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习题讲解时的“四宜四不宜”

2008-12-09孙四周

中学数学研究 2008年10期
关键词:变量例题思路

孙四周

习题讲解在什么时候讲?讲到什么程度?又如何去讲?讲过以后又如何安排好学生的学习活动,让他们及时巩固习题讲解的效果呢?等等.这些细节都将直接影响到解题教学的成败,所以值得我们密切关注.在实际教学中,笔者总结出解题的“四宜四不宜”,罗列如下,供同行 们参考.

1.思路点拨:宜拖后不宜提前

解题,首先遇到的就是思维起点的选取和解题途径的设计,这是解题最重要也是最困难的地方,同时也是最能考验学生能力的地方.解题遇阻主要的就是受阻于此.相应地,讲解也多由此处切入,因为思路的点拨是效率最高的讲解形式.那么,在何时、以何种形式进行思路点拨呢?我们认为:思路点拨宜拖后不宜提前.

例1 求函数y=玸in(x+π3)玸in玿的最大和最小值.

分析:在目前的课程标准下研究三角函数的性质,思路只有一个,那就是化成只含有一个三角函数的最基本形式,即化为y=A玸in(ωx+φ)+b的形式.为此,可作如下的变形:y=玸in(x+π3)玸in玿=(12玸in玿+32玞os玿)玸in玿后,再使用二倍角公式和降幂公式,即可化为y=12玸in(2x-π6)+14,最大值和最小值都是显而易见的.

问题是,老师应当在何时用何种方式对学生进行思路提示呢?我们认为,正确的做法是:先让学生有足够的时间自主思考,如果能思考出来当然很好.否则,也应当让他们有切身的经历,而在他们欲进不能、欲罢不忍的“苦闷”时刻给予恰当的援助,使他们在豁然开朗之余感受“醍醐贯顶”的震撼.孔子云“不愤不启,不悱不发”,盖此之谓也.即思路点拨,宜拖后不宜提前.

虽然,相对于其它的课型,习题课(或习题讲解的时段)比较容易突出学生的主体地位,学生的思维也较为活跃,但这时老师更要注意引导的时机和技巧.有的老师对学生不放心,喜欢在题目刚出来时就先进行提示或分析,那样做,看起来课堂的效率高了,讲的题目多了,但实际上是扼杀了学生的自主思维能力,剥夺了学生自由创造空间.在学生还没有来得及思考的时候,老师硬是用固定的思路框定他们的头脑,使他们服从于已有的模式,这对他们思维能力的形成是个不小的打击.毫地疑问地,老师所提示的思路可能是最佳的,老师所提供的思考模式也可能是非常有价值的.但是,这多少带有强加的意味.虽然好像是节省了时间,但实际是把本该属于学生主动思考的时间变成了老师灌输的时间,把本该由学生主动建构的过程变成了被动接受的过程.如果采用当堂检测的方法进行目标达成测试,也完全可能得到较好的卷面成绩(特别是中下等成绩的同学合格率还可能很高),但笔者仍然认为这种做法是应该坚决予以抛弃的.

2.类比联想:宜引导不宜包办

伟大的数学教育家波利亚在他著名的“怎样解题表”中给出这样的思维提示:你见过类似的题目吗?回想你曾解过的、类似的而又较为简单的问题.

这就是让学生在解题时要善于联想,联想的目的大致有二:其一,寻找可以适用的解题模式,在此模式下按部就班地进行操作;其二,借用以前的解题经验,为新题的解决提供借鉴.不论哪个目的能够达到,则解题即可顺利进行.遗憾的是,学生很容易正是在联想时受阻,这时候,老师该采取什么措施呢?笔者的意见是:我们绝不可以把可用的模式一股脑儿地告诉给学生,也不可以把一个几乎相同的问题端出来给学生看.因为老师这样包办代替以后,学生所需要做的工作就太有限了.

例2 已知a,b∈R+,且ab+a+b=24,求a+b的取值范围.

甲老师的讲解是这样的:

师:a+b中a和b都在变化.那么,对于二元变量的最值问题,你能处理吗?(停顿)

学生甲:二元变量不好处理,所以应该消元,变成一元变量问题.

师:能说具体一点吗?

学生甲:就是把条件中的b解出来,得b=24-aa+1,再代入a+b中,就变成关于a的一个函数a+b=a+24-aa+1=(a+1)+25a+1-2,联想到可以用不等式法求它的值域,此问题已经可以解决了.

老师顺手就在黑板上写下了学生们不断“冒”出来的想法.(后来标为“解法一”).

师(面向全体):大家做的很好,它所体现的是什么数学思想?

学生齐答:化归思想!

师:对,这就是化归思想的应用.还有其它的想法吗?

学生乙:可以不消元,就保留两个变量,用二元均值不等式来做,即:∵a,b∈R+,∴ab≤(a+b2)2,代入ab+a+b=24,得(a+b2)2+(a+b)≥24,令t=a+b,得t2+4t≥96,从而t≤-12或t≥8,又显然0

老师又写出了新的解法,(后来标为“解法二”).

应当说学生的回答相当精彩,老师的点拨确是顺势而为,恰到好处.相应地,另一位老师作了如下的处理:

(写完题目后,让学生思考了一下,没什么反应,于是——)

师:这是两个变量的问题,我们所熟悉的是函数类型的问题,而函数类型只能一个自变量,现在有两个变量,怎么办呢?

学生(齐答):消去一个!

师:对,消去一个后,就变成一个变量了,一个变量就是函数类型,我们当然能够处理,我们一起试试看.

然后,老师和学生一起,共同完成了问题的解答,课堂气氛也很热烈,学生思维也很活跃.

师:上面,我们把二元问题转化为一元问题,利用函数的方法解决了本来比较难的问题,是不是一定要这样做呢?就保留二个变量可不可以呢?你说说看,可以还是不可以(提问学生丙).

