江蘇省江浦高級中學 (211800) 徐愛勇
縱觀近些年高考卷,每年試題中總會有相當一部分直接來源于教材例習題的改編、拓展、整合,有些試題甚至就是教材的原題.這一舉措對推進課程改革起到了良好的“風向標”作用,同時還能夠更加理性地引導教師在教學過程中要重視教材的使用,注重挖掘教材的內(nèi)涵.“用教材教”這一觀點應(yīng)當成為全體一線教師達成的一條基本共識.“用教材教,而不是教教材”真正的意圖是要求教師能夠更加靈活地、富有創(chuàng)造性地使用教材.如果把教材文本呈現(xiàn)的內(nèi)容看作是“露出海面的冰山一角”,那么“用教材教”就要求教師能夠把“海面以下的巨大冰山托出海面”,讓學生領(lǐng)略到“整座冰山”.
高效課堂是學生主動學習、積極思考的課堂,是師生互動、生生互動的課堂,是學生對所學知識主動實現(xiàn)意義建構(gòu)的課堂.構(gòu)建高效課堂業(yè)已成為全體同仁不懈的追求.基于此,筆者試結(jié)合自身的教學經(jīng)驗和體會,來闡述在高三復習過程中,改編教材例習題的幾種手段,以期能夠達到高效備考的目的,希望能夠引起廣泛地關(guān)注.
1.手段1——變換圖形
案例1(蘇教版數(shù)學2 P95第21題)已知M(-1,3),N(6,2),點P在x軸上,且使PM+PN取最小值,求點P的坐標.
變式平面直角坐標系中,點A(1,-2),B(4,0),P(a,1),N(a+1,1),當四邊形PABN的周長最小時,過三點A,P,N的圓的圓心坐標是.
評析:本題主要考查的核心知識點為“求點關(guān)于線的對稱點”.更多時候,對其變式多為“改變對稱軸的位置”,從而增加其運算的容量.更有甚者,將對稱軸直線的斜率定為1或-1,從而直接得出結(jié)果,將解題思索過程固化,偏離了解題教學的價值方向.
改變已有命題的條件或結(jié)論的表現(xiàn)形式,將原命題中的條件或結(jié)論間接化、隱蔽化,或改變問題的背景變換出新的命題的方法.本題變式的核心就是“將線段BN平移至PC,其中C(3,0)”即可,從而體現(xiàn)其“靈動性”.
2.手段2——以圖思題
案例4(蘇教版必修4P122例5圖3-2-2)如圖1,在半圓鋼板上截取一塊矩形材料,怎樣截取能使這個矩形的面積最大?
圖1
圖2
變式(1)(蘇教版必修4 P121思考)在一個圓所有內(nèi)接矩形中,怎樣的矩形面積最大?
(2)(蘇教版必修4 P132 第18題)如圖2,在半徑為R,圓心角為60°的扇形AB弧上任取一點P,作扇形的內(nèi)接矩形PNMQ,使點Q在OA上,點M,N在OB上,求這個矩形面積的最大值及相應(yīng)的∠AOP的值.
圖3
(3)(蘇教版數(shù)學5 P19例4)如圖3,半圓O的直徑為2,A為直徑延長線上的一點,OA=2,B為半圓上任意一點,以AB為一邊作等邊三角形ABC,問:點B在什么位置是,四邊形OACB的面積最大?
(4)在(3)的基礎(chǔ)上,點B在什么位置時,線段OC的長取最大值?
評析:通過歸納類比、拓展思考、反思建構(gòu),做到舉一反三,由此及類,由習題到模式,這是培養(yǎng)解題能力、抽象概括能力的重要手段.本組題在教材中均為核心題型,按照如此串聯(lián)和變式,圓→半圓→扇形→矩形→三角形→面積→長度→……一目了然,從而增強了復習的針對性.
3.手段3——變量包裝
變式(1)已知u≥1,v≥1且(logau)2+(logav)2=loga(au2)+loga(av2)(a>1),則loga(uv)的最大值為,最小值為.
評析:有些問題看似平淡無奇,缺乏新意,但若我們對問題進行改頭換面,或提煉,或抽象,或純化,往往會有意想不到的感悟.這些感悟主要是把一個個零散的發(fā)現(xiàn)由表及里、由淺入深地集中和聯(lián)系起來,再通過恰當?shù)姆椒右蕴幚?,化歸為已有的認識,就自然形成了構(gòu)造模型的方法,這一構(gòu)造思想一般超越了問題的原有意境,具有更為豐富的想象力和創(chuàng)造力.
4.手段4——直觀想象
案例4(蘇教版數(shù)學5 P56第6題)設(shè)Sn是等比數(shù)列{an}的前n項和,S3,S9,S6成等差數(shù)列,求證:a2,a8,a5也成等差數(shù)列.
