張莉
【摘要】中醫(yī)診斷尚有“望聞問切”四種基本方法,數(shù)學題目靈活多變,數(shù)學教學的核心是解題,若把問題看作病癥,怎么醫(yī)治?筆者認為波利亞提出的解題四步驟,就是解題人的“望聞問切”。
【關鍵詞】“病癥”? 解題為核心? 波利亞的解題理論
【中圖分類號】G634.55 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2019)50-0236-01
相信每一位教學工作者,在考試結束之后,聽到學生抱怨較多的是以下幾個理由:某道題沒有看懂題意,不會;某道題課堂上老師講過類似的,但是我就是想不起來怎么做了;某道題考試時我和答案上想的一樣,因為我的不確定解法的正誤,就沒有解答;某道題我會的,只是計算錯啦;等等。筆者發(fā)現(xiàn),在歷屆學生的反饋中都有類似問題,而教師大部分都會以基礎知識不扎實,落實不到位,知識系統(tǒng)不完善等理由給學生分析問題。直到筆者學習了波利亞的解題四步驟理論,才發(fā)現(xiàn)給學生們分析的原因分明就是隔靴撓癢。以上學生們的種種抱怨,分明就是解題中的不同病癥,而解題四步驟就是良藥。下面簡單介紹波利亞的解題四步驟方法。
一、波利亞的解題理論
波利亞的解題四步驟,就是明確如何審題。對于解題的先后順序以及每一步的都有提示性的操作方法,使解題工作有法可依。
第一步,理解題目
提示性問題:未知量是什么?已知數(shù)據是什么?條件是什么?條件有可能滿足嗎?條件是否足以確定未知量?
第二步,擬定方案——找出已知數(shù)據和未知量之間的聯(lián)系
提示性問題:你以前見過它嗎?或者你見過同樣的題目以一種稍有不同的形式出現(xiàn)嗎?你知道一道與它有關的題目嗎?這里有一道和你的題目有關而且以前解過。你能利用它嗎?你能利用它的結果嗎?你能利用它的方法嗎?為了有可能應用它,你是否應該引入某個輔助元素?你能重新敘述這道題目嗎?你還能以不同的方式敘述它嗎?
第三步,執(zhí)行方案
執(zhí)行你的解題方案,檢查每一個步驟。你能清楚的看出這個步驟是正確的嗎?
第四步,回顧
提示性問題:你能檢查這個結果嗎?你能檢驗這個論證嗎? 筆者認為,解題過程是一種心智技能。按照加里培林的心智動作形成階段理論,需經過五個階段:動作的定向階段;物質與物質化階段;出聲的外部語言動作階段,不出聲的外部語言動作階段;內部言語動作階段。而波利亞的解題四步驟就是教師教授學生解題的“出聲的外部語言動作階段”,通過四步驟,就把數(shù)學解題轉化為“內部言語動作”,最后使數(shù)學解題成為“訓練學生思維的體操”。大部分學生在解題過程中面臨的主要矛盾是,有相關的知識,或許是豐富的數(shù)學知識,但是就是不知道如何用來解一道相關的問題,不知道怎么切入。波利亞的解題四步驟就如中醫(yī)療法的“望聞問切”,為解題提供了一條陽光大道。
下文結合高中數(shù)學的一道題來介紹波利亞的解題四步驟,分析方法,供讀者參考,研究。
已知曲線y=■x3+■,求曲線過點P(2,4)的切線方程。
二、解題四步驟
步驟1:理解題目
依次從以下三個方面來分析問題:
(1)未知量是什么?? ?求切線方程。
(2)已知數(shù)據是什么?? ?曲線方程,點P坐標。
(3)條件是什么?? ?曲線過點P。
通過三個問題,用簡潔,可操作的思維活動幫助學生快速熟悉問題,理解題意。
步驟2:擬定方案? ?就是找出已知數(shù)據與未知量之間的聯(lián)系
就本道題而言,引導學生重點思考兩個問題:
(1)曲線的切線方程,如何求?
分析:曲線方程是三次的,進一步思考,以前你解過求三次曲線在某點處的切線嗎?這是一道課堂常規(guī)題:確定切點,求導得斜率,點斜式。
(2)過點P的切線方程,什么意思?
分析:找關鍵詞,“過點P”.應理解為:點P可能是切點。故應先判斷是切點嗎?若是怎么求?若不是,怎么求?
通過分析不難發(fā)現(xiàn),在找已知數(shù)據與未知量聯(lián)系的過程中,你或許考慮的是一道與它相關的輔助題目,或應用輔助題目的解題方法,或者是結論來分析此題。最終你應該得到一個使自己信服的解決方案。由于是從不同的方面分析問題,也促使你關注問題的細節(jié),思維更嚴謹。
步驟3:執(zhí)行方案
解∵顯然點P(2,4)恰在曲線上,且f'(x)=x2
由題意,以下對點P是不是切點分類討論
(1)若點P是切點,則斜率k=f '(2)=4
則切線方程為:y-4=f '(2)(x-2)
即:4x-y-4=0
(2)若點P不是切點,可設切點為P0(x0,y0),則x0≠2.
y-y0=f '(x0)(x-x0),又點P在切線上
故4-y0=f '(x0)(2-x0)
從而4-(x03+)=x02(2-x0)
解得x0=-1,x0=2(舍)
切線方程為:x-y-2=0
綜上,切線方程為:4x-y-4=0;或x-y-2=0
步驟4:回顧? ?檢查你的解答,使你的思路更清晰,簡潔。
就本例題而言,通過回顧就能解決學生可能出現(xiàn)的計算錯誤。把點帶入所求方程驗證。也更進一步完善學生知識體系中求切線方程的問題,進而通過一道問題,擴充到一類問題。
三、一些感悟
波利亞的解題四步驟,看似解決了一道問題,而是剖析題目的實質,通過相似問題間的辨析,找細微差異,進而理解了一類問題,事半功倍。由于不同層次的學生,在知識學習過程中有不同的差異,教師在教授的過程中,針對學生出現(xiàn)的問題,就能進行行之有效的幫助,達到分層教學的目的。當然,學生通過潛移默化,也能根據自我情況,從不同的側面不同的層次進行解題訓練,形成有效的學習方法。對于學生養(yǎng)成良好的數(shù)學學習習慣,發(fā)展自主學習的能力,進而提高學生學習數(shù)學的興趣,增強學好數(shù)學的興趣是行之有效的,進而完成高中數(shù)學課程目標的要求。
參考文獻:
[1]《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)》
[2]G﹒波利亞.馮承天譯.怎樣解題[M].上??萍冀逃霭嫔?,2011.