学生丙:我看应当可以.

师:怎样可以?

学生丙:好像——,好像要把ab换成a+b.

师:太好了,确实应该把ab化成a+b.怎么化呢?(见学生丙没有反应,示意其坐下,自己就接着讲).我们学过二元均值不等式,让我们来回想一下——

下面又是一起回想,一起“探讨”,解题在老师的设问和学生的回答中进行着——

与前一位老师相比,这位老师也是想通过启发诱导让学生积极思考,从而达到自主解题的目的.从表面上看,课堂气氛也确实不错.但是,老师的指点太全面而且超前,学生的思维深度远远不够.可以说,尽管这个题目顺利解决了,这样的解题指导却是失败的.

3.解答书写:宜规范不宜随意

许多老师习惯于“只提思路,不写解法”,因为这样可以节省时间.应当说这是允许的,但是必须有一个前提,那就是学生对这个(类)问题的解答已经能够熟练而完备地书写出来.如果是讲授新课,还是应该把解答完整地写出来,而且要写得规范.我就曾见识过一位特级教师,他在讲函数单调性的那节新课上,写出了用定义证明函数y=3x+1在R上为增函数的完整证明.那已经是十几年前的事了,提起这件事,当时参与听课的老师仍然印象清晰、态度肃然.

对例题的解答给出规范而严谨的书写,最起码有下面的几点好处:

一是在书写时给学生切身的示范,作为他们解题时的样本,并培养他们一丝不苟的学风;

二是通过书写,以较慢的速度重现思维的全过程,加强思维严谨性的要求;

三是在学生听的同时还要看和抄,调动他们的耳、目、脑、手等多种感官,提高感知和记忆的效率;

四是学生的规范化解答是形成解题模式的前提,而解题模式的形成对解题能力的提高是至关重要的.

当然并不是说每次的例题都要按规范化的要求书写,比如在复习课上就不可能也不必要这样做.但是,即使这样,书写也要避免随意性.比如复习课或者试卷讲评的例题,可能只写其中的关键步骤.对于这个关键步骤,就应该很规范地写出来,并尽可能使它完整.因为,既然你认为这个步骤需要板书,就正说明学生在这个步骤上存在缺陷,那么对这个步骤的板书做规范化的呈现也就是必要的了.

综上所述,书写全部解答,就应该保证全部的规范化;书写局部解答,就应该保证局部的规范化.要尽量避免简单随意的书写,就是版面布置也要追求整齐美观、突出重点,这应当是一个数学教师的基本功夫.

4.解后反思:宜强调通法不宜渲染技巧

解题后的反思是解题教学的重要环节,对教师而言是点睛之笔,对学生而言是从感性到理性的必由之路.所以从教与学双方来说,解后反思的环节都是需要特别给予关注的.

那么,反思应该反思什么呢?什么样的反思才算是较为成功的反思呢?

就笔者的思考来说,反思大致可分为下面三个不同的层次:

第一,从同水平上说, 应总结解题成功的经验和失败的教训,形成较强的解题技能;

第二,从高一层次来说,应注重总结一般性的方法,形成解决同类问题的迁移能力;

第三,从更高层面来说,应上升到方法论的高度,并对以后的解题行为形成有指导价值的理论.

这当然是比较粗浅的分析,一个教师或学生解后反思水平的高低,依赖于他元认知水平的高低,依赖于解题经验的多寡和概括抽象能力的强弱.是学生学习能力强弱的直接体现,还将决定他们学业水平提高幅度的大小.

所以,解后反思应着眼于一般性方法的总结与归纳,要跳出就题论题的小圈子,站得高一点,看得远一点.特别不能纠缠于某种特别的技巧,即使这个技巧精妙绝伦,也只是一个技巧而已,在此时此地它很有效,换个环境就可能无法施展.所以,越是精巧而又特效的解法,越不应当反复强调.不论它多么的令人难舍,过分地强调它就难脱就题论题之诟.

当然,反思不但包括总结与概括,更重要的是通过反思,来提升学生认识的档次、加深学生对问题的认识和理解,最终使分析问题和解决问题的能力得到提高.所以,对于一些重点或难点问题的反思,不能停留在理论上的总结,最好能及时地用相关问题给以强化和巩固.常见的方法就是根据对方法的总结,布置几道相应的练习题,可以是原例题的仿照练习,也可以是变式联系,由问题的难度来决定.比如上面的那个例1,留足学生的反思时间以后,老师的反思与总结包含了下面的内容:

一是给出解这种题目的一般思路,即“化成只含有一个三角函数的最基本形式,求最大最小值是这样,求周期、求增区间和减区间也是这样”.

二是给出了几个同式或变式的练习.比如

(1)求y=玸in(x-π3)+玸in玿的最大最小值.

(2)求y=玸in4x-玞os4x的周期和值域.

(3)求y=玞os(2x-π3)玞os2x的周期和单调区间.

(4)若函数y=3玸inωx+3玞osωx(ω>0) 的周期是3π,则ω=,该函数的值域是,增区间是.

有了这样的总结和追加的这几个练习,例1的教学价值得到了开发和落实,学生所学到的决不仅仅是这一个例题,而是这一类问题的普遍解法.甚至不止于此!他们学到了数学的思想,学会了怎样学习——学习能力的培养才是“终身学习”所必须的.所以,这样的反思与总结,有高度、有落实,可以认为是成功的.

总之,习题讲解是灵活性很大、发挥余地很充足的教学活动,老师应当眼中有学生,而不能是眼中只有题目.应当以学生的现实为出发点,以学生的发展为目的,通过数学思想的揭示、数学方法的巩固、数学能力的提高,使学生学会分析、学会学习.

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