王一平
[摘? 要] 高三教學以復習課為主,首考沖擊下的數(shù)學教學,更要注重課堂的有序組織,通過教學環(huán)節(jié)的優(yōu)化設計,每節(jié)課都應該讓學生有所收獲、有全新的認知,讓學生對數(shù)學課堂充滿期待,對數(shù)學作業(yè)留有余味. 文章從三個案例出發(fā),通過“一題多解,拓展思路,在比較感悟中建構新知”“一題多變,挖掘本質(zhì),在層層遞進中提高效率”“多題一解,聚合思維,在反復摸索中尋求共性”三個角度進行相關策略研究,以期讓首考沖擊下的高三數(shù)學教學發(fā)揮最大功效,讓學生對數(shù)學學習始終保持“慣性”與“熱度”.
[關鍵詞] 首考沖擊;數(shù)學教學;復習課;策略研究
問題提出
浙江省實施新高考以來,“七選三”和外語共有兩次考試機會,取兩次考試中成績高的一次. 高三第一學期,尤其是后半學期,學校對高三的教學側重點就是外語和“七選三”的首考,對語文、數(shù)學兩門課的沖擊比較大.
據(jù)了解,多數(shù)學校在首考前的一兩個月內(nèi),為了更好地應對首考,對語文和數(shù)學兩門學科采取減少課時或限制作業(yè)量的措施為首考贏得更多的復習時間;而到了首考前半個月左右,有些學校甚至采取停課和不得布置作業(yè)的措施,這在很大程度上對語文和數(shù)學兩門學科的教學帶來了困難. 同學生平時的交談中不難發(fā)現(xiàn),學生在高三第一個學期的重心都放在首考上,對數(shù)學學習可以說是“不溫不火”;到了高三后期,學生在思想上對數(shù)學學習肯定有很大的放松,課后在數(shù)學學習上幾乎不花時間.
綜上,不管是學校對高三教學的側重方向還是學生的思想認識態(tài)度上,作為一線數(shù)學教師,我們必須主動出擊,改變以往的教學方式,讓學生始終保持對數(shù)學的“激情”,即使在首考前的幾天里,也能在復習首考的高強度下的休息時間里想起還有“數(shù)學”這門學科,在復習累的時候能夠拿起數(shù)學題目“調(diào)節(jié)”一下緊張的學習狀態(tài). 因此,我們必須研究首考前的數(shù)學課堂,讓學生在課堂上保持高效的學習狀態(tài).
高三教學以復習課為主,首考沖擊下的數(shù)學教學,更要注重課堂的有序組織,通過教學環(huán)節(jié)的優(yōu)化設計,每節(jié)課都應該讓學生有所收獲、有全新的認知,讓學生對數(shù)學課堂充滿期待,對數(shù)學作業(yè)留有余味,真正在心底里愛上數(shù)學,變被動學習為主動學習. 首考沖擊下的高三數(shù)學教學,如何發(fā)揮其最大功效,是我們每個數(shù)學教師值得思考的主題.
研究實踐
1. 一題多解,拓展思路,在比較感悟中建構新知
數(shù)學作為高中階段最為重要的一門學科,是培養(yǎng)學生邏輯思維能力的重要途徑. 在具體的高中數(shù)學課堂教學中,通過一題多解的教學模式,引導學生從多個角度進行思考,并借助于發(fā)散思維利用不同的解題方法進行解題,進而促使學生在學習的過程中,拓展解題思路,促進學生全面發(fā)展[1]. 一題多解作為數(shù)學教學的一種手段,發(fā)揮著強有力的作用. 對于一道典型例題,在一節(jié)課上僅僅呈現(xiàn)它的多種解法,雖然在一定程度上能開闊學生的視野,但是這些停留在表面上的方法如果不加深入,課堂就變成了多種解法的堆砌,猶如蜻蜓點水,對學生的幫助并不大. 因此,筆者并不贊同在高三教學中對同一道試題呈現(xiàn)五種及以上的解法,解法并不是講得越多越好,而是要恰到好處,適度拓展,讓每個學生都有不同的收獲. 在首考沖擊下的高三數(shù)學教學中實施一題多解,在拓展學生思路的前提下,可以讓學生在感悟中構建新知,在完善認知的過程中體會數(shù)學不同的情境美、結構美、語言美.
案例1 求2x-2+2x-5的最小值.
