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提高高三数学复习效率的策略

2014-04-08李金兴

关键词:图象椭圆高三

李金兴

高三学生学得辛苦,他们订阅大量复习资料,不知疲倦地听题、读题、解题,但很多考生高考时却“发挥失常”,名落孙山. 究其原因,是这种依靠“题海战术” 的复习方式方法过于落后,不适应现阶段高考“能力立意”的要求. 具体表现为“基础不实、徒劳无功;能力不强、难取高分;不善反思、事倍功半”.为了实现“轻负高质”,笔者根据自己多年教学经历,归纳出“基础要整合、能力靠探究、反思提效率”的复习策略,并在历届高三复习实践中取得了较好成效. 本文介绍这些策略的实施方法,以此抛砖引玉.

一、教会学生整合基础的方法

任何知识都不是片段、孤立存在着的,它既有生活实践为基础,同时也与其他知识相关联,结构化的知识是基础知识存在的主要形态. 所谓整合基础,即通过结构化整理使知识形成整体.

1. 回归课本,重温核心概念的形成、发展和获得过程

回归课本不是简单地再翻看一遍教材,而是以各章节的“核心概念、主干知识”为纽带,以“问题串”的形式,重新梳理数学知识结构、提炼思想方法、提高综合应用能力. 比如围绕椭圆概念,可梳理如下:

(1)椭圆的概念如何表述?平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆;这两个定点叫椭圆的焦点.

(2)为进一步研究椭圆,课本采取什么措施?合理建立坐标系,获得椭圆的标准方程(■+■=1或Ax2+By2=1).

(3)除了标准方程,椭圆方程还有其他形式吗?

■+■=2a;■=■=e;x=acosθ,y=bsinθ,(θ为参数)也都表示椭圆.

(4)在不同的几何情景中你能使用椭圆概念吗?如人教A版《普通高中课程标准实验教科书·数学(选修2-1)》第49页A组第7题: 圆O的半径为定长r,A是圆O内一个定点,P是圆上任意一点,线段AP的垂直平分线l和半径OP所在的直线相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹是什么?

再如将该教科书第80页A组题3适当改编后得到下例: 圆F1:(x+2)2+y2=36,F2:(x-2)2+y2=1,动圆C内切于定圆F1、又与定圆F2外切,求动圆圆心C的轨迹方程.

又如,用“双球证明”能说明为何平面截圆锥或圆柱侧面也能得到椭圆.

课本对概念的形成、发展过程有很好的设计,重温这一过程比单纯解题训练更符合学生的认知规律,更能加深学生对概念的理解和掌握程度.

2. 纵向联系,寻找贯穿章节内容的知识主线

有时候学生对问题无从下手,但稍加提示便恍然大悟. 究其原因,是解题时缺乏有效的线索. 每个章节的内容都由若干知识主线串成一个整体,这些知识主线能够提供解题线索.

例如针对课题“向量的运算”,笔者设计以下四条知识主线.

主线1:恰当地合成向量或分解向量;

主线2:坐标使向量运算代数化且更具操作性;

主线3:关注向量运算的几何意义、领悟数形结合的思想方法;

主线4:灵活选择坐标法或数量积定义作数量积运算.

并针对性地选择问题串(尽量引用高考题)来帮助学生理解落实. 如:

(1)设A1,A2,A3,A4是平面上给定的4个不同点,则使■+■+■+■=0成立的点M的个数为( )

(A)0 (B)1 (C)2 (D)4

(2)已知在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC

=90°,AD=2,BC=1,P是腰DC上的动点,则■+3■的最小值为__________.