變式(1)設(shè)Sn是等比數(shù)列{an}的前n項和,a2,a8,a5成等差數(shù)列,求證:S3,S9,S6也成等差數(shù)列.
(2)設(shè)Sn是等比數(shù)列{an}的前n項和,S4,S10,S7成等差數(shù)列,求證:a3,a9,a6也成等差數(shù)列.
評析:有些數(shù)學問題的已知條件或結(jié)論的外表形態(tài)與結(jié)構(gòu),讓人容易想到相關(guān)的或相似的定義、定理、公式或圖形等,如果我們善于抓住這一直覺,也許會從中得到有益啟發(fā).當我們解完題后,一個很自然的念頭,立即會從腦海中掠過.該問題的逆命題是否成立?顯然成立,解答過程從略.
再審視本題,還可以發(fā)現(xiàn)條件和結(jié)論之間的下標似乎存在某種對應(yīng)關(guān)系.經(jīng)過持續(xù)探究,可得到如下結(jié)論:設(shè)Sn是等比數(shù)列{an}的前n項和,Sm,Sn,St成等差數(shù)列,求證:對任意自然數(shù)k,am+k,an+k,at+k也成等差數(shù)列.
5.手段5——橫向到邊
案例5(蘇教版數(shù)學1 P73第5題)汽車在隧道內(nèi)行駛時,安全車距d(m)正比于車速v(km/h)的平方與車身長(m)的積,且安全車距不得小于半個車身長.假定車身長約為4m,車速為60km/h,安全車距為1.44個車身長.(1)試寫出車距d與車速v之間的函數(shù)關(guān)系式;(蘇教版選修2—2P38頁第4題,題目同上,增加了第2問)(2)在交通繁忙時,應(yīng)規(guī)定怎樣的車速,可以使隧道的車流量最大?
變式將上兩題進行整合,合并成一題,從而完成從“建?!钡健敖饽!蓖甑恼^程.
評析:對數(shù)學習題的拓展常表現(xiàn)在解題方法層面上.這是一種聯(lián)系性拓展,但數(shù)學教學中的聯(lián)系性拓展不僅局限于此,還包括對教學內(nèi)容之間的前后串聯(lián)、課本例題的深化引申、課后習題的整合統(tǒng)一等.
不同的數(shù)學分支間具有普遍的聯(lián)系性,有的顯而易見,有的則較為隱蔽.數(shù)學教學的一個功能就是要向?qū)W生揭示這種關(guān)系,在這個過程中,可以使學生的知識體系得到整合,并逐漸對數(shù)學中的各種思想方法產(chǎn)生較為清晰的認識.
6.手段6——縱向到底
案例6(蘇教版數(shù)學1 P8例1)寫出集合{a,b}的所有子集.
(蘇教版數(shù)學1 P9練習1)寫出集合{1,2,3}的所有子集.
(蘇教版數(shù)學1 P8旁白)集合{a1,a2,a3,a4}有多少個子集?
(蘇教版數(shù)學1 P17第8題)求滿足{1,3}∪A={1,3,5}的集合A.
(蘇教版數(shù)學1 P94第18題)已知一個函數(shù)的解析式為y=x2,它的值域是{1,4},求此函數(shù)的定義域.
變式(1)集合{a1,a2,…,an}的所有子集的個數(shù)是多少?
(2)求集合M={1,2,3}的所有非空子集中各元素之和.若M={1,2,3,4}呢?你能按此方法大膽嘗試探索,發(fā)現(xiàn)一個具有一般規(guī)律的結(jié)論嗎?
(3)若A∪B={a,b},則這樣的A,B共有多少組?若A∪B={a,b,c},則結(jié)論又如何呢?若A∪B∪C={a,b},則結(jié)論又如何呢?你能按此方法大膽嘗試探索,發(fā)現(xiàn)一個具有一般規(guī)律的結(jié)論嗎?
評析:我們把表面上不盡相同,而問題實質(zhì)一致的若干問題有機地銜接在一起,形成問題串的方法.這種方法體現(xiàn)了在知識交匯點處命題的指導思想,也是各級各類考試中命制習題最常用的方法.
數(shù)學教學不僅要讓學生掌握一定的數(shù)學知識,更重要的是要讓學生理解蘊涵在這些知識中的豐富數(shù)學思想.數(shù)學思想方法對學生思考問題、解決問題更具有普遍性與指導性.例習題的教育價值是否能夠充分發(fā)揮出來,完全取決于例習題中的數(shù)學思想是否被我們充分地挖掘與展現(xiàn).
類似的題目和手段還可以舉出一些.但本文的目的不是針對個別的題目,而是想糾正目前高三數(shù)學復習環(huán)節(jié)中的一些不良傾向.在高考復習中“用教材教”,以主干知識為核心,以教材例習題的拓展性、多解性、歸一性、開放性和辨析性等特點精心做好高三數(shù)學復習工作,積極更新教學觀念,只有這樣才能真正地做到回到課本中去.