)現(xiàn)問題入手,從學(xué)生身邊常見的情景入手,創(chuàng)設(shè)與學(xué)生實際相關(guān)的情境引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入問題探究性學(xué)習(xí),使新知識和以前學(xué)習(xí)知識之間有一個很好的過度.在教學(xué)中,巧妙的利用情境設(shè)置合理的問題,使之能夠吸引學(xué)生的興趣,在遵循新大綱的基礎(chǔ)上,關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),設(shè)置一系列合理的變式情景問題,讓學(xué)生在所創(chuàng)設(shè)的情境中,由原有知識經(jīng)驗中挖掘出與新知識相關(guān)的舊知識點,新舊知識的碰撞激起學(xué)生的求知欲。這樣通過這一系列合理的問題設(shè)置,讓學(xué)生產(chǎn)生好奇心“為什么?”和“怎么辦?”。這樣在這節(jié)課的開始學(xué)生就能感受到精彩,為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定了一個好的開始。
【案例1】在“充分條件與必要條件”的教學(xué)過程中考慮到高一學(xué)生已有的知識經(jīng)驗的欠缺,利用日常生活中事件創(chuàng)設(shè)問題情境來提出課題的問題,并讓學(xué)生利用原有的知識分析,事件中的幾個問題,為后面定義的分析做鋪墊。
事件1:“小明媽媽要做一件襯衫,需用布料便到布店去買,問老板應(yīng)該買多少?老板說買3米便足夠了?!庇谑?,有了“3米布料”和“能否做一件襯衫”的關(guān)系。此事例為引導(dǎo)學(xué)生歸納后面的充分條件的定義做了鋪墊。要說明該事件包括:A:有3米布料;B:夠做一件襯衫。
事件2:“一病人病重,呼吸非常困難,在住院急診后接氧氣?!本彤a(chǎn)生了“氧氣”與“能否搶救成功”的關(guān)系。事例為引導(dǎo)學(xué)生歸納后面的必要條件的定義做了鋪墊。要說明該事件包括:A:接氧氣;B:搶救成功。
事件3:某一天你和你的媽媽在商場遇到數(shù)學(xué)老師的時,你向老師介紹你的媽媽說:“這是我的媽媽”。你想一想這個時候你媽媽還會不會補(bǔ)充說:“你是她的孩子”嗎?
小結(jié):用以上生活中的常見的事例來說明數(shù)學(xué)中要學(xué)習(xí)的概念、關(guān)系,實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維上的“一題多解”,有助于提高學(xué)習(xí)興趣和掌握概念。
2.2公式推導(dǎo)中的“一題多解”
在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,數(shù)學(xué)知識量大涵蓋內(nèi)容廣,在解題的時候除了一些必要的知識概念需要記住以外,數(shù)學(xué)公式在解題中也是占了很大比重的,所以在學(xué)習(xí)時必須要讓學(xué)生靈活的掌握公式,而不是死記硬背。因此在教學(xué)過程中教師要注意重視公式的推導(dǎo),其實公式推導(dǎo)過程就是一種解題方法或解題技巧。如果在公式的推導(dǎo)中應(yīng)用“一題多解”,有助于學(xué)生在公式推導(dǎo)的過程中培養(yǎng)解題思維并能靈活應(yīng)用。
【案例2】“等差數(shù)列通項公式”an=a1+(n-1)d的推導(dǎo)過程的教學(xué)過程。
法一:a2=a1+d,a3=a2+d=a1+2d,a4=a3+d=a1+3d,…………………………
由此可得到an=a1+(n-1)dendprint
小結(jié):這種方法叫做遞推法,是學(xué)習(xí)公式推導(dǎo)時必須重點掌握的方法之一,在后面數(shù)列的求通項公式中也是經(jīng)常用到,這個推導(dǎo)過程也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)列解題能力的一個技巧。
法二:由等差數(shù)列的定義可知:
an-an-1=d,an-1-an-2=d,an-2-an-3=d,an-3-aa-4=d…………………,a3-a2=d,a2-a1=d,累加得:an-a1=(n -1)d,從而可得:an=a1+(n-1)d
評析:上面的這種方法叫做累加法,是常用于求數(shù)列通項公式的方法,這種方法不僅讓學(xué)生對公式記憶深刻,而且也學(xué)到了重要的數(shù)學(xué)解題方法和解題思路,更有助于學(xué)生思維的發(fā)展。
2.3 例題講解中的“一題多解”
在人教版數(shù)學(xué)課本必修5中選取了例題進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生深入分析題目,用好所學(xué)的等差數(shù)列前項和公式及其性質(zhì),得到不同的解法,實現(xiàn)“一題多解”的目的。
【案例3】已知一個等差數(shù)列的前10項和是310,前20項和是1220,由已知可以算出其前項和公式嗎?
