姚友升
(福建省閩清縣第一中學(xué) 350800)
高中數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)部分教學(xué)中應(yīng)注重課堂的合理安排,尤其在解題教學(xué)中應(yīng)注重給學(xué)生預(yù)留一定的反思時間,并圍繞問題和學(xué)生積極互動,營造活躍數(shù)學(xué)課堂的同時,使學(xué)生的反思更加有深度,給其以后的解題帶來更好指引,給學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展帶來更好引領(lǐng).
例1 已知函數(shù)f(x)=xlnx(x>0),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值.
數(shù)學(xué)習(xí)題教學(xué)不能盲目追求講授試題的數(shù)量,而是追求學(xué)生四基四能的多點提升.教師應(yīng)該圍繞已解決試題設(shè)計有效的對話引領(lǐng),觸發(fā)新的生長點,把對話導(dǎo)向與學(xué)生的原認知進行對接,促進學(xué)生對思維活動過程進行沉淀與反思,使學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)奠定發(fā)展的基礎(chǔ),使教學(xué)建立在豐富多彩、高效的基礎(chǔ)上.
反思問題一:函數(shù)f(x)表達式中帶有字母該怎么處理?
師:上述題目中沒有字母,直接求導(dǎo)后,通過判斷f′(x)和0的大小找到其單調(diào)區(qū)間不難判斷出其極值.若題目中帶有字母該如何判斷其單調(diào)性呢?
生:求導(dǎo)后看字母是否影響導(dǎo)數(shù)值的正負的判定,若影響結(jié)論判定則需要進行分類討論.
展示如下習(xí)題,
師:導(dǎo)數(shù)值的正負與a有何聯(lián)系?該如何繼續(xù).
生1:考慮a的正負情況.
師:邊界值a=0與a=1該如何處理?
教師通過對話與學(xué)生進行思維交流,引領(lǐng)反思深化數(shù)學(xué)本質(zhì),學(xué)生結(jié)合對話進行整合,不難得到分a≤0,01四種情況解答;
①當(dāng)a≤0時,x∈(0,1),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;x∈(1,+∞)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;
這就使學(xué)生對知識的掌握更加深入,學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展更加深化,解題教學(xué)活動的收獲更具實效性.
數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)是一個動態(tài)的建構(gòu)過程,動態(tài)的思維建構(gòu)離不開師生的思維交流,思維的互動通常是將對數(shù)學(xué)的理解以對話活動的形式進行.因此,新課標非常重視學(xué)生的活動參與體驗,在數(shù)學(xué)教學(xué)中不僅要注重學(xué)生的思維過程,而且要注意學(xué)生思維的個體差異,培養(yǎng)其從不同角度看問題的能力.因此,教師引領(lǐng)學(xué)生對問題進行反思時應(yīng)該關(guān)注思維之間內(nèi)在聯(lián)系,促進學(xué)生思維的發(fā)散以及遷移.
反思問題二:求導(dǎo)后無法求出f′(x)=0時x的值怎么判斷函數(shù)單調(diào)區(qū)間?
教師:通過上述習(xí)題的解答,我們知道當(dāng)函數(shù)f(x)帶有參數(shù),需要根據(jù)實際情況進行討論.上述習(xí)題能夠求出當(dāng)f′(x)=0時x的值,也就容易判斷其在區(qū)間上的單調(diào)性.但如果求導(dǎo)后無法直接求出f′(x)=0時x的值,該怎么辦?
生:繼續(xù)探討導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性.
師:該怎么探討呢?
生:對求導(dǎo)后的結(jié)果繼續(xù)求導(dǎo),通過對比二次求導(dǎo)后的結(jié)果和0的關(guān)系進行判斷.
師:很好,請看下題:
例3 已知函數(shù)f(x)=ax+x2-xlna(a>0,a≠1),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.
解析由f(x)=ax+x2-xlna(a>0,a≠1),知函數(shù)定義域為R,則f′(x)=axlna+2x-lna=2x+(ax-1)lna
生:此時無法判斷f′(x)和0的關(guān)系.看似無法繼續(xù)作答,此時可換個思路,問題也就迎刃而解.
