王洪學
(江蘇省邳州市炮車中學 221300)
高中數學題目雖然內容變化萬千,但本質卻萬變不離其宗.在大多數時候,都需要學生靈活變換思維,以達到撥云見日的解題目的.數學教師在傳統(tǒng)教學模式中常常習慣通過“題海戰(zhàn)術”來讓學生養(yǎng)成條件反射的學習習慣,而這種方式會逐漸消磨高中生的數學學習耐心,直至到力不從心的狀態(tài).為了解決這個教學弊端,本文將論述變式法訓練的具體應用,探究高中數學解題教學的新思路,為促進高中生數學解題能力提供有力的策略.
高中生的課業(yè)本就繁重,又要面對高考的如山壓力.高壓狀態(tài)下,學生很容易產生崩潰的心理.數學教師應當用精煉、用少量的題目,達到海量、繁雜的題海戰(zhàn)術訓練效果.機械、反復的做題雖然能達到熟能生巧的程度,但對于學生而言無疑會增加學習壓力,訓練的效率也比較低下.如果改用變式訓練,可以培養(yǎng)學生觸類旁通的思考能力,迅速從變式訓練中總結解題經驗,掌握各種有效的解題思路.由此,不僅能減緩高中生的數學學習壓力,也能從解題的過程中感受到學習樂趣.
在變式訓練中,高中生常常能見到一種例題的多種問法、多種解法,學生在這種教學啟示下,能強化歸納整理以及思維發(fā)散的學習效果.在同樣的時間內掌握更多類型的題型,學會從整體角度思考問題.因此,數學教師有效利用變式法訓練,不僅能激活高中生的數學思維.還能幫助學生積累學習自信,提高學習數學的積極性,有效提高數學課堂的教學效率.
變式法訓練的主要目的,在于教導學生學會從多角度觀察問題、思考問題、剖析問題,并能結合題目內容全面思考、大膽假設,迅速找出題目中隱含的數學規(guī)律.這樣有助于高中生從固定、僵化的解題思維中脫離出來,逐漸培養(yǎng)出舉一反三的創(chuàng)新解題意識.
應用分析式訓練的主要目的,是為了通過變式法訓練,幫助學生掌握多種類型的數學習題,有效積累解題經驗.高中數學題按照題型進行分類,可以分為基礎型、綜合型.基礎類題目主要考察學生對數學基本概念掌握的是否扎實,這一類題目大多通過填空或選擇的方式體現.
例1奇函數關于____對稱.
數學教師在變式訓練時,可以采用循序漸進的方式逐步加深訓練的難度.以同一道習題為引,一點點引入多種重要的知識點,幫助學生將不同的數學理論統(tǒng)籌在一起,建構成良好的知識體系.漸進式訓練十分契合高中生的學習特點,能通過由淺至深的形式,一步步深化學生的思維,引導學生逐漸進入到深度學習狀態(tài).
例2已知存在點A(1,0),點B(-7,0),試問在直線y=3上是否存在點P,與點A、點B構成直角三角形.解答這道題,可以從向量的角度入手,將向量OA、向量OB的坐標表示出來,再根據直角三角形直角邊垂直的知識角度進行列式計算.若將這道題的難度加大,改成存在一個動點P,恒定滿足PA⊥PB,試求P的軌跡方程.這個問題需要學生從圓的方程角度來進行思考,解題思路比前一問要更加深入.若繼續(xù)將問題延伸,繼續(xù)改變問題內容,問某直線同樣存在點P,試問直線和圓存在怎樣什么位置關系.這個問題需要分析直線上存在幾個點P,若只有一個,那么就與該圓相切,若有兩個,就與圓相交.由此,隨著題目的不斷延伸,學生結合的知識點會越來越多,學生綜合應用數學知識的能力也會越來越強.
一種習題多種問法,是數學教師應用變式法訓練的關鍵點.這種教學方式在應用過程中通常不會對題目進行較大的變動,只是適當改變題目的問法.這樣可以幫助學生迅速總結同一種類型習題的延伸變化,充分開拓高中生的解題思路.因此,數學教師可以在授課內容的基礎上,根據學生的學習特點,讓題目的問法更具有針對性和引導性.
