黎超妍
[摘 要]為了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,數(shù)學(xué)教師需要對解題教學(xué)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,融合特殊與一般思想、分類討論思想、數(shù)形結(jié)合思想等,努力培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,幫助學(xué)生積累素材,活躍學(xué)生的數(shù)學(xué)解題思維。文章立足于學(xué)生解題能力的發(fā)展,分析了高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生解題能力的重要性,闡述了學(xué)生解題過程中需要應(yīng)用的基本思想,探討了培養(yǎng)學(xué)生解題能力的具體方法。
[關(guān)鍵詞]高中數(shù)學(xué);解題能力;培養(yǎng)策略
[中圖分類號]? ? G633.6? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2023)27-0062-03
高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)科知識體系比較復(fù)雜,教學(xué)內(nèi)容的難度有所提升,對學(xué)生解題能力的要求也比較高。然而,部分學(xué)生依舊采用“淺嘗輒止”的學(xué)習(xí)方法,對數(shù)學(xué)原理、數(shù)學(xué)知識不做深度思考,因此只能解決簡單的數(shù)學(xué)問題。筆者在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生存在解題能力不足的問題。一些學(xué)生解題速度慢、解題正確率低,還有一些學(xué)生面對比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)題時直接放棄,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心屢屢受挫。為此,筆者深入分析學(xué)生在解題過程中存在的困難,探究培養(yǎng)學(xué)生解題能力的有效方法。
一、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生解題能力的前提條件
(一)增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解是培養(yǎng)學(xué)生解題能力的前提和基礎(chǔ),只有讓學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ),掌握數(shù)學(xué)知識的原理,才能切實(shí)提升學(xué)生的解題能力?;A(chǔ)知識和經(jīng)典例題是最為重要的教學(xué)內(nèi)容,二者的講解相輔相成,共同促進(jìn)學(xué)生解題能力的提高。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可采用典型例題講解、開展課內(nèi)練習(xí)等方式,增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識點(diǎn)的理解,使學(xué)生獲得完善的知識儲備,進(jìn)而靈活運(yùn)用知識。例如,在學(xué)習(xí)“充分條件與必要條件”知識點(diǎn)時,學(xué)生需要了解常用的邏輯用語,具備清晰的邏輯思維。在解題訓(xùn)練中,學(xué)生可以結(jié)合實(shí)例,深入理解邏輯語句,通過判斷真命題、假命題等練習(xí),熟練掌握數(shù)學(xué)概念。另外,在學(xué)習(xí)復(fù)雜的幾何問題時,學(xué)生可以充分運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識、采用不同的方法進(jìn)行解題,以加強(qiáng)對數(shù)學(xué)知識的理解。
(二)活躍學(xué)生的數(shù)學(xué)思維
數(shù)學(xué)思維包括比較、猜想、分析、綜合、抽象和概括等多個方面,只有學(xué)生具備了一定的數(shù)學(xué)思維,掌握了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法,才能主動參與、獨(dú)立思考、親身實(shí)踐,對數(shù)學(xué)理論知識進(jìn)行概括、反思。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,要想培養(yǎng)學(xué)生的解題能力,首先要鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,使學(xué)生的思維更加靈活,進(jìn)而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者經(jīng)常結(jié)合單元教學(xué)內(nèi)容,通過多種渠道搜集數(shù)學(xué)題,引導(dǎo)學(xué)生開展解題訓(xùn)練,并請學(xué)生說出自己的解題思路,最后由教師對難題進(jìn)行深度剖析。在說解題思路的過程中,學(xué)生會深入分析、挖掘數(shù)學(xué)問題的條件,明確數(shù)學(xué)解題的主線,整理數(shù)學(xué)問題的解題脈絡(luò),形成數(shù)學(xué)解題思維。學(xué)生在應(yīng)用數(shù)學(xué)理論解決數(shù)學(xué)問題的過程中解題思維就會越來越活躍,進(jìn)而主動探索多種解題方法。
