(魯迅中學(xué),浙江 紹興 312030)
章建躍教授提出:讓高考復(fù)習(xí)成為好數(shù)學(xué)教學(xué),好數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)數(shù)學(xué)育人,即能夠影響學(xué)生的思維情懷,能觸動學(xué)生學(xué)會思考、學(xué)會學(xué)習(xí),從而實現(xiàn)有意義的發(fā)展,這也是筆者在教學(xué)中一直思考的問題.2018年12月浙江省紹興市舉行了高三復(fù)習(xí)優(yōu)質(zhì)課比賽,筆者有幸參加了此次活動,現(xiàn)把教學(xué)過程以及教學(xué)的反思感悟記錄成文,希望和同行們共勉.
師:絕對值函數(shù)是高考的熱點和難點之一,在高三復(fù)習(xí)過程中需引起足夠的重視.但高考試題往往源于課本,又高于課本,許多考題的“根”常源于課本.今天我們以課本中的函數(shù)“y=|x|”(俗稱V形函數(shù))為母函數(shù),通過改變其形式,與大家一起探討這類函數(shù)在解題中的妙用.首先我們來看看V型函數(shù)的不同變形.
思考1y=2|x|的圖像,可以怎么畫?
生1:函數(shù)的圖像是更陡的一個V型函數(shù),還發(fā)現(xiàn)有一個尖尖角過原點.
師:回答得太棒了!大家注意到這位同學(xué)提到了兩個關(guān)鍵的地方:提到了V型函數(shù)的斜率,和我們的母函數(shù)相比,斜率發(fā)生了變化;還有一個尖尖角,這個尖尖角我們可以稱它為頂點.
換句話,可以這樣敘述:y=2|x|的圖像是正斜率為2、頂點為(0,0)、對稱軸為x=0的V型函數(shù).請大家繼續(xù)完成下面圖像的敘述.
思考2y=|x-1|的圖像呢?
生2:頂點為(0,0)、正斜率為1的V型函數(shù),其對稱軸為x=1.
思考3y=|x-a|的圖像呢?
生3:如圖1,頂點為(a,0)、正斜率為1的V型函數(shù),其對稱軸為x=a.
圖1 圖2
思考4y=|x-a|+2a的圖像呢?
生4:如圖2,頂點為(a,2a)、正斜率為1的V型函數(shù),其對稱軸為x=a.
師:大家試著對頂點取幾個特殊值,你還發(fā)現(xiàn)頂點運動有什么規(guī)律嗎?
生5:該V型函數(shù)的頂點在y=2x這條直線上運動.
師:這位同學(xué)回答得非常準(zhǔn)確!在上面的探究過程中,我們把靜態(tài)的V型函數(shù)變成了好玩的動態(tài)的V型圖.大家是不是要想,這樣的動態(tài)圖應(yīng)用起來如何呢?請看下面的例1.
設(shè)計意圖讓高三復(fù)習(xí)課回歸教材,通過教材尋找對母函數(shù)y=|x|的回憶,明晰y=|x-a|+2a的由來,指出V型函數(shù)的特征,提出V型函數(shù)模型.
例1已知t為常數(shù),函數(shù)y=|x-t|在區(qū)間[0,2]上的最大值為5,求t的值______.
變式1已知t為常數(shù),函數(shù)y=|x-t|+t在區(qū)間[4,5]上的最大值為5,則t的范圍為______.
(2017年浙江省數(shù)學(xué)高考試題第17題)
師:若把y=|x-t|+t中的x的換成g(x),g(x)可以是二次函數(shù)、對勾函數(shù)等形式,通過換元降維轉(zhuǎn)化成V型模型.
設(shè)計意圖此題組是本節(jié)課的核心,也是學(xué)生參與認(rèn)知構(gòu)建V型的課堂活動展示區(qū),例1的設(shè)計意在讓學(xué)生初步形成V型模型的基本特征.f(x)=|x-a|的圖像是頂點(a,0)在x軸上動的折線.變式2升華到高考真題,并且指出V型函數(shù)的構(gòu)造需要換元降維意識.
師:其實大部分考題中的V型函數(shù),常常隱藏在復(fù)雜的代數(shù)式中,需要去尋找,需要變形的技巧,請大家看例2.
例2設(shè)函數(shù)f(x)=|x-a|+x2+2a+1有兩個零點,則實數(shù)a的范圍為______.
圖3
設(shè)計意圖通過對函數(shù)式分離、變形轉(zhuǎn)化,重構(gòu)V型函數(shù),加強模式的識別與轉(zhuǎn)化.
師:這位同學(xué)反應(yīng)真快!大家再想想,既然能在反比例曲線上運動,還可以是其他曲線嗎?
生7(破口而出):二次函數(shù)上.
生8:三次函數(shù)上.
(課堂氛圍很活躍.)
師:大家思維真開闊!老師把大家的思路整理后可以統(tǒng)一寫成形如f(x)=|x+a|+g(a)的V型函數(shù),頂點在(a,g(a))上運動.最后再考考大家:f(x)=|x+a|+b的圖像,其頂點軌跡是什么?
(學(xué)生紛紛議論,得到頂點可以隨意運動.)
例3已知函數(shù)f(x)=x3+3|x-a|,若[f(x)+b]2≤4對任意的x∈[-1,1]恒成立,則3a+b的值為______.
師:這里的V型函數(shù),我們該如何構(gòu)造呢?
生9:去平方,得|f(x)+b|≤2,即-x2-2≤3|x-a|+b≤-x2+2.如圖4,當(dāng)x∈[-1,1]時,y=3|x-a|+b的圖像夾在y=-x2-2與y=-x2+2的圖像之間,發(fā)現(xiàn)折線頂點(a,b)只能處于(0,-2),即a=0,b=-2,故3a+b=-2.