這是筆者在高三復習“絕對值不等式”一節(jié)課給出的一道例題,整節(jié)課以這道例題為主線,讓學生從不同視角思考解答,并引導學生深度思考.
視角1(函數(shù)圖像):畫出函數(shù)y=2x-2+2x-5的圖像,圖像最低點的縱坐標即所求的最小值.
思考1:解不等式2x-2+2x-5<5.
思考3:函數(shù)圖像法的直觀優(yōu)越性不言而喻,如何更進一步,快速地畫出函數(shù)y=ax+b±cx+d(a≠0,c≠0,bc≠ad)的圖像?
學生體會:函數(shù)圖像法是解決最值問題以及求解不等式問題最直觀的武器,充分體現(xiàn)了數(shù)形結合和等價轉化等思想.
視角2(絕對值的幾何意義):令t=2x,則2x-2+2x-5=t-2+t-5,其幾何意義是數(shù)軸上表示為t的點到2的距離與到5的距離之和,易知當t在2與5之間運動時(包括端點),其距離之和為定值3,且為最小值.
思考4:(1)求t+1+t-2+t-5的最小值.
(2)求t+2+t+1+t-2+t-5的最小值.
(3)求t+4+t+2+t+1+t-2+t-5的最小值.
思考5:你能利用絕對值的幾何意義求2x-2+2x-5的最小值嗎?
練習:若函數(shù)f(x)=x+1+2x+a的最小值為3,則實數(shù)a的值為______.
絕對值三角不等式:若a,b∈R,則a-b≤a±b≤a+b. 其幾何意義就是三角形兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊.
練習:對任意x,y∈R,x-1+x+y-1+-y+2的最小值為______.
思考6:若非零向量a,b滿足a+b=b,則(? )
A. 2a>2a+b
B. 2a<2a+b
C. 2b>a+2b
D. 2b<a+2b
通過上述兩個思考題(思考6和思考7),學生能清晰地認識到:絕對值三角不等式同樣適用于向量與復數(shù)系統(tǒng),即a-b≤a±b≤a+b;z1-z2≤z1±z2≤z1+z2.
感悟:本節(jié)復習課起點低、坡度緩、落腳穩(wěn),遵循學生的認知規(guī)律(從特殊到一般、從一元到多元、合情推理與類比推理并重),注重數(shù)學思想方法的應用和數(shù)學核心素養(yǎng)的滲透,通過一道例題的三個視角不斷深入,每個視角都力爭讓學生有所觸動. 通過筆者的引導,在拓展思路的過程中構建新知,使復習課有點新授課的味道,從全方位認識一道例題. 同時,在對比三個視角、三個方法的過程中,讓學生學會選擇,明白每個方法背后蘊含的本質(zhì)屬性.
2. 一題多變,挖掘本質(zhì),在層層遞進中提高效率
高中數(shù)學的邏輯性非常強,其重點不在于知識的傳授,而是優(yōu)化學生的思維. 所以在高中數(shù)學教學中教師不能一味提倡“題海戰(zhàn)術”,因為高中數(shù)學練習題是永遠做不完的,反復做某題型的練習題對學生并沒有太大用處. 因此,教師需要培養(yǎng)學生舉一反三的能力,把原來的一個練習題變換為多種類型的練習題,鞏固所學知識[2]. 這就需要教師精心備課,合理設計并深入挖掘,提高課堂教學的有效性. 首考沖擊下的高三數(shù)學教學,更要關注課堂效率,可以用一個引例串起各種類型的練習題,其中不乏“變”一些新情境、新視角,提供具有一定綜合性的練習題,盡可能吸引學生的眼球,讓學生的探究熱情一直延續(xù)下去……
案例2 引例:在平面直角坐標系中,不等式組x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0表示的平面區(qū)域的面積是______.
設計意圖:引例主要考查二元一次不等式組的幾何意義——平面區(qū)域,作圖可知該平面區(qū)域為三角形.
變式1:在平面直角坐標系中,不等式組x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0表示的平面區(qū)域內(nèi)的整點(橫坐標、縱坐標均為整數(shù))有______個.
設計意圖:變式1在引例的基礎上考查整點的個數(shù)問題,培養(yǎng)學生分類討論思想,主要涉及計數(shù)原理中的分類加法原理.
變式2:直線kx-y-2k+6=0將不等式組x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0表示的平面區(qū)域分成面積相等的兩部分,則k=______.
