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善于提问:难题讲评前的预设视角
——由两道较难二次函数习题讲评为例

2016-12-08江苏省如东县岔河中学冒亚萍

中学数学杂志 2016年22期
关键词:代数式预设习题

☉江苏省如东县岔河中学冒亚萍

善于提问:难题讲评前的预设视角
——由两道较难二次函数习题讲评为例

☉江苏省如东县岔河中学冒亚萍

数学作业(包括各类作业、考试)讲评课是日常数学教学中常见的一种课型,然而讲评有些较难试题时,由于缺乏深入的预设和充分的准备,往往讲评效果并不理想.我们认为,南京大学哲学系郑毓信教授提出的数学教师的三项基本功之一的“善于提问”就是值得我们在难题讲评前认真构思的一种备课视角.

一、两道较难习题的讲评案例

案例1:已知二次函数y=ax2+bx+c中,其函数y与自变量x之间的部分对应值如下表所示:

(1)求二次函数的解析式;

(2)点A(x1,y1)、B(x2,y2)在该函数的图像上,当1<x1<2,3<x2<4时,分析y1与y2的大小关系;

(3)若将此图像沿x轴向右平移3个单位,请写出平移后图像所对应的函数关系式;

(4)设点P1(m,y1)、P2(m+1,y2)、P3(m+2,y3)都在二次函数y=ax2+bx+c的图像上,问:当m<-3时,y1、y2、y3的值一定能作为同一个三角形三边的长吗?为什么?

讲评预设:前三问比较简单,这里直接给出它们的答案.(1)y=(x-2)2;(2)y1<y2;(3)y=(x-5)2或y=x2-10x+25.以下重点讲解第(4)问的思路突破.首先,要思考问题的起点,即需要考虑这三个点在函数图像上的大致位置,因为它们的位置会影响y1、y2、y3大小的排列(y1>y2>y3>0),而它们的大小顺序又影响着三角形三边的大小的排列和作差比较;接下来思考贯通的路径,需要把相应的横坐标分别代入解析式,得到y1、y2、y3的表达式,再作差比较.即y2+y3-y1=(m-1)2+m2-(m-2)2=m2+2m-3.这个式子的正、负影响着三角形能否围成目标的实现,有不同的路径,比如将其因式分解为(m+3)(m-1),结合m<-3时,“负负得正”,说明y2+y3-y1>0,即y1、y2、y3的值一定能作为同一个三角形三边的长.也可将m2+2m-3配方得(m+1)2-4,视它为一个关于m的二次函数,当自变量m<-3时,该函数一定为正数.基于上述认识,我们构思如下的PPT(如图1),在不同的障碍点处分别安排了“起点”“目标”“贯通思路”“难点突破”等提示语,使得学生在研习时抬级而上,既获得帮助又需要自己努力思考.

图1

案例2:已知关于x的方程mx2+(3m+1)x+3=0.

(1)求证:不论m为任何实数,此方程总有实数根;

(2)若抛物线y=mx2+(3m+1)x+3与x轴交于两个不同的整数点,且m为正整数,试确定此抛物线的解析式;

(3)若点P(x1,y1)与Q(x1+n,y2)在(2)中抛物线上(点P、Q不重合),且y1=y2,求代数式4x12+12x1n+5n2+16n+200的值.

讲评预设:在网络上检索出该题出自2012年北京海淀区中考一模,后很多地区模考或所谓的月考纷纷引用,只是将最后的待求代数式的常量进行一些简单的改编,因为代数式“4x12+12x1n+5n2+16n”是定值16.前两问比较常规,我们只给出第(2)问的思路点拨(PPT如图2).

图2

值得一说的是,在PPT中三个箭头分别提醒学生如

何得到(m+3)(mx+1)=0,并如何分析这个方程,从而确认m=1.

图3

接下来重点说说最后一问.这里比较难思考的是y1=y2能带来怎样的信息,如果仅从函数值相等,把x1、n代入然后变形得出2x1+n+4=0,则有一定意义,进一步可变形得2x1=-n-4,再代入待求代数式中(注意整体代入2x1比较恰当,可使运算简化),经过运算、化简会发现参数n被消去,得到16+200=216.这里后一阶段的运算量仍然较大,对较为繁杂的运算能力是又一次考验.如果能从另外的角度发挥y1=y2的作用,则可以进一步简化求解.

这里可以引入高中解析几何中的重要性质,当f(x1)=f(x2)时,一定有f(x1+x2)=f(0)=c的性质.即本题有f(x1)=f(x1+n),则有f(x1+x1+n)=f(0)=3,而抛物线y=x2+4x+3的对称轴方程为x=-2,则f(-4)=f(0)=3,即x1+x1+n=-4,而这与之前经过较繁杂运算得出的2x1+n+4=0殊途同归,接下来再代入待求代数式中即可明确解答,循此思路,我们预设如下的PPT(如图4).

图4

在这一页PPT中,当引导学生分析出2x1+n+4=0之后,没有直接代入代数式化简求值,而是引导学生深刻认识y1=y2的性质,从而解读出x1+x1+n=-4.

二、进一步的思考

1.深刻理解问题,辨明难点所在是善于提问的前提面对较难的数学习题,作为教师,首先要贯通思路,然后从不同角度追求更简化、更优化的思路,或更自然、更初等的方法来揭示问题的解法,这是深刻理解问题的内涵之一.在此基础上,回看问题的难点有哪些?这些难点基于什么来破解?与我们在教材上哪些概念直接相关?与哪些经典问题有相似或关联之处?多思考这样的问题,就是学会辨明难点和难点突破,也是进一步开展教学设计的前提.

2.增设恰当提示,通过课件渐次呈现、相机引导和启发思考

在教师本人深刻理解问题之后,辨析了数学习题有哪些难点、易错点、歧路之后,就可以在这些难点、阻碍点、歧路处设计“路标”,即恰当的提示,以PPT标注的方式动画呈现,一方面,引导学生向着正确的方向前进,另一方面,也为“相机引导”(李庾南老师语)提供了可能,同时还为促进学生思维较大限度地被“卷入”课堂思考中提供了有效保证.

3.问题适度拓展,引导学生洞察和理解问题深层结构

在本文中,我们所指的问题适度拓展并不是指在原考题的基础上再次拓展变式、增加思维挑战,而是指在思路贯通之后,能反思回顾,并把原有解法纳入到一个“高观点”下俯视,追求更加简约、深刻的解题路径,当然我们也需要向学生传递“算法简单的方法往往要付出逻辑思维的代价”.比如上文题例2中最后一问待求的代数式“4x12+12x1n+5n2+16n”是一个定值,如果不能理解这一结构,则会误以为后面的常数200是一个有效的数据,干扰思路,形成思维歧路.

1.郑毓信.善于提问[J].人民教育,2008(19).

2.郑毓信.多元表征与概念教学[J].小学数学教育,2011(10).

3.陈爱军.预设互动促进对话,课件简约渐次展现——李庾南老师“函数的图像”课例赏析[J].中学数学(下),2016(10).

4.鲍建生,顾泠沅,等.变式教学研究[J].数学教学,2003(1,2,3).

5.许燕.从解题赏析走向教学研究——以2016年无锡卷第27题为例[J].中学数学(下),2016(10).Z

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