(3)若a,b,c均为单位向量,且a·b=0,(a-c)·(b-c)≤0,则 a+b-c的最大值为( )

(A)■-1 (B)1 (C) ■ (D)2

(4)若点O和点F(-2,0)分别是双曲线■-y2=1(a>0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则■·■的取值范围为( )

(A)[3-2■,+∞) (B)[3-2■,+∞)

(C)[-■,+∞) (D) [■,+∞)

(5)已知圆O的半径为1,PA,PB为该圆的两条切线,A,B为两切点,那么■·■的最小值为( )

(A)-4+■ (B) -3+■

(C)-4+2■ (D) -3+2■

(6)给定两个长度为1的平面向量■和■,它们的夹角为120°. 如图1所示,点C在以O为圆心的圆弧 ■上变动. 若■=x■+y■,其中x,y∈R则x+y的最大值是________.

前三题分别对应前三条主线,而第(4)(5)(6)题对应第四条主线. 教师引导学生尽可能寻找既贯穿章节内容、覆盖面又较完整的知识主线,从而有效提高解题应变能力.

3. 研究高考考纲,有的放矢地整合基础

研究考纲是高考复习必要的环节. 教师应以具体生动的示例来诠释考纲,从而引导学生深入领会考纲精神. 例如,考纲要求考生“善于借助长方体模型直观感知、操作确认,乃至论证计算”. 可归纳下列题型具体说明:

(1)借助长方体模型,直观判断空间点、线、面的位置关系. (例子略)

(2)利用长方体三组面对角线分别相等的特性.

例 一个四面体棱长均为■,四点在同一球面上,则球面面积S= .

分析:等同于求边长为1的正方体的外接球面积,所以直径为■,S=3π.

(3)利用长方体共点的三条棱(三个面)两两垂直的特性.

例 若三棱锥的三条侧棱两两垂直,且侧棱长均为■,则其外接球的表面积是 .

(4)构造长方体解决三视图问题.

例 某几何体的一条棱长为■,在该几何体的正视图中,这条棱的投影是长为■的线段,在该几何体的侧视图与俯视图中,这条棱的投影分别是长为a和b的线段,则a+b的最大值为( )endprint

(A)2■ (B)2■ (C)4 (D)2■

(5)以长(正)方体为载体建立空间直角坐标系来论证、计算.

例 到两条互相垂直的异面直线的距离相等的点,在过其中一条直线且平行于另一条直线的平面内的轨迹是( )

(A) 直线 (B) 椭圆 (C) 抛物线 (D) 双曲线

基础知识不等于简单知识. 只有将基础打扎实了,才能以不变应万变. 结构化的知识是能力形成的基础,整合后的基础知识具有较强的粘合力、较严密的逻辑性、较丰富的关联度,可以较好地为知识的灵活运用服务. 因此,基础的整合水平直接影响到学生综合运用的能力.

二、培养学生自主探究的意识

高考逐步由知识测量型向能力测量型转变,更加注重考查继续学习的潜能、基础文化素质和创新能力. 近年高考命题,也经历了由“经验型命题方式”向“科研型命题方式”的转化. 高三复习也要由“经验型复习方式”向“科研型复习方式”转化.

能力的内涵非常丰富,知识技能的获得并不等于能力的形成、发展. 南京师范大学的郑君文、张恩华教授归纳了形成和发展数学能力的四条基本途径:(1)注重数学思想方法的学习,(2)重视一般科学思想方法的训练,(3)知识的精练与其应用相结合,(4)发展良好的个性品质. 本文中提到的“能力靠探究”特指:为应对能力立意的数学高考题,切实提高学生解决新颖问题的能力,在高三复习阶段坚持学生自主探究(一般科学思想方法的训练)是一项有效可行的做法.

1. 挖掘探究素材,培养学生自主探究意识

“探究”在高中数学教材中已经成为一种编排结构. 除了教材中的“思考”和“探究”,教师应从书本知识入手,鼓励学生多想、多问. 如“等差数列an前n项和Sn=■”,反之,“若数列an前n项和Sn=■,那么它一定是等差数列吗?”从逆命题角度问一问,便是一道高考题. 又如, 2010年高考数学安徽卷理科第20题“设数列a1,a2,…,an,…中的每一项都不为0. 证明:an为等差数列的充分必要条件是:对任何n∈N,都有■+■+…+■=■”. 这些问题都是依靠逆向思维做探究.