令g(x)=f′(x)=2x+(ax-1)lna,
∵a>0,a≠1,∴g′(x)=2+axln2a>0,表明f′(x)是R上的增函數(shù).又∵f′(0)=0,因此,可知當(dāng)x∈(-∞,0)時,f′(0)<0,當(dāng)x∈(0,+∞)時,f′(0)>0,因此,函數(shù)f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞減,在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
可見抓住思維角度的內(nèi)在聯(lián)系設(shè)計對話反思,引領(lǐng)學(xué)生遷移思維方向,使問題的解決變得簡單自然,整個過程不僅解決了一道題、一類題,也有效發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維.
要提高反思的實效性,構(gòu)建充滿生命活力的數(shù)學(xué)課堂,應(yīng)讓學(xué)生們在師生對話的驅(qū)動下,不自覺的強化課堂反思,從中獲得完善的數(shù)學(xué)體驗,獲得牢固清晰的數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)情感.因此,我們不妨挖掘解題活動中的數(shù)學(xué)內(nèi)涵,以對話的方式進行課堂反思,讓學(xué)生在活動中深化自身的學(xué)習(xí)體驗,有效的發(fā)展數(shù)學(xué)能力.
反思問題三:若函數(shù)在某區(qū)間是單調(diào)的,該如何求解參數(shù)取值范圍?
師:我們學(xué)習(xí)了怎樣運用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.如果知道函數(shù)在某區(qū)間上是單調(diào)的,我們該怎樣求解參數(shù)的取值范圍呢?
生:該習(xí)題和上述習(xí)題相比設(shè)問剛好相反,可根據(jù)條件中的單調(diào)區(qū)間,確定導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上的正負,通過等價轉(zhuǎn)化進行作答.
師:很好.接下來,請同學(xué)們思考一下該如何解答如下題目:
師:g(x)=-x3在(-∞,+∞)上為減函數(shù),其導(dǎo)數(shù)在該區(qū)間恒小于0嗎?
生:導(dǎo)數(shù)在該區(qū)間恒小于或等于0.
教師在對話中引導(dǎo)學(xué)生進行反思,在引導(dǎo)思維的同時也讓學(xué)生有愉悅的情感體驗.心理學(xué)認為人們的創(chuàng)造性和情感有密切關(guān)系,且情感具有強化、維持的作用.良好的情感體驗對其思維能力的激發(fā)和培養(yǎng)有密切的關(guān)系,這讓學(xué)生有十足的勁頭,效率也會大大提高,甚至能發(fā)揮出不可取代的作用.這樣的反思引領(lǐng)既能暴露思維誤區(qū)獲得知識情感體驗,又能鍛煉學(xué)生的逆行思維.
學(xué)生受到認知能力的限制,沒有解題后反思的習(xí)慣也不明了反思的方向,平時也就做做錯題訂正,熱衷于做大量題,這樣無法扭轉(zhuǎn)錯誤的思維定勢,也無法掌握系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思維,就無法發(fā)揮習(xí)題應(yīng)有的功能.通過對話引領(lǐng)反思,學(xué)生在對自身學(xué)習(xí)經(jīng)驗的充分反思中深化對知識的理解,體驗了發(fā)現(xiàn)的快樂,并在充分參與有效探索過程中建構(gòu)知識,強化知識的多維聯(lián)系.
導(dǎo)數(shù)教學(xué)中以簡單的例題切入,并圍繞例題設(shè)計反思問題,在課堂上與學(xué)生積極開展對話活動,既激活了數(shù)學(xué)課堂,又驅(qū)使學(xué)生不斷的進行深入的思考,使學(xué)生對導(dǎo)數(shù)的作用有個更為全面、深入的認識與理解.同時,與學(xué)生對話后緊跟典型習(xí)題,要求學(xué)生思考作答,使得學(xué)生掌握不同題型的解題思路,能很好的促進學(xué)生解題能力的進一步提升,達成學(xué)科核心素養(yǎng)多向多樣提升.