☉浙江省臺(tái)州市第一中學(xué) 戴軍輝
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們要關(guān)注學(xué)生反思能力的培養(yǎng),尤其是在圍繞數(shù)學(xué)問(wèn)題的探索過(guò)程中,很多學(xué)生的研究止步于答案的得出,這顯然是不夠的.我們需要引導(dǎo)學(xué)生圍繞問(wèn)題解決的一系列過(guò)程展開積極的反思,由此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的自我反饋能力和反思意識(shí),進(jìn)而提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,這是課程改革背景下數(shù)學(xué)教師的重要職責(zé),而且提升學(xué)生的反思意識(shí)不僅是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的需要,它還將進(jìn)一步改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,推動(dòng)課堂教學(xué)向更深層次發(fā)展.
學(xué)生對(duì)問(wèn)題的解決不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤,這并不可怕,關(guān)鍵是學(xué)生要善于對(duì)這些錯(cuò)誤進(jìn)行反思.學(xué)生錯(cuò)誤的出現(xiàn)有時(shí)是由于知識(shí)上的缺陷造成的,有時(shí)是能力缺陷引起的,有時(shí)是邏輯和策略上的失誤造成的,還有是非智力因素形成的.所以,在解決完一個(gè)問(wèn)題之后,教師都有必要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)果的正誤進(jìn)行思考,探索錯(cuò)誤發(fā)生的根源,明確錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因,進(jìn)而找到正確的解決方法,并提出改進(jìn)措施,引領(lǐng)學(xué)生積極展開糾正和提升工作.
例1 已知3x2+2y2=9x,求x2+y2的最大值.
反思:雖然以上采用兩種不同的分析思路得到了完全相同的結(jié)果,即x2+y2的最大值為,但是這些都是錯(cuò)誤的,其原因在于學(xué)生沒有深入分析條件3x2+2y2=9x,由于2y2=9x-3x2是一個(gè)非負(fù)數(shù),因此可知0≤x≤3.在錯(cuò)誤解答1中,x=顯然不在上述關(guān)于x取值的限定范圍內(nèi),所以答案肯定有誤;在錯(cuò)誤解答2中,使用判別式進(jìn)行解題的基本條件需要未知數(shù)的取值范圍是整個(gè)實(shí)數(shù)集,而現(xiàn)在x的取值范圍被限定,因此無(wú)法保證判別式能恒成立.
學(xué)生處理習(xí)題的主要目的是對(duì)所學(xué)的知識(shí)和技能進(jìn)行鞏固,對(duì)所學(xué)的思想方法進(jìn)行熟悉,對(duì)隱含于數(shù)學(xué)知識(shí)中的文化價(jià)值進(jìn)行體會(huì).因此,為了提升習(xí)題練習(xí)的效果,教師在學(xué)生完成解題后要積極展開思考,思考的問(wèn)題可以是以下內(nèi)容:(1)問(wèn)題分析過(guò)程的每一步推理和演算有什么依據(jù),其中涉及怎樣的數(shù)學(xué)思想?(2)問(wèn)題的處理中是否還需要補(bǔ)充哪些內(nèi)容,或是剔除某些環(huán)節(jié)?(3)圍繞問(wèn)題的分析和解決過(guò)程,我們還可以得到哪些結(jié)論?(4)如果對(duì)題目的條件和圖形中的某些因素進(jìn)行變換和表征,還能采用之前的方法來(lái)處理嗎?通過(guò)這一系列問(wèn)題的處理和分析,我們可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)形成更加深刻的理解與認(rèn)識(shí),由此還能增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的基本意識(shí),進(jìn)而提高他們自主探索問(wèn)題的主動(dòng)性.
例2(1)已知函數(shù)f(x)=-x2+2ax+1-a在x∈[0,3]上有最大取值3,請(qǐng)確定實(shí)數(shù)a的取值;
(2)已知函數(shù)f(x)=x2-2ax+1-a在x∈[0,3]上有最大取值3,請(qǐng)確定實(shí)數(shù)a的取值.