(三)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心
培養(yǎng)學(xué)生的自信心是提高學(xué)生解題能力的前提條件,只有學(xué)生敢于分析問題、有信心挑戰(zhàn)復(fù)雜問題,才能抓住數(shù)學(xué)題中的關(guān)鍵突破口,快速解答問題。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)定理等理論知識的學(xué)習(xí)是學(xué)生吸收知識的過程,而解題則是學(xué)生應(yīng)用知識的過程。如果學(xué)生能正確解答數(shù)學(xué)問題,就能從中獲得成就感和自信心,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動力。當(dāng)前,部分學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不會解題,或解題正確率低,遇到難題不知從何下手,容易自暴自棄,喪失學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心。在這種情況下,教師可以先開展簡單的題型訓(xùn)練,結(jié)合知識點(diǎn)布置難易適中的練習(xí)題,讓學(xué)生能夠?qū)W以致用,提高解題的正確率,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心,再進(jìn)行進(jìn)階練習(xí)。
二、學(xué)生解題過程中存在的主要問題
(一)解題技巧不熟練
在高中階段,很多數(shù)學(xué)題都比較復(fù)雜,需要學(xué)生運(yùn)用一定的解題技巧,尋求簡便、快速的解題方法。當(dāng)前,很多學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中不注重總結(jié)提煉,對典型的數(shù)學(xué)問題不熟悉,解題速度較慢,無法第一時間抓住數(shù)學(xué)問題的核心,這是學(xué)生解題過程中面臨的主要困難。從近幾年的高考題中可以看出,很多試題需要學(xué)生構(gòu)造特殊函數(shù)、分析特殊數(shù)列、尋找特殊的位置關(guān)系、利用特殊值或者特殊方程等,即需要學(xué)生運(yùn)用一定的解題技巧,采用特殊與一般的思想方法,抓住特殊問題的關(guān)鍵點(diǎn),這樣才能提高解題效果。然而,在實(shí)際解題過程中,學(xué)生對特殊問題不熟悉,很難將特殊問題放到一般情境下進(jìn)行探索,解題能力不足。
(二)解題過程不簡練
在高中階段,很多數(shù)學(xué)題具有較強(qiáng)的抽象性,學(xué)生在解題時容易出現(xiàn)思路混亂,難以找到問題的突破口,導(dǎo)致解題過程煩瑣。例如,函數(shù)類問題在高考中占據(jù)重要地位,學(xué)生在解答這類問題時,需要深入分析問題,從所求向已知推理,抓住問題的突破口,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行解題。然而,很多學(xué)生在答題過程中將簡單的問題復(fù)雜化,不會應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行解題,解題過程不夠直觀、簡練。
(三)答題結(jié)果不全面
在高中階段,有些數(shù)學(xué)題的答案不是唯一的,需要學(xué)生對不同的情況進(jìn)行全面說明。筆者在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生在解答數(shù)學(xué)問題時都存在考慮不全面的現(xiàn)象,往往只對一種或部分情況進(jìn)行討論。分類討論思想是學(xué)生解題的重要思想,該思想在很多復(fù)雜的數(shù)學(xué)題中都有所體現(xiàn)。例如,“圓錐曲線與方程”中有一類數(shù)學(xué)題要求學(xué)生根據(jù)題目的動點(diǎn)變化規(guī)律對曲線方程求解。要求解此類型題,學(xué)生需要掌握動點(diǎn)坐標(biāo)的變化規(guī)律,首先判斷曲線是否為雙曲線,再進(jìn)一步得出曲線方程。有些曲線方程不能滿足雙曲線的形成條件,需要學(xué)生進(jìn)行分類討論。如果學(xué)生缺乏分類討論的意識,就無法得到全面的答案。
三、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生解題能力的具體方法
(一)精準(zhǔn)審題,尋找問題的突破口