分析1:由已知條件可知將已知條件代入等差數(shù)列前n項和公式,聯(lián)立方程組便可以求得a1和d,代入等差數(shù)列前n項和公式就求得n前項和公式。
法1:由題意可知S10=30,S20=1220,將其帶入公式Sn=na1+n(n-1)2d,
可得:10a1+45d=310
20a1+190d=1220
解之得:
a1=4
d=6
因此:Sn=4n+n(n-1)2×6=3n2+n
分析2:利用另一個等差數(shù)列前n項和公式sn=n(n1+an)2d
法二:
102a1+a10=310①
202(a1+a10)=1220②
②-①×2 得:a20-a10=600,由:d=am-anm-n=a20-a
1020-10解得d=6,又由Sn=na1+n(n-1)2d,得:S10=10a1+45×6=310,所以a1=4
所以Sn=4n+n(n-1)2×3=3n2+n
分析3:由已知{an}是等差數(shù)列,則可設(shè)Sn=An2+Bn,只需求出A,B。
法三:設(shè)Sn=An2+Bn,將它們代入可得
100A+10B=310
400A+20B=1220,解之得A=3,B=1所以Sn=3n2+n
分析4:利用等差數(shù)列前n項和公式Sn=na1+n(n-1)2d
變形解題
法四:由Sn=na1+n(n-1)2d
即:Snn=a1+(n-1)·d2,因此知數(shù)列
{snn}也成等差數(shù)列
因為:S1010=31010,S2020
=122020=61,所以:d=S2020-S1010=61-31=30
又因為:S10n10n=S1010+(n-1)×30=31+30n-30=30n+1
所以S10n=300n2+10n,Sn=3n2+n
在教材中只給出了第一種做法,主要是為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完公式后能夠熟練掌握常見的解法。解法二是利用等比數(shù)列前n項和另一個公式,利用知三求二的方式求出了d與首項a1,進(jìn)而求出所要求的。解法三是等差數(shù)列前
n項和的變式,利用等差數(shù)列的性質(zhì)就可以寫成Sn=An2+Bn,只需求出A,B即可。解法四不常見且難以想到,是利用等差數(shù)列前n項和Sn的性質(zhì),判定{Snn}也成等差數(shù)列,然后先求解{Snn},再求Sn,利用這種解法的時候要提醒學(xué)生注意構(gòu)造,否則出錯率大。利用“一題多解”解決問題時教師要啟發(fā)學(xué)生多思考,掌握好所學(xué)的公式,讓學(xué)生明白解決問題的方法不唯一。
2.4練習(xí)和習(xí)題中的“一題多解”
一堂數(shù)學(xué)課結(jié)束,老師一般都會給學(xué)生布置大量的課后作業(yè),效果并沒有預(yù)期的好甚至?xí)泻芏喑u的現(xiàn)象。所以老師要注重課后習(xí)題的設(shè)置,可以用課本上的習(xí)題,讓學(xué)生用另一種方法去解答,訓(xùn)練學(xué)生的解題思路,提高學(xué)生的解題能力,還可以布置變式教學(xué)題或者讓學(xué)生對課后習(xí)題進(jìn)行“一題多解”變式練習(xí),這樣做作業(yè)不僅可以達(dá)到復(fù)習(xí)鞏固的目的,還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
例如在學(xué)習(xí)完函數(shù)的定義域后可以利用下面習(xí)題對知識進(jìn)行鞏固:
【案例4】原題:f(x)=mx2+8x+4的定義域為R,求m的取值范圍
解:由題意:mx2+8x+4≥0在R上恒成立
∴m>0且△≤0,得m≥0
變式1:f(x)=log3mx2+8x+4的定義域為R,求m的取值范圍
變式2:f(x)=log3(mx2+8x+4)的定義域為R,求m的取值范圍變式3:f(x)=log3mx2+8x+4x2+1的定義域為R,求m取值范圍
3.總結(jié)
在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師只用單一的方法或者是書本上提供的方法給學(xué)生講解進(jìn)行教學(xué),忽略了知識之間的相關(guān)性和學(xué)生的發(fā)散思維能力的培養(yǎng),從而限制了學(xué)生的思維,當(dāng)學(xué)生遇到一個題時不會應(yīng)用所學(xué)知識靈活解決.所以在教學(xué)中應(yīng)該應(yīng)用“一題多解”的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生靈活解決問題的能力并培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
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( 作者單位:曲靖師范學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院,云南 曲靖 655011 )endprint