解题反思
2014-05-30夏志辉
夏志辉
摘 要:解题教学是高中数学教学的主要部分,在教学中,注重解题反思,可以提高学生的思维能力. 本文从四个方面入手谈提高思维能力的途径:反思解题中题目间的联系;反思解题的完善性;反思解题方法的多样性;反思解题中错误的根源. 阐述了教师如何引导学生进行解题反思,以提高学生的思维能力.
关键词:解题教学;解题反思;思维能力
在数学教学中,我们常遇到这样的情况:“这种题型讲过n次,可考试时学生还是错了!”究其原因,主要是因为学生为解题而解题,只重视解题的结果和数量,而不重视解题后的反思,更不重视思维能力的培养. 通过反思,学生对解题的科学性,正确性,深层性有了更深的认识,既能牢固掌握知识,也能提高自己的解题能力. 下面笔者结合平时的教学实践,谈谈如何引导学生解题后进行反思,如何反思,以帮助学生养成良好的解题习惯,提高思维能力.
反思题目间的联系,培养学生思维的独创性
教师在解题教学时,要善于引导学生反思与题目有关联的一系列相关问题,按思维的进程让学生进行联想,使不同学生都能发现探索不同层次的问题,从而激发全体学生的学习兴趣,真正体现以学生发展为本的教学原则和大众数学课程的理念.
例1 设P(x,y)是圆x2+y2=1上的任意一点,求u=的最大值.
反思1:u=与斜率公式结构相似,马上联想到u=可看成圆上的点P(x,y)与点A(-1,2)连线的斜率,从而转化为求直线PA的斜率的最大值,由数形结合可知,当直线PA与圆相切时,斜率最大(另一条切线的斜率不存在),易求得切线的斜率为k=-,所以umax= -.
反思2:联想函数与方程,由u=得y-2=u(x+1),这是一条直线方程,根据题意,此直线与圆有公共点,因此y-2=u(x+1),x2+y2=1有解,消去y得(u2+1)x2+(2u2+4u)x+u2+4u+3=0,由Δ≥0得u≤ -,即umax=-.
反思3:联想平面几何知识,直线与圆有公共点,故圆心(0,0)到直线的距离d≤1,从而得出u≤-,即umax=-.
反思4:联想圆的参数方程,由于点P(x,y)在圆上,所以可令x=cosθ,y=sinθ,则u=,即sinθ-ucosθ=u+2,
所以sin(θ-φ)=(其中tanφ=-u). 利用正弦函数的有界性,得出u≤-,即umax=-.
实践证明,每一次解题教学,都是一次师生探索发现的过程. 反思,不仅仅能使学生体会到成功的喜悦之情,还可以帮助学生把各种知识各种方法联系起来,形成解决问题的信息网络和最佳方案. 通过反思,学生能在更大程度上完善自己的思维品质,提升自己的综合解题素质,同时将所学知识进一步“内化”,使自己有一个长足的进步.
反思解题的完善性,培养学生思维的深刻性
有的学生解完题后,没有进行题后反思的习惯,不静下心反思解题的方法、过程、变式,更没有反思解题过程是否完善或者存在某个因素是否考虑,导致解题的遗漏或错误等诸如此类的问题,这种只重结果和数量的低效解题是学生中一种严重的弊端,值得每一个数学教师重视. 相反,如果我们能够在解题后对解题的过程是否完善进行反思,不但可以减少错误,更能有效地培养学生思维的深刻性.
例2 设集合A={xx2-3x-10≤0},B={xm+1≤x≤2m-1},若A∪B=A,求实数m的取值范围.
解:因为A={xx2-3x-10≤0}={x-2≤x≤5},且A∪B=A,所以B?哿A.
又m+1≤2m-1,2m-1≤5,m+1≥-2,
解得:2≤m≤3,
所以,m的取值范围是[2,3].
由A∪B=A,有B?哿A,在进行运算时,只考虑了B≠,而忽略B=的情况,因此解题的过程并不完善,导致结果错误,必须补上B=的情形,m+1>2m-1,得m<2,得到m的取值范围是(-∞,3].
