一题一课:从基础知识走向数学思想——以“函数视角下的一元二次方程”专题复习为例
2016-04-13江苏省苏州市高新区第一中学蔡映红
☉江苏省苏州市高新区第一中学 蔡映红
一题一课:从基础知识走向数学思想——以“函数视角下的一元二次方程”专题复习为例
☉江苏省苏州市高新区第一中学蔡映红
临近中考,教师教和学生学的时间都非常紧.要想在短期内提升学生的认知水平,教师就必须从“茫茫题海”中精挑细选,选择出合适的题目作为例题原型,通过适度改编呈现出符合学生认知需求和认知规律的教学活动.在二轮复习中,笔者所在的九年级备课组就进行了这样的尝试.我们采用“一题一课”的形式选择和设计例题,以一道综合性较强的例题承载多种基础知识,教学过程就是由基础知识的梳理开始,并逐步过渡到数学思想方法的归纳提升.在“一题一课”实施过程中,取得了一定的成效,当然也存在着这样那样的问题.现结合“函数视角下的一元二次方程”专题复习课的例题教学谈谈笔者的做法及思考,希望对您有所帮助.
一、例题分析
例题关于x的一元二次方程mx2-(4m+1)x+3m+3= 0的两实根分别为x1,x2,n=x1-x2-2,设A(1,a),B(b,2)两点在动点P(m,n)所形成的曲线上,求直线AB的解析式.
简析:本题以一元二次方程为载体,将代数式化简与待定系数法融入其中,考查了一元二次方程的解法(根与系数的关系)、代数式的化简、待定系数法、二元一次方程(组)的解法等知识点,涉及分类讨论、模型、化归等数学思想,这些知识都是初中学段的核心知识.这些知识点的组合,自然合理,是学生认知的自然延伸.解题时,应紧扣一元二次方程的基础知识和代数式的恒等变形,充分应用分类讨论思想、模型思想、数形结合思想,力求将函数问题化归为代数问题.本题的条件环环相扣,紧密链接,抓住了函数问题与代数知识的联系,有效拓展了学生的思维空间,提高对知识的迁移与应用能力,对日常教学有很好的指导与引领作用.
二、教学简录及分析
1.审题指导
教师呈现例题,让学生认真读题,将重要的条件画下来,并思考这些条件在解题中有什么作用.
(学生读题,并在试题上做标记)
学生1:我标记的是“一元二次方程mx2-(4m+1)x+ 3m+3=0的两个实数根分别为x1,x2”.
教师:是的,这个一元二次方程就是这道试题的背景,在这个背景之上又生成了哪些条件呢?
学生2:两个实数根分别为x1,x2;n=x1-x2-2.
学生3:动点P(m,n)形成的曲线;点A(1,a),B(b,2)在曲线上.
教师:要我们求什么呢?
学生(齐):直线AB的解析式.(教师板书)
简析:直接从题目中抽取条件和结论是学生审题的第一步,也是最关键的一步.教师让学生初读例题,并适当标记,意在培养学生获取题目信息的能力和习惯.
2.思路分析
教师:题目中是否有隐性条件呢?
学生4:点P(m,n)在运动过程中形成了曲线,所以,纵坐标n和横坐标m之间具备函数关系.
教师:抓住哪些条件可以让它“现身”呢?
学生5:一元二次方程mx2-(4m+1)x+3m+3=0和n= x1-x2-2.(板书)
教师:怎么做?
学生6:我想直接解这个方程,求出x1,x2,再代入到n=x1-x2-2中就行了.
教师:怎么解这个方程呢?
学生7:用求根公式求出x1,x2.
教师:有其他求法吗?
学生8:因式分解法.
教师:非常棒!告诉老师你的答案.
学生9:老师,根据条件“n=x1-x2-2”,完全可以不解这个方程,用根与系数的关系求解.
教师:好的,你说说看!
教师:看来利用根与系数的关系,也可以将n与m关联起来.题目中还有其他隐含条件吗?
学生10:“A(1,a),B(b,2)两点在动点P(m,n)所形成的曲线上”,告诉我们“当m=1时,n=a;当m=b时,n=2”.
教师:这对我们解题有用吗?
学生11:根据这个条件我们可以求出a、b的值,这样就得到了点A、B的坐标了!
教师:根据刚刚的分析,该从哪里下手呢?
学生12:点A、B的坐标(板书).
教师:怎么求这两个点的坐标呢?
学生13:抓住“当m=1时,n=a;当m=b时,n=2”这个隐含条件,利用我们得出的n与m的函数关系式,就行了!(教师板书:n与m的函数关系式)
教师:很好,这样一来,又回到了我们刚才的思路上来了.你们得出这道试题的解题思路了吗?
(画出箭头,完成图1中的板书)
图1
教师:接下来,就请同学们按照刚刚探究出的解题思路,完成这道试题的解答.
