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一次例题教学中凸显的一堂高效数学复习课

2012-04-29刘定定

数学学习与研究 2012年15期
关键词:最值例题习题

刘定定

课堂教学我注重了小组合作学习,数学问题都是先由学生小组讨论,自主探究、思考,然后让每一小组把讨论的结果展示出来,由师生共同探究。我在高三复习不等式最值(值域)的解法时,在上课前精选了几道我自己认为很有代表性的例题,目的是通过几道例题将不等式值域(最值)常用解法归纳总结,如配方法、基本不等式法、函数单调性法、数形结合法、导数法和向量法等。但由于例题的局限性,要讲清楚这些方法,通常情况下需要各种不同的例题,两个课时完成,以说明这些方法的应用特征和技巧。但是在实际教学过程中,第一道例题在学生讨论的过程中产生了意想不到的现象,各组提出了许多种做法,几乎涵盖了我预设的求不等式值域(最值)的各种方法。

例题 已知a>0,b>0,a+b=1,求a+1+b+1的最大值。

黑板上写出题目,各个小组迅速讨论,几分钟过后,很快就有学生举手,我要求各组依次把他们的方法展示出来,有一个小组是这样解的:

方法一 令M=a+1+b+1,等式两边平方,然后利用基本不等式得:M2=a+1+b+1+2a+1?b+1≤3+(a+1+b+1)=6,得最大值为6。

还有一个小组利用课本习题的结论,也是基本不等式:

方法二 教材(人教版)不等式一节的习题a2+b22≥a+b22的变形a+b≤2?a2+b2,(a>0,b>0)证明方法更加直接,a+1+b+1≤2(a+1+b+1)=6。我们分析了a,b的取值范围和等号成立的条件,我补充说,课本上的这道题也是一个非常重要的不等式,我要求学生今后求最值时注意应用。

至此,我选这道题的目的已经达到,准备进入下一道题,然后各组学生像炸开锅一样在说着自己的做法,有一个组的同学的方法也是利用课本上一道习题的结论:

方法三 利用课本习题(ac+bd)≤(a2+b2)(c2+d2)证明1?a+1+1?b+1≤(12+12)?(a+1+b+1)≤6。我一看是用柯西不等式,我当即表扬了这两个组的同学,表扬他们能活学活用,对教材上的知识掌握得好,基本功扎实,我们就是要会用我们已经学过的知识解决问题。

课上到这儿,我感觉举手的学生很多,同学们都跃跃欲试,我索性改变了原来设计的教学过程,放手让学生继续探究这一道题,继续展示他们的做法,其他组的学生陆续也提出了一些做法。

方法四 某一组的学生提出在方法一的形式下利用二次函数求最大值,M2=3+2(a+1)(2-a)=3+2-a2+a+2,显然,当a=12时,二次函数f(a)=-a2+a+2,(0

方法五 令y=a+1+2-a,则y′=12a+1+-122-a,令y′=0,可得a=12的时候有最大值6。以上两种方法是利用函数求最值的方法,至此我感受到,小组合作学习这种学习形式,让学生之间能有机会讨论,在讨论中促使学生产生思维的火花,思考出更多好的做题方法。在学生的进一步探究下,又有一组学生给出了下面的两种解法,更是妙趣横生,令人叹为观止。

方法六 构造向量法。m=(a+1,b+1),n=(1,1),利用m?n≤|m||n|证明,即:a+1+b+1=m?n≤3?2=6,当且仅当向量m,n同向时等号成立。又是一个十分巧妙的处理,利用我们学过的知识解决问题是我们十分期待的。

方法七 设x=a+1,y=b+1,则a=x2-1,b=y2-1,代入a+b=1,有x2+y2=3,M=x+y,巧妙换元,以下可以用基本不等式证明,M2=x2+y2+2xy≤x2+y2+x2+y2=6,或者继续用换元法,令x=3cosθ,y=3sinθ,代入a+1+b+1=x+y=6sinθ+π4≤6。讨论至此,我和学生共同把上面所有方法加以归纳整理,我发现几乎涵盖了之前要通过几道题目所要解决的求最值的方法。

通过这样一道例题,学生在小组讨论中师生共同探究得到了多种解法,整堂课学生自己去发现,去探究,去思考,教师只是在宏观上作了组织和指导,教师几乎没有讲解,避免了“满堂灌”,充分调动了学生学习数学的积极性,提高了学生学习数学的兴趣;通过本节课的学习,除了让学生掌握了数学知识,还让学生在不停的思考和发现中了解知识发生的过程,提高了学生思维能力,达到了我们期待的教学目标。

教学相长,互为补充,如何构建高效的课堂是我们教育工作者一直探讨的问题。什么样的课堂高效?我想只有学生成了课堂的主角,在教学过程中能引导学生主动参与学习,主动探究,自己感受知识发生的过程,从而让学生掌握知识、提高能力,我想这样的课堂才是高效的课堂。因此,教师备课时既要备教材又要备学生,对学生学习过程中可能出现的情况加以预设,教师要有心理准备。随着新课程改革的不断深入,教师和学生学习角色的转变,学生有了更多的时间和机会思考问题,这样一来,对我们教师的要求就更高了,要求教师有更高的应变能力和驾驭课堂的能力。虽然本节课只讲了一道例题,尽管自己之前的教学设计没有完成,但从教学效果看,比按照我预设的那些习题完成教学任务所达到的教学效果要好得多。本节课既充分调动了学生的学习积极性,又让学生在小组合作学习的过程中,体会到了自己思考、探究、成功和发现的喜悦。这样的复习课不仅让学生掌握知识又提高学生的能力,这样的教学效果是我们应该期望看到的。

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