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力首先需要提高學(xué)生的審題能力,只有學(xué)生掌握了審題的方法,找到了問題的關(guān)鍵突破口,才能以正確的方式解題。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生的審題能力不足,原本會做的題目會因為審錯題而出錯,因此,鍛煉學(xué)生的審題能力至關(guān)重要。教師需要引導(dǎo)學(xué)生在審題過程中應(yīng)用多樣化的審題技巧,厘清題目當(dāng)中所展現(xiàn)的邏輯關(guān)系,挖掘題目的隱含條件,這樣才能提高解題的正確率。
[例1]已知雙曲線經(jīng)過點(diǎn)(2,3),漸近線方程為[y=±3x],求該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程。
在解答這道題時,學(xué)生首先需要認(rèn)真審題。題目給出了一個雙曲線經(jīng)過的點(diǎn)(2,3),并且還給出了雙曲線的漸近線方程,要求學(xué)生計算雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程。
在計算時,學(xué)生通常會先把標(biāo)準(zhǔn)方程設(shè)出來,然后再根據(jù)題目當(dāng)中的已知條件,列出a和b的關(guān)系,解出a和b的值。在解答此類問題時,學(xué)生還需要考慮雙曲線焦點(diǎn)的位置,將焦點(diǎn)在y軸的情況考慮進(jìn)去。在這道題目中,雙曲線的漸近線方程為[y=±3x],則可以設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為[y23-x2=λ(λ≠0)],又因為雙曲線經(jīng)過點(diǎn)(2,3),則可以得出[323-22=λ],解得[λ=-1]。最終得出該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為[x2-y23=1]。
(二)積累素材,夯實(shí)學(xué)生解題基礎(chǔ)
一些學(xué)生在遇到陌生題型時,容易出現(xiàn)畏懼、緊張等心理,一旦題目中出現(xiàn)陌生的詞匯、公式、圖象,學(xué)生的解題效率就會下降,相應(yīng)的解題正確率也會下滑。在這種情況下,教師需要在日常教學(xué)中幫助學(xué)生積累習(xí)題素材,使學(xué)生可以更好地應(yīng)用所學(xué)知識,提高解題效率。例如,“雙曲線和橢圓”是重要的教學(xué)內(nèi)容,同時也是圓錐曲線部分最難的內(nèi)容。在日常練習(xí)中,教師可以為學(xué)生補(bǔ)充等軸雙曲線、黃金雙曲線、函數(shù)雙曲線的相關(guān)知識,讓學(xué)生學(xué)習(xí)特殊的雙曲線。
[例2][F1],[F2]為雙曲線C:[x2a2-y2b2=1](a,[b>0])的左右焦點(diǎn),A為左頂點(diǎn),過[F2]且垂直于漸近線的直線[l]與[y]軸相交于點(diǎn)B,以線段[AF2]為直徑的圓過點(diǎn)B,求雙曲線的離心率[e]。
在解答這道題時,學(xué)生需要了解黃金雙曲線的相關(guān)內(nèi)容。根據(jù)題意,設(shè)直線l的方程為y=[ab](x-c),則[B0,-acb],[F2(c,0)],因為[AB⊥F2B],得出[OB2=OA·OF2],即[acb2=ac],[b2=ac=c2-a2],最終,由[e2-e-1=0]及[e>1]解得雙曲線的離心率[e=5+12]。
為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力、豐富學(xué)生的解題經(jīng)驗,教師可以引導(dǎo)學(xué)生制作錯題本,積累易錯題,鼓勵學(xué)生將不同類型的題目分類。通過積累數(shù)學(xué)習(xí)題素材,學(xué)生可以在解答數(shù)學(xué)題時更加從容、淡定,從自身的解題經(jīng)驗出發(fā),厘清解題思路,提高解題效率。
(三)聯(lián)系生活,活躍學(xué)生解題思維
一些高中數(shù)學(xué)問題與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密,主要體現(xiàn)在概率與統(tǒng)計方面的內(nèi)容上。在解答這一類問題時,教師可以通過現(xiàn)實(shí)生活情境激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,引導(dǎo)學(xué)生用生活的眼光看待數(shù)學(xué)問題,深入理解數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)。
[例3]某校在高二年級開設(shè)國學(xué)、體育、繪畫三個興趣小組。為了掌握每個小組的活動開展情況,了解學(xué)生對興趣小組的滿意程度,該校教師決定在這三個興趣小組中抽取若干人,組成聯(lián)合調(diào)查小組,有關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示(單位:人)。
(1)求[x]和[y]的值。
(2)現(xiàn)需要從國學(xué)小組和體育小組抽取的人中選兩個人開展專題匯報,那么這兩個人都來自體育小組的概率是多少?