圖4
設(shè)計意圖提出V型模型特征的豐富性,加入曲線軌跡或者平面上任意運動.條件給出的形態(tài)更豐富,指出學(xué)生識別題目模型特征的重要性,以及變形能力的重要性.
師:下面我們來總結(jié)今天這節(jié)課的重要探究,V型函數(shù)和我們之前學(xué)過的什么函數(shù)類似?
(提示:哪個函數(shù)也有開口、對稱軸和頂點?)
生(眾):二次函數(shù).
兩者對比后可以發(fā)現(xiàn)有如下的聯(lián)系(黑板板書):
結(jié)束語當(dāng)V型函數(shù)的折線斜率發(fā)生變化,意味著V型的翅膀舞動起來,祝大家插上V型的翅膀飛向成功的彼岸!
羅增儒教授曾說:通過有限的典型問題的學(xué)習(xí)去領(lǐng)悟那種解無限道題的數(shù)學(xué)機智.正是基于這個視角來審視高考真題,會發(fā)現(xiàn)高考試題正是借助本源性問題,進(jìn)行科學(xué)合理地重組、包裝,建構(gòu)出一道簡約又不失內(nèi)涵的考題.而我們的解題教學(xué),就是對考題進(jìn)行解構(gòu)、退化,還其“廬山真面目”,識其“真顏”,讓學(xué)生真切感受解題方法的呈現(xiàn)是自然、和諧的.
例4[1]已知函數(shù)f(x)=x3+3|x-a|(其中a∈R).
1)略;
2)設(shè)b∈R,若[f(x)+b]2≤4對x∈[-1,1]恒成立,求3a+b的取值范圍.
(2014年浙江省數(shù)學(xué)高考理科試題第22題)
提示[f(x)+b]2≤4?|f(x)+b|≤2?-x3-2≤3|x-a|+b≤-x3+2.
例5已知函數(shù)f(x)=(x-a)2lnx,其中a∈R.
1)略;
2)求實數(shù)a的取值范圍,對任意的x∈(0,3e],恒有f(x)≤4e2成立.
(2011年浙江省數(shù)學(xué)高考理科試題第22題)
烏申斯基說得好:智慧不是別的,只是組織得很好的知識體系,當(dāng)學(xué)生的頭腦強大了,在問題面前運籌帷幄、縱橫捭闔,難題自然無處遁形,落花流水了.
思考1高三復(fù)習(xí)的定位是什么?
浙江新高考形勢及兩次選考的沖擊,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)可以說是碎片化學(xué)習(xí).如何在這樣的背景下,提高高三復(fù)習(xí)的有效性,筆者認(rèn)為回歸教材應(yīng)是理性的選擇.以本課例的絕對值函數(shù)學(xué)習(xí)為例,學(xué)生其實非常困惑,總停留在如何去絕對值.為此是否可以換一個方式,順勢而為,留下絕對值,并使之形成模型.基于學(xué)生對二次函數(shù)已有性質(zhì)的理解,通過觀察、類比、辨析,使“V”型函數(shù)的模樣逐步清晰,內(nèi)涵得以豐盈,使知識的展開、方法的形成不再是無本之木、無源之水.因此,高三的復(fù)習(xí)教學(xué)應(yīng)以“以基礎(chǔ)知識的掌握、基本技能的提高、基本思想方法的落實”為原則,圍繞“四化建設(shè)”進(jìn)行構(gòu)建,把高三復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)知識系統(tǒng)化,例題選擇典型化,思想方法大眾化,解題表達(dá)規(guī)范化,真正讓課堂教學(xué)由“題型+套路+訓(xùn)練”走向“概念+構(gòu)建+思維”[2].
思考2如何引入可以讓高三的復(fù)習(xí)課教學(xué)更具效果?
當(dāng)前,高三復(fù)習(xí)課教學(xué)可謂“整課盡是真題飛”!這樣做的好處是學(xué)生知道是高考題,會激起學(xué)生的求知欲、好勝心,及享受問題解決后的成功感;然而,更多的學(xué)生看到高考題時會產(chǎn)生畏難情緒,甚至是恐慌心理,導(dǎo)致高考試題價值沒有充分挖掘,教學(xué)效果就大打折扣[3].本節(jié)高三復(fù)習(xí)課第一稿設(shè)計也是以高考題引入,結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課效果不理想,改用教材引入后,給學(xué)生熟悉的親切感,甚至讓學(xué)生體會到教材的重要性,認(rèn)識到考題往往源于課本,又高于課本.
思考3高三復(fù)習(xí)教學(xué)中,試題講評在課堂上占很大比重,如何提高這樣的上課效率?
教學(xué)家杜威曾說:“教學(xué)絕對不僅僅是簡單地告訴,教學(xué)應(yīng)該是一種過程的經(jīng)歷,一種體驗,一種感悟.”它需要學(xué)生思維的加盟,有思維的激蕩就有不同的想法和做法,數(shù)學(xué)課只有有了這樣的思維主體,才是鮮活的、靈動的、高效的.
筆者參加此次優(yōu)質(zhì)課比賽最大的感悟是教學(xué)要留給學(xué)生自主的空間和時間,讓學(xué)生更多地參與交流、辨析、思考,讓教學(xué)“慢”下來,讓師生在互動中“說題”.一方面要對高考試題退化、還原、重構(gòu),繼而進(jìn)行遞推式鋪底,搭建“腳手架”,讓學(xué)生在新的問題情境中學(xué)會識別,學(xué)會用已有的知識、已有的方法、已有的思想解決新問題;另一方面,讓學(xué)生充分發(fā)表觀點、想法,展示其思路歷程,只有這樣,學(xué)生才能獲得有意義的發(fā)展.