除了逆向提问,深入挖掘问题背景也是探究的有效方式. 如选修2-1 第50页B组:如图2,矩形ABCD中,AB=8,BC=6,E,F,G,H分别是矩形四条边的中点,R,S,T是线段OF的四等分点,R′,S′,T′是线段CF的四等分点. 请证明直线ER与GR′,ES与GS′,ET与GT′的交点L,M,N都在椭圆■+■=1上.

本题的背景是圆锥曲线在矩形中的统一. 问题可推广为:“矩形ABCD中,AB=2a,BC=2b,E,F,G,H分别是矩形四条边的中点,设Pk(k=1,2,…,n-1)是线段OF的n等分点,Qk(k=1,2,…,n-1)是线段CF的n等分点,直线EPk和GQk交于点Mk(k=1,2,…,n-1),求证:点Mk(k=1,2,…,n-1)都在椭圆■+■=1上.” (证明略)

2. 通过变式题组,培养学生的探究能力

张奠宙先生在“建设中国特色的数学教育理论”一文中指出“变式练习是中国数学教育的一个创造”,并强调重复需要变式;张教授还提到“实行有效的尝试教学”也是中国数学教学的一大特征,尝试教学还可延伸为“探究,发现”. 在习题教学中,教师可设计题组让学生变式演练,鼓励学生积极观察分析数学事实,提出有意义的数学问题,猜测、探索适当的数学结论或规律,并给出解释或证明,即进行数学探究以发展能力.

例 某种鲜花进价每束2.5元,售价每束5元,若卖不出,则以每束1.6元的价格处理掉. 某节日需求量X(单位:束)的分布列为

若进鲜花500束,求利润Y的均值.

解:E(X)=340,而Y=3.4X-450,所以E(Y)=3.4×340-450=706.

提出新问题(1):若进鲜花400束,求利润Y的均值.

略解:设销售量S(单位:束),则E(S)=325,而Y=3.4Z-360,所以E(Y)=3.4×325-360=745.

反思:可能出现供不应求的局面,所以重新设置变量S.

提出新问题(2):因为E(X)=340,店家是否进340束花获利的均值最大?

略解:此时E(Y)=3.4×298-306=707.2,因为707.2<745,所以进340束花获利的均值不是最大.

反思:概率统计所反映的事实与直观判断并不吻合.

提出新问题(3):进多少束花可使获利的均值最大?

略解:设进n(n≤500)束花,则

E(Y)=2.5n(n≤200),1.82n+136(200

易知n=400时,E(Y)取最大值745.

如何变式编题近年有不少教师都做了深入研究. 通过变式,对知识换个角度加以呈现和组合,有助于发展学生分析问题、转化问题的能力;变式演练更大的作用是在潜移默化中鼓励学生提出新问题,探究新知识,从而切实提高应对高考“能力立意”新题的能力,为获取高分提供了可能. 学生的天生潜质是不可改变的,但具体的能力是可以培养、引导发掘的.

三、提高学生反思的实效

在学习过程中或学习后的反思,往往起到事半功倍的效果,其重要性不言而喻. 那么,反思什么?如何反思呢?波利亚将解题后的反思用系列问题的方式给出,如“你能检验这个结果吗?你能用不同的方式推导这个结果吗?你能应用这个结果吗?你能从已知数据中得出有用的东西吗?你能重新叙述这道题目吗?你知道一道与它有关的题目吗?……” 同样高三复习中,在解题训练后反思一题多解、挖掘习题蕴含的教育功能、反思造成一错再错的根本原因等都是提高反思实效的策略.

1. 反思习题蕴含的教育功能

例 集合{1,-3,5,-7,9,-11,…}用描述法可表示为_____________.

解法1:{1,-3,5,-7,9,-11,…}={■=(-1)k+1·(2k-1),k∈N*};

解法2:{1,-3,5,-7,9,-11,…}={…,-11,-7,-3,1,5,9,…}={■=4k+1,k∈Z}

分析:本题通过一题多解展示了“集合元素无序性”这一概念的核心. 如果只采用解法1,是无法领会其中妙处的,也不能充分发挥该题的教育功能.