這道題主要考查分層抽樣的知識,教師可以提問學(xué)生:“如果你是老師,想要調(diào)查興趣小組的開展情況,你會選哪個小組的人?每個小組抽取幾個人?”通過點(diǎn)撥和指導(dǎo),學(xué)生可以結(jié)合分層抽樣的相關(guān)知識,提出要從各小組中抽取相同比例的學(xué)生。在解答第(1)小題時,抽取調(diào)查人員需要確保每個個體被抽到的概率是相等的。根據(jù)體育小組成員被抽取的情況,可以得出抽取比例為[336=112],進(jìn)而計算出[x=1],[y=4]。在解答第(2)小題時,已經(jīng)知道國學(xué)小組抽取到了1人,可以將這位同學(xué)記為a,體育小組抽到了3人,可以記為b、c、d,然后就可以按照簡單隨機(jī)抽樣的方法進(jìn)行抽取,可能出現(xiàn)的結(jié)果有ab、ac、ad、bc、bd、cd六種,其中,兩個人都來自體育小組的情況有三種,因此可以得出兩個人都來自體育小組的概率為[12]。
(四)反思總結(jié),回顧解題思路
為更好地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,教師需要在日常教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)經(jīng)典例題,回顧解題方法和解題思路,找到解題時容易出現(xiàn)的失誤,提高學(xué)生的解題效率。例如,“圓錐曲線與方程”是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,在這一單元中,學(xué)生學(xué)習(xí)了曲線與方程、橢圓、雙曲線、拋物線的知識,涉及大量的幾何問題。教師可以先幫助學(xué)生復(fù)習(xí)單元知識,再通過經(jīng)典例題來總結(jié)常見題型的解題步驟,提高學(xué)生的解題效率。此外,教師還可以通過經(jīng)典例題幫助學(xué)生分析雙曲線、橢圓、拋物線之間的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生對不同類型的問題進(jìn)行反思。首先,拋物線和橢圓之間屬于“平行關(guān)系”,二者結(jié)構(gòu)相似,但拋物線以某一個點(diǎn)為焦點(diǎn),橢圓則是以原點(diǎn)為中心。其次,拋物線、橢圓、雙曲線之間有共同的變量,三者都可以用同一類二次方程來表示,但它們的變量參數(shù)不同,拋物線使用的是p,橢圓、雙曲線使用的是a,b。最后,從幾何圖形的角度來看,拋物線、雙曲線和橢圓都屬于一類幾何圖形。通過總結(jié)知識點(diǎn)及對典型例題解題技巧的歸納總結(jié),學(xué)生可以融會貫通,構(gòu)建完善的單元知識架構(gòu),掌握不同知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而進(jìn)一步提高解題效率。
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的解題能力至關(guān)重要。教師需要在日常教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,讓學(xué)生獲得更多的審題機(jī)會,從而開闊視野,提高解題的熟練度。此外,教師還需要不斷積累習(xí)題素材,幫助學(xué)生夯實(shí)解題基礎(chǔ),并聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活激發(fā)學(xué)生的解題思維,帶領(lǐng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行總結(jié)和提煉,拓寬學(xué)生解題思路。由此可見,教師需要通過多種方法培養(yǎng)學(xué)生的解題能力,進(jìn)而提高學(xué)生的解題效率和正確率。
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(責(zé)任編輯? ? 羅 艷)