設計意圖:變式2在引例的基礎上考查動直線過定點問題,主要涉及定比分點(本題為中點)問題和兩點斜率公式.
變式3:在平面直角坐標系中,不等式組x+y-a≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0表示的平面區(qū)域是三角形,則實數(shù)a的取值范圍是______.
設計意圖:變式3在引例的基礎上將條件改為含參不等式組,考查學生的逆向思維.
以上引例和3個變式可以歸為一個題組:線性規(guī)劃中的區(qū)域問題.
變式4:設x,y滿足約束條件x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0,則z=2x+y的取值范圍是______.
設計意圖:變式4是最常見的線性規(guī)劃問題,屬于基礎題和重點考查題型.
變式5:設x,y滿足約束條件x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0,則z=2x+y的取值范圍是______.
設計意圖:變式5在變式4的基礎上加了一個絕對值符號,目標函數(shù)從直線y=-2x+z變成折線y=-2x+z,難度略有提升.
課堂教學中一學生提出分類討論思想,將變式5變成兩個最常見的線性規(guī)劃問題,值得推廣.
變式6:設x,y滿足約束條件x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0,若目標函數(shù)z=ax+y僅在點A(2,6)處取得最大值,則實數(shù)a的取值范圍是______.
設計意圖:變式6在變式4的基礎上,將目標函數(shù)變成含參函數(shù),考查學生的逆向思維,屬于線性規(guī)劃問題中的中檔題.
變式7:設x,y滿足約束條件x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0,且有無窮多個點(x,y)使得目標函數(shù)z=ax+y取得最大值,則實數(shù)a的值是______.
設計意圖:變式7在變式6的基礎上,將目標函數(shù)的最優(yōu)解由一個變成無窮多個,它也是變式4的逆向問題.
以上4個變式可以歸為一個題組:約束條件與目標函數(shù)均為線性.
變式8:設x,y滿足約束條件x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0,則z=x2+y2的取值范圍是______.
設計意圖:變式8在變式4的基礎上,目標函數(shù)從線性改成非線性,x2+y2的幾何意義是可行域內(nèi)的點(x,y)與坐標原點(0,0)之間的距離的平方.
設計意圖:變式10在變式9的基礎上,考查“雙勾函數(shù)”在給定區(qū)間上的值域問題.
變式11:設實數(shù)x,y滿足x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0,則z=2xy的最大值為______.
設計意圖:變式11在變式4的基礎上,將目標函數(shù)的“加法運算”改成“乘法運算”,目標函數(shù)從線性變成非線性,難度增加不少,考查學生綜合應用知識的能力.
以上5個變式可以歸為一個題組:約束條件為線性,但目標函數(shù)為非線性. 當目標函數(shù)為非線性時,關鍵要理解目標函數(shù)的代數(shù)結構對應的幾何特征. 另外,約束條件為非線性的問題,主要是直線與曲線的位置關系問題,可以放到圓錐曲線中進行講解.
筆者讓學生課后對例題再進行變式,得到了很多意想不到的收獲. 以下呈現(xiàn)部分學生想到的比較好的變式題.
生1:在平面直角坐標系中,不等式組x+y-a≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0表示的平面區(qū)域的面積是6,則實數(shù)a=______.
生2:直線kx-y-2k+6=0將不等式組x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0表示的平面區(qū)域分成面積之比為1∶2的兩部分,則k=______.
生3:設x,y滿足約束條件x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0,則z=x+y-6的取值范圍是______.
生4:設x,y滿足約束條件x+y-6≥0,x+2y-14≤0,2x+y-10≤0,則z=x2+4y2的取值范圍是______.
感悟:利用一題多變的手段,既節(jié)約上課時間,提高課堂效率,充分彰顯了例題的功效,又讓學生在變式題中感悟到“變”的本質(zhì)、規(guī)律與方向. 在變式中循序漸進,在變式中尋找精彩,在變式中挖掘本質(zhì),讓學生有躍躍欲試的沖動. 這樣的課堂正是首考沖擊下最需要的,讓學生帶著濃厚的興趣一直延續(xù)到課后,對數(shù)學學習始終保持思考的狀態(tài). 給學生一個舞臺,學生定能翩翩起舞.