解析:(1)對(duì)函數(shù)進(jìn)行變形可得f(x)=-(x-a)2+a2+1-a,當(dāng)0≤a≤3時(shí),|f(x)|max=f(a)=a2+1-a?a=2;當(dāng)a<0時(shí),|(fx)|max=(f0)=1-a=3?a=-2;當(dāng)a>3時(shí),有|(fx)|max=(f3)=5a-8=3?a=,這不符合題意,因此舍去,即a的取值為2或者是-2.
(2)對(duì)函數(shù)變形可得(fx)=(x-a)2-a2+1-a,該函數(shù)圖像的開口向上,又考慮到給定區(qū)間的中點(diǎn)是,所以當(dāng)a≥時(shí),|(fx)|=(f0)=1-a=3?a=-2,這不符合題意,因此舍去;當(dāng)a<時(shí),|(fx)|=(f3)=10-7a=3?a=1,這個(gè)數(shù)值與題意相符.
反思:在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思時(shí),我們先要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一般化的問(wèn)題:“求二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c在區(qū)間[α,β]上的最大值”的處理方法進(jìn)行概括:如果a>0,則時(shí),函數(shù)在x=α處可以取得最大值f(α);時(shí),函數(shù)在x=β處可以取得最大值f(β).如果處可以取得最大值時(shí),函數(shù)在x=α處可以取得最大值f(α);當(dāng)時(shí),函數(shù)在x=β處可以取得最大值f(β).
在對(duì)以上內(nèi)容實(shí)現(xiàn)概括的基礎(chǔ)上,學(xué)生進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)歸納:“求二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c在區(qū)間[α,β]的最小值”的分析方法.
高中生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的主要難點(diǎn)在于數(shù)學(xué)問(wèn)題的千變?nèi)f化,很多問(wèn)題在形式上雖然有不同,但是卻可以將其歸結(jié)到同一類題型上;有的問(wèn)題形式類似,但是本質(zhì)有別,具有強(qiáng)烈的迷惑性.因此,我們?cè)谥笇?dǎo)學(xué)生展開反思時(shí),務(wù)必要深入問(wèn)題的本質(zhì),將形異質(zhì)同的問(wèn)題進(jìn)行歸類,由此引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出通性和通法;對(duì)那些形似而質(zhì)異的問(wèn)題展開分析,提升學(xué)生的辨析能力,由此避免學(xué)生發(fā)生錯(cuò)解.在具體的教學(xué)過(guò)程中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生自主展開對(duì)問(wèn)題本質(zhì)的探索并由此激活學(xué)生探索數(shù)學(xué)問(wèn)題的興趣,進(jìn)而幫助學(xué)生自主發(fā)掘?qū)W習(xí)潛能,提升學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力.
例3 在橢圓1(a>b>1)上是否存在點(diǎn)P,使得∠APO=90°(其中O為原點(diǎn),A為該橢圓的右側(cè)頂點(diǎn))?
反思:?jiǎn)栴}的解決絕不是學(xué)習(xí)的終結(jié),教師還要引導(dǎo)學(xué)生展開更深層次的探索和反思,基本的操作可以結(jié)合下列問(wèn)題來(lái)展開.
在學(xué)生完成了例題的分析和求解工作之后,我們要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)類似的問(wèn)題展開分析,學(xué)生通過(guò)研究會(huì)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題雖然在形式上存在差異,但是都屬于同一類問(wèn)題,受之前解題思路的影響,學(xué)生充分發(fā)揮思維的遷移能力,妥善獲取了問(wèn)題的結(jié)論.
綜上所述,高中數(shù)學(xué)教學(xué)要發(fā)展學(xué)生的自學(xué)能力,就要將其與數(shù)學(xué)思維能力、空間想象能力,以及實(shí)際問(wèn)題的解決能力有機(jī)地整合在一起,須知反思僅僅只是手段,其目的是發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,這樣不僅能優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì),更加改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,有利于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升.
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