高中数学解题反思能力的培养管窥
2019-11-26陆国兵
陆国兵
(江苏省包场高级中学,江苏海门 226151)
引 言
解题反思其实是从一个新的层次或角度,反思整个解题过程和方法,全面分析整个解题行为,目的是深入理解问题,促使学生产生多样化、新颖性的思维模式,掌握更多的解题方式与技巧。在高中数学课程教学中,解题教学是重要构成部分,教师肩负着培养学生反思能力的重任,应指导他们自我反省与调节,以及学会反思,从而推动教学目标的顺利实现。
一、反思数学知识内容,构建完善知识体系
高中数学教师在解题教学中,需要引导学生反思解题过程中用到的知识,通过对题目的分析和解答,使其有条理、系统地掌握数据公式、定理知识等之间的内在联系,辅助他们构建完善的知识体系[1]。
例如,在教学“函数的奇偶性”时,教师列举题目:在定义域R 中奇函数是g(x),偶函数是f (x),当x =0 时,f (x) g'(x)+f '(x) g (x)>0,f (6)=0,解关于x 不等式 f (x) g (x)>0.在观察这一题目时,学生能发现同h(x)=f (x) g (x)的导数关系比较密切,因此h(x)建构函数,当x >0 时,函数h(x)呈单调递增。该道数学题目着重考察新旧知识点之间的联系,学生要反思解题中用到的各个知识点,通过增强彼此之间的联系,顺利引入构造函数,引导他们积极反思,全面考虑题目中的知识点,主要是函数定义、奇偶性等相关内容,使其对题目的印象更加深刻。
在上述例子中,在高中数学解题教学中有不少类似题型,教师在指导学生反思知识点的同时,还应要求他们进一步理解与掌握这些知识点,培养他们触类旁通的知识迁移能力。
二、认真反思题目条件,积极开展变式教学
在高中数学解题教学过程中,要想发展学生的灵活思维水平,教师需组织学生对题目中的各个条件进行认真反思,包括已知条件、未知条件和隐含条件等,据此展开变式教学,通过一题多变,培养他们的解题反思能力[2]。
例如,在教学“不等式”时,教师设置练习题:解不等式3 <丨2x-3 <5.这道题并不难,教师要求学生反思题目中的条件,让他们运用多个解法解题。
解法一,依据绝对值的定义进行分类讨论求解:(1)当2x-3 ≥0 时,不等式能够转化成3 <2x-3 <5 →3 <x<4;(2)当2x-3 <0 时,不等式能够转化成3 <-2x +3 <5 -1 <x <0,综上求得解集是{x 丨3 <x <4 或-1<x <0}.
解法二,转化为不等式组求解:原不等式等价于丨2x - 3丨>3且丨2x-3 丨<5 3 <x <4 或-1 <x <0.
解法三,利用等价命题法原不等式等价于3 <2x-3 <5或-5 <2x-3 <-3,即为3 <x <4 或-1 <x <0.
如此,通过对题目条件的反思,让学生清楚地认识到条件和结论之间的关系,利用多种方法解答题目,让他们的思维更加灵活,选择最佳的方法来解题,有效锻炼了他们的反思能力。
三、不断反思解题方法,促进思维灵活深刻
对于高中数学知识体系来说,解题教学既属于教学重点部分,又是教学难点部分,为培养学生的解题反思能力,教师需要求学生不断反思解题方法,指引他们从不同角度与方位思考、探究和解答问题,拓展知识范围,使其思维变得更加灵活与深刻。
例如,教师可以罗列应用配方法求解的题组:(1)在正项等比数列{an} 中,a1×a5+2a3×a5+a3×a7=25,那么a3+a5的值是什么?利用等比数列性质am-p×am+p=am2,把已知等式左边后配方(a3+a5)2容易求出答案是5.(2)方程x2+y2-4kx-2y+5k =0 表示圆的充要条件是什么?配方成圆的标准方程形式(x-a)2+(y-b)2=r2,解得r2>0.(3)已知sin4α+cos4α=1,则sinα+cosα 的值是什么?已知等式经配方成(sin2α+cos2α)2-2sin2αcos2α=1,求出sinαcosα,之后求出所求式的平方值,再开方求解.(4)求函数y =log1/2(-2x2+5x+3)的单调递增区间。配方后得到对称轴,结合定义域和对数函数及复合函数的单调性求解,答案为
上述例子,教师利用题组带领学生一起探究解题中应用的配方法,他们通过思考与讨论,思维变得更加灵活,增强对配方解题法的记忆,使其反思能力得以提升和改善。
四、反思数学结论作用,锻炼学生解题能力
在高中数学解题教学实践中,部分题目难度较小且结论运用得比较广泛,假如学生只是纯粹掌握解答问题的技巧与方法,没有深入讨论和反思结论,将会影响他们反思能力的发展。为此,高中数学教师在解题教学中,应带领学生一起反思结论的作用,尤其是函数类问题需给予格外关注,通过对结论作用的反思,培养他们的解题能力与反思能力。
以“三角函数”教学为例,教师设计以下题目。
(1)y=sinx2cosx+sinx+cosx 时,最大值是什么?
(2)设f (x2+1)=loga(4-x4)(a >1),求f (x)的值域.
解析:设x2+1=t,则有f (t)=loga[-(t-1)2+4],所以求出值域是(-∞,loga4).(3)已知实数x、y 满足x2+2xy-1 =0,求x+y 的取值范围.解析:设x+y,则x2-2kx+1=0,Δ=4k2-4 ≥0,所以,有k ≥1 或k ≤-1.
当学生得出这些道题目的结论后,教师要组织他们对结论进行重点反思,研究解题过程的相似处,发现均是采用换元法。
针对上述例题,教师先要求学生解答题目,完成解题任务后,再在小组内一起讨论这些结论,反思结论的作用,回顾和讨论整个解题流程,从而训练他们的解题反思能力。
五、着重反思易错问题,提高解题的正确性
高中数学是一门难度较大的学科,学生在学习时极易出现难点或疑点问题,使他们在解题过程中出现各种各样的错误,像概念、定义记忆混淆,公式使用错误,知识点记忆错误等。针对这些容易出现错误的问题,高中数学教师要高度重视,要求学生着重反思,以小组为单位进行深入探索和研究,深化解题印象,在反思中提高解题的正确性。
例如,在教学“充分条件与必要条件”一课时,教师设计练习题:时,a、x、b 成等比数列的( )A.充分非必要条件;B.必要非充分条件;C.充要条件;D.既非充分又非必要条件。错解C,当时,a、x、b 成等比数列成立,当a、x、b 成等比数列时,成立.正确解析应该是这样的:如果x =a =0,成立,不过a、x、b并不成等比数列,所以充分性不成立;反之,若a、x、b 成等比数列,则所以说不一定成立,必要性也就不成立,正确选项为D.学生产生错解的原因主要是对充分条件、必要条件等数学概念理解得不够透彻,只要找到产生错误的原因,就能够准确解题。
结 语
总之,在高中数学解题教学活动中,培养学生的反思能力相当有必要,教师要结合数学题目的特征优化解题教学,带领学生从知识点、题目条件、解题方法、结论和易错题等角度进行反思,全面提高他们的解题水平与反思能力。