由此可见,如果解题后不进行反思,很容易因为忽视某些因素导致解题的不完整或错误,因此,我们必须从平时的每一节课、每道习题开始养成解题后反思的习惯,及时发现遗漏,弥補遗漏,完善过程,最大限度减少错误,避免错误,从而更深刻、更准确、更全面对概念、定理、公理进行理解,这对培养学生思维的深刻性也大有裨益.
反思解题方法的多样性,培养学生思维的广阔性
引导学生从不同的角度、不同的方位进行反思,或从方法技巧反思,可以获得解决问题的不同方法. 在解题过程中,学生的解题方法有时是教师始料不及的,教师要善于了解学生的思维动态,鼓励学生进行反思,以唤醒其解题的灵感,抓住关键,及时点拨,指明方向,促使思维的连锁反应,从而达到总结规律,寻求最优的快速灵活的解题习惯.
例3 方程ax2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件是________.
解法1:由二次方程根的分布知识和二次函数图象性质求解,应分类讨论(此处过程略).
反思1:此题正面求解较繁,可运用补集思想,从反面求解.
解法2:①方程无实根等价于:Δ=4-4a<0?圯a>1,
②方程有两个正根等价于
Δ=4-4a≥0,->0,>0?圯a∈,
综合①②得方程无负根等价于a>1,运用补集思想可得方程至少有一负根等价于a≤1.
反思2:用参变分离思想,有如下解法.
解法3:原方程变形为:a=-= -+12+1≤1,因为x<0,故当x=-1时,-+12+1=1,此时可得a≤1.
解数学题,可以从不同的角度去思考. 不同的策略、角度得到不同的解题方法,不同的解题方法又有助于拓宽解题思路,提高学生分析问题的能力,促进学生思维的灵活性. 反之,如果仅限于满足结果,没有联想、类比、变式,久而久之解题的思路将会变得越来越狭窄,思维的创造性也会因此渐渐消失. 因此在解题中不能满足于某种解法,而是引导学生从各个不同视角去分析,留给学生更广阔的探求空间,使学生的思维在百花丛中绽放.
反思解题中错误的根源,培养思维的批判性
解数学题,出现错误在所难免,出现错误的因素多种多样,有的因为审题不清,有的因为概念模糊,有的因为解题策略有误,有的因为运算量大、计算马虎等,解题出现错误并不可怕,关键是要重视错误,反思错误,找出错误的地方,是由于什么原因导致的,如何改正,给学生一个对基础知识重新理解的机会,使学生在纠错的过程中牢牢掌握基础知识,在反思中不断得到提高.
例4 已知圆的方程x2+y2+2x+ky+k2=0和某一定点P(1,1),要使过点P所作圆的切线有两条,求k的取值范围.
解:圆的方程可变为:(x+1)2+y+=,
所以圆心坐标为-1,-,半径r=.
因为过P点要作圆的两条切线,
所以P点在圆外,即>,
得到:k2+k+4>0?圯k++>0.
又对k∈R,k++>0恒成立,
所以,k的取值范围是R.
反思本例的解题错误,是由于对圆的一般方程这一概念不够清楚,因为方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示的曲线不一定是圆,也可能是一个点或没有图形,只有化成标准形式:
x++y+=(D2+E2-4F),且D2+E2-4F>0时,此方程才表示圆,此题正是由于忽视这个条件导致错误,
因此,必须同时满足
4-3k2>0,>,
?摇?摇解得:- 所以,k的取值范围是-,. 通过对此错解题的反思,可以帮助我们及时发现解题过程出现的错误,剖析错误的原因,并及时地加以纠正,这样,既加深对基本概念的理解,又为以后正确、灵活应用奠定坚实的基础,更重要的是通过这种反思可极大培养学生思维的批判性. 总之,反思是数学解题教学不可或缺的重要环节,教会学生反思比学生多做题更为重要. 教师在解题过程中,不但要引导学生如何审题、分析问题、转化问题,更重要的是解题后启发学生从不同的角度、不同的层次进行反思,强化反思意识,培养反思习惯,提高思维能力.