2. 反思错解的成因,避免一错再错

错误解法如果得不到根本性的纠正,将一犯再犯. 例如,“求y=x2+■,(x>0)的最小值. ”不少学生做出如下错误解答“因为x2+■≥2■,当x2=■即x=■时等号成立,所以y=x2+■的最小值为2■”,并且在改变情景后经常犯类似错误. 针对这种现象,教师可以从正反两面引导学生反思错误成因:

(1)从反例来辨别

先仿此做法,举出一例:“对于函数y=x2+1(x>0),因为x>0时,x2+1≥2x,当且仅当x=1时等号成立,所以x=1时ymin=2.” 这个结论显然是错误的. (明确展示这种做法是错误的. )

(2)分析反例错因

在同一坐标系中比较y=x2+1(x>0)和y=2x的图象,可知“x2+1≥2x”只说明y=x2+1(x>0)的图象始终在y=2x图象的上方,“当且仅当x=1时等号成立”只说明两图象相切于点x=1处,切点并非图象的最低点(如图3),y=2也并非函数y=x2+1(x>0)的最小值.

(3)反思错解成因

再借助几何画板在同一坐标系中画出函数y=x2+■和函数y=2■的图象(如图4). 类似的分析如下:x>0时x2+■≥2■恒成立只说明函数y=x2+■,(x>0)的图象恒在函数y=2■图象的上方;x=■时x2+■=2■只反映了点P(■,2■)恰是函数y=x2+■,(x>0)和函数y=2■图象的切点. 从图中可看出点P(■,2■)并非函数图象的最低点,所以2■并不是最小值.

教师以更高的视角帮助学生进行反思,那么便能提高学生学后反思的实效. 当然,解题教学不是高三复习唯一的方式,因此,除了解题后反思外,学生也应对自身的知识结构、探究策略、合作手段等进行反思.

四、结语

教无定法,教有定律. 让学生跳出“题海”获得更好的发展是教师的教学追求. 有效的教学不仅是帮助学生获得高考高分,数学的教育价值也不限于数学学科. 高三复习是一项教师集体行为, “轻负高质”也要求在提高教学质量的同时减轻教师的工作负担,让教师个人更好地发展. ■endprint

1. 反思习题蕴含的教育功能

例 集合{1,-3,5,-7,9,-11,…}用描述法可表示为_____________.

解法1:{1,-3,5,-7,9,-11,…}={■=(-1)k+1·(2k-1),k∈N*};

解法2:{1,-3,5,-7,9,-11,…}={…,-11,-7,-3,1,5,9,…}={■=4k+1,k∈Z}

分析:本题通过一题多解展示了“集合元素无序性”这一概念的核心. 如果只采用解法1,是无法领会其中妙处的,也不能充分发挥该题的教育功能.

2. 反思错解的成因,避免一错再错

错误解法如果得不到根本性的纠正,将一犯再犯. 例如,“求y=x2+■,(x>0)的最小值. ”不少学生做出如下错误解答“因为x2+■≥2■,当x2=■即x=■时等号成立,所以y=x2+■的最小值为2■”,并且在改变情景后经常犯类似错误. 针对这种现象,教师可以从正反两面引导学生反思错误成因:

(1)从反例来辨别

先仿此做法,举出一例:“对于函数y=x2+1(x>0),因为x>0时,x2+1≥2x,当且仅当x=1时等号成立,所以x=1时ymin=2.” 这个结论显然是错误的. (明确展示这种做法是错误的. )

(2)分析反例错因

在同一坐标系中比较y=x2+1(x>0)和y=2x的图象,可知“x2+1≥2x”只说明y=x2+1(x>0)的图象始终在y=2x图象的上方,“当且仅当x=1时等号成立”只说明两图象相切于点x=1处,切点并非图象的最低点(如图3),y=2也并非函数y=x2+1(x>0)的最小值.