简析:分析问题是解决问题的前提.教师从例题的隐性条件分析入手,围绕条件和结论展开综合分析,逐步引导学生发现问题解决的基本途径.通过若干个知识的简单串联,最终形成了完整的知识应用和问题解决的链接.
3.解法讲评
15分钟后,教师结合学生的部分过程进行解法讲评.
投影一名学生的部分解题过程(下称解法1),如图2.
图2
教师:这里为何不按照平常的“x1=…,x2=…”写解呢?
学生14:说不清谁是x1,谁是x2.
教师:那该怎么办呢?
学生15:对这两个解分类讨论!
教师:很好!怎么分?
教师:说得真好!在这两种情形下,我们该怎么解呢?(投影一名学生给出的完整、规范的过程,并进行简单点评)
教师:还有其他解法吗?
(投影学生的另外两种解法,这里只呈现不同解法部分的解题过程)
简析:解法讲评是复习教学的核心环节,在学生自主解答结束后,教师提出“为什么要分类”,“怎么分”,“怎么解”,“还有其他解法吗”等一系列问题,引导学生渐进呈现、积极展示,多样的解题过程不仅丰富了学生的求解思路,而且对学生的解法的优选与优化也是非常有利的.
4.总结提升
教师:在刚才的求解中我们用到了哪些知识?
学生16:求AB的解析式用的是“待定系数法”,求x1,x2用的是因式分解法.
学生17:解这个方程我用的是公式法.
学生18:我没有解方程,直接用根与系数的关系将n=x1-x2-2转化成只含有n、m的式子.
教师:看来,这道题目给出的方程是解题绕不开的“坎”,将方程中的条件转化到n=x1-x2-2中去,是我们解题的关键.这种转化思想在本题中得到了很好的应用,除此之外,本题中还用到了哪些数学思想呢?
学生19:分类讨论.
教师:对!与转化一样,分类讨论思想是初中的核心数学思想,在问题解决中有着非常广泛的应用.
学生20:还用到了函数思想和数形结合思想.
教师:对!我们从题中可以抽象出“n与m是一种函数关系”,点P(m,n)所形成的曲线正是这个函数的图像.
教师:非常棒!从这样一道小题中,我们挖掘出如此丰富的“思想内涵”,看来,我们的探索与交流是值得的!
简析:数学思想是数学留给学生最后的财富,是与学生后续学习生活息息相关的数学核心知识.因此,数学思想的教学也是初中数学教学的最重要的内容之一.为了让学生知晓这些核心知识的应用价值,教者引导学生回顾解题与交流过程,不仅梳理了用到的基础知识,还将所涉及的数学思想一并明晰.在例题教学的末端,这样的归纳总结是十分必要的.
三、三点思考
1.精选细磨,关注例题的质量
从上面的例题教学不难看出,“一题一课”对例题的要求还是很高的.首先,例题所蕴含的知识要是数学的核心知识(主干知识);其次,知识的含量应该比较大,或者知识的延展性应该较强,能进行必要的拓展;还有,例题所包含的知识种类也应是多样的,既要有基础知识,又要有基本技能和基本数学思想.所以,我们应学会精挑细选,学会从众多的考题、经典试题中挑选出符合上述要求的题目出来.当然,对所选题目进行必要的打磨还是不可缺少的.例题打磨的主要任务是将选择的题目与课时目标进行关联,剔除无关的考点,增加核心考点,从而保证最终呈现出的例题具有很高的“含金量”.
2.合理设计,提升教学的效度
想要上好一节专题复习课,不仅要选择与打磨例题,还应对例题的教学过程进行精心设计.“一题一课”不能因为例题少而让某一应有环节缺失,为了达成“做一题,得一法,会一类,通一片”的目标,在中考二轮复习课上,我们一般以一道例题为载体,开展一次详实分析,组织一次独立练习,进行一次有效讲评,完成一次深度小结.整个教学过程,学生应是活动的主体,教师应以问题(组)引领学生展开探索与交流,努力将能力的形成建构在知识的梳理之上,通过知识的网络化推动学生问题解决能力的提升.所以,在形成教学例题后,应对教学例题进行精心设计,找出例题教学的最佳“切入点”,形成知能提升的适合“爆发点”,以实现例题教学效益的最大化.
3.指向核心,确保复习的方向
数学核心知识是学生问题解决应用最多的知识,也是教师在课堂教学中应高度关注的知识.这些知识不只是数学基础知识,还包括很多的隐性知识,比如一些重要的数学思想,以及那些来自于学生生活与学习的活动经验,这些都是潜移默化中影响着学生成长的知识.在课堂上,这些知识的出镜率应该是最高的,无论是学生的探索,还是全班的交流,抑或是教师的点评,都应以这些知识为话题,让它们真正走上前台,成为教学的主角.只有这样,我们才能让核心知识的价值落在实处,也只有这样,才能保证我们的复习方向准确,成效显著.