例3已知點A(-8,11),點B(-9,12),如果存在一個點P(x,y)保證∠APB恒定為直角,試求P的軌跡方程.這道題的也可以換幾種問法,比如過點A(-8,11)的直線C1與過點B(-9,12)的直線C2相互垂直,垂足為P,試求P的軌跡方程.再比如點A(-8,11),點B(-9,12)為直角坐標系中的定點,另有一動點P分別與點A、點B相連接,滿足PA⊥PB,試求P的軌跡方程.同一題目,三種問法,但實質上應用的卻是同一種解題思路.只是從論述的角度進行些微的調整,成為高中生解題時的主要干擾.學生在面對這一類習題時,應當學會透過問題看本質,看到動點、直角,就要聯想到“圓上任意一點與直徑兩端(不包括直徑兩段的點)能組成直角三角形”這個重要的結論.
許多數學習題的解題思路屬于開放形式,并非一成不變.學習數學最忌諱墨守成規(guī),高中生想要提高解題能力,需要做到多管齊下,而不是“一招鮮,吃遍天”.因此,數學教師應當引入一題多解類型的變式習題,鼓勵學生從多個角度思考解題的策略,逐漸加強高中生的自主探究能力與多元思維能力.
例4不等式4<|3x-1|<9,針對這道例題,有兩種解析思路.第一,從絕對值角度入手,按照絕對值的定義,當3x-1≥0時,滿足4<3x-1<9,當3x-1<0時,滿足-9<3x-1<-4,針對兩種情況分類討論,就能求出最后的答案.第二種解題思路,先將原式分離成兩個不等式|3x-1|<9與|3x-1|>4,寫成不等式組的形式,求解方程組,寫出解集,同樣也能得出最后的答案.雖然兩種解題的思路不一樣,但殊途同歸,結果應當是唯一的.而這也可以作為高中生嘗試應用不同解題思路的驗證途徑.讓學生在掌握多種解題方法的同時,能保證結果的準確度.
所謂一題多變,是以某道經典例題為基礎,在不改變題目本質和原理的基礎上,適當改變表述的方式,以起到提高學生讀題能力、幫助學生迅速熟悉解題技巧的目的.對于一題多變,教師可以從學生考試或平時作業(yè)中錯誤率最高的題型中進行篩選.通過不同的編題方式,讓學生靈活思考,從多個角度來嘗試分析問題.這不僅能拓展學生的思維深度,也能幫助學生迅速熟悉和掌握變式訓練方法.
變式二:如果sinα=a(a>0),試問tanα的值為多少?變式二與變題一相比,分類討論上明顯變的更為復雜.學生首先要根據a>0,找出題目中隱藏的條件0 變式三:如果sinα=b(|b|≤1),試問tanα的值為多少?與變式二相比,變式三增加了絕對值的概念,分類討論的情況會進一步增加,包括b=1,-1,0,以及α在一、四象限或二、三象限等等.通過這種變式訓練,可以培養(yǎng)學生嚴謹、細致的做題習慣. 高中生在解答數學題時,經常會發(fā)現明明看上去題目的類型不同,但卻需要應用同一種解題思路,這也是數學題常見的共通性特點.教師在解題教學中,可以基于求同存異的思想,指導學生嘗試在不同的習題中,歸納數學知識,將解題方法進行串聯,以起到一法多用的學習效果. 數學問題表面上看似多變,但實質上卻蘊含著共通之處.如果只靠不停的做題來強行記憶所有的題干描述形式,那么高中生的學習任務不僅繁重,效率也將十分低下.通過變式法訓練,可以激發(fā)學生舉一反三的思考能力,對培養(yǎng)學生的數學邏輯思維將大有裨益.教師在開展變式法訓練時,應當通過“分析式、漸進式、差異化”等應用策略,從一題多問、一題多解、一題多變、求同存異四個應用要點入手,為學生帶來良好的學習啟示,幫助學生掌握多元化的解題方式,強化學以致用的數學素養(yǎng).3.4 求同存異的教學應用