(3)反思错解成因

再借助几何画板在同一坐标系中画出函数y=x2+■和函数y=2■的图象(如图4). 类似的分析如下:x>0时x2+■≥2■恒成立只说明函数y=x2+■,(x>0)的图象恒在函数y=2■图象的上方;x=■时x2+■=2■只反映了点P(■,2■)恰是函数y=x2+■,(x>0)和函数y=2■图象的切点. 从图中可看出点P(■,2■)并非函数图象的最低点,所以2■并不是最小值.

教师以更高的视角帮助学生进行反思,那么便能提高学生学后反思的实效. 当然,解题教学不是高三复习唯一的方式,因此,除了解题后反思外,学生也应对自身的知识结构、探究策略、合作手段等进行反思.

四、结语

教无定法,教有定律. 让学生跳出“题海”获得更好的发展是教师的教学追求. 有效的教学不仅是帮助学生获得高考高分,数学的教育价值也不限于数学学科. 高三复习是一项教师集体行为, “轻负高质”也要求在提高教学质量的同时减轻教师的工作负担,让教师个人更好地发展. ■endprint

1. 反思习题蕴含的教育功能

例 集合{1,-3,5,-7,9,-11,…}用描述法可表示为_____________.

解法1:{1,-3,5,-7,9,-11,…}={■=(-1)k+1·(2k-1),k∈N*};

解法2:{1,-3,5,-7,9,-11,…}={…,-11,-7,-3,1,5,9,…}={■=4k+1,k∈Z}

分析:本题通过一题多解展示了“集合元素无序性”这一概念的核心. 如果只采用解法1,是无法领会其中妙处的,也不能充分发挥该题的教育功能.

2. 反思错解的成因,避免一错再错

错误解法如果得不到根本性的纠正,将一犯再犯. 例如,“求y=x2+■,(x>0)的最小值. ”不少学生做出如下错误解答“因为x2+■≥2■,当x2=■即x=■时等号成立,所以y=x2+■的最小值为2■”,并且在改变情景后经常犯类似错误. 针对这种现象,教师可以从正反两面引导学生反思错误成因:

(1)从反例来辨别

先仿此做法,举出一例:“对于函数y=x2+1(x>0),因为x>0时,x2+1≥2x,当且仅当x=1时等号成立,所以x=1时ymin=2.” 这个结论显然是错误的. (明确展示这种做法是错误的. )

(2)分析反例错因

在同一坐标系中比较y=x2+1(x>0)和y=2x的图象,可知“x2+1≥2x”只说明y=x2+1(x>0)的图象始终在y=2x图象的上方,“当且仅当x=1时等号成立”只说明两图象相切于点x=1处,切点并非图象的最低点(如图3),y=2也并非函数y=x2+1(x>0)的最小值.

(3)反思错解成因

再借助几何画板在同一坐标系中画出函数y=x2+■和函数y=2■的图象(如图4). 类似的分析如下:x>0时x2+■≥2■恒成立只说明函数y=x2+■,(x>0)的图象恒在函数y=2■图象的上方;x=■时x2+■=2■只反映了点P(■,2■)恰是函数y=x2+■,(x>0)和函数y=2■图象的切点. 从图中可看出点P(■,2■)并非函数图象的最低点,所以2■并不是最小值.

教师以更高的视角帮助学生进行反思,那么便能提高学生学后反思的实效. 当然,解题教学不是高三复习唯一的方式,因此,除了解题后反思外,学生也应对自身的知识结构、探究策略、合作手段等进行反思.

四、结语

教无定法,教有定律. 让学生跳出“题海”获得更好的发展是教师的教学追求. 有效的教学不仅是帮助学生获得高考高分,数学的教育价值也不限于数学学科. 高三复习是一项教师集体行为, “轻负高质”也要求在提高教学质量的同时减轻教师的工作负担,让教师个人更好地发展. ■endprint

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