3. 多題一解,聚合思維,在反復摸索中尋求共性
在課改的背景下,在素質(zhì)教育的引領下,減輕學生的學習負擔,增強學生的數(shù)學能力成為數(shù)學教師在教學過程中要完成的任務. 多題一解,能很好地減輕學生的學習負擔,對普通高中學生學習數(shù)學起著很關鍵的作用. 所謂多題一解,主要指對不同類型的題目,用同一種思維去解題. 可能解題過程中用到的概念、公式或定理不一樣,但是整個解題思維是一致的,這樣的解題方法稱為多題一解[3]. 首考沖擊下的數(shù)學教學,時間緊,任務重,要想在同一時間內(nèi)獲取最大的學習效果,則需要呈現(xiàn)共性試題,達到多題一個思路、一個解法的目的,高效聚合,不失為一種行之有效的教學策略.
案例3 一節(jié)課中呈現(xiàn)如下7個試題:
(3)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,向量m=(cosA,cosB),n=(a,2c-b),且m∥n. ①求角A的大小;②若a=4,求△ABC面積的最大值.
(4)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,向量m=(b+c,a2+bc),n=(b+c,-1),且m⊥n. ①求角A的大小;②若a=3,求△ABC周長的最大值.
(6)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,sin2A+sin2B-sin2C=sinAsinB,c=2,求邊AB上中線長的最大值.
引導學生觀察試題的共性,回想解決問題的常用方法,先選擇其中的兩道試題進行解答,然后再快速解決剩下的試題(未完成的當作課后作業(yè)).
思維過程1:先用余弦定理得到三邊的關系,然后根據(jù)題目中的二元目標函數(shù),利用基本不等式求最值.
思維過程2:先根據(jù)正弦定理求出三角形外接圓的直徑2R,再利用正弦定理將邊化成角,綜合運用三角形內(nèi)角和定理、三角公式轉化成Asin(ωx+φ)+b的形式求解.
感悟:實踐證明,引導學生對典型例題解法的總結、回味與提煉,能使學生變“重”解題的數(shù)量為“重”解題的質(zhì)量和解題后的反思,力求做到吃透一道題,掌握一類題,悟出一些方法、道理,讓學生從“題海”中解脫出來. 因此,要引導學生加強多題一解的訓練,尋求一類題的常規(guī)解法,重視“通性通法”,淡化“特殊技巧”. 同時,強調(diào)學生要注意歸納、掌握大眾化的解題方法,這樣不僅能達到觸類旁通、舉一反三的效果,而且在考試中用常規(guī)方法即使解不到底也有利于得分[4]. 可以說,這是首考沖擊下的一種有意義的數(shù)學活動,在多次的訓練中,學生的聚合思維也能得到一定的提升.
實踐反思
數(shù)學教學中,為了幫助學生理解、掌握和鞏固所學的知識,主要采用解題教學這一手段,與此同時,解題教學還可以用來培養(yǎng)學生的思維能力,提高學生自身解決問題的能力. 因此教師要善于選編一些試題,在教學中注意一題多解、一題多變、多題一解,總結解題經(jīng)驗,引導學生從“變換”的思維角度去聯(lián)想、開拓,縱向挖掘、橫向延伸[5]. 首考沖擊下的高三數(shù)學教學,更應該深刻領會一題多解、一題多變、多題一解這三種策略的價值所在. 當然,這三種策略并不是孤立存在的,它們可以交織在一起,讓課堂變得更加絢麗多彩. 作為一線數(shù)學教師,我們要研究教材,研究高考,更要研究學生,積極打造“性價比”較高的課堂,讓學生對數(shù)學學習始終保持“慣性”與“熱度”,讓學生每天都盼望著數(shù)學課,這樣才能降低首考對高三數(shù)學教學的沖擊,甚至不產(chǎn)生影響.
參考文獻:
[1]? 宋梅. 基于高中數(shù)學一題多解的學習研究[J]. 中學課程輔導(教師通訊),2020(07):60-61.
[2]? 劉霞. 高中數(shù)學教學中“一題多變”的有效運用[J]. 新課程(中學),2015(08):53.
[3]? 陳緒進. 淺談高中數(shù)學多題一解[J]. 中學數(shù)學,2011(21):38-40.
[4]? 張永平. 一題多變與多題一解在高中數(shù)學教學中的運用[J]. 中學數(shù)學,2012(01):42.
[5]? 徐學福,房慧. 讓學生做自己的老師——名師講述如何提升學生自主學習能力[M]. 重慶:西南師范大學出版社,2007.