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“以退为进”的教学关键是让学生学会“退”①

2020-06-23崔志荣

数学通报 2020年5期
关键词:单项式笛卡尔道题

崔志荣

(江苏省东台市安丰中学 224221)

1 提出问题

2 教学分析

同一类型问题,学生只能做简单一点的题.说明学生对该类问题有所认识,但不能吃透本质.“以退为进”的教学策略是解决这个现象的好办法,从较难问题退到学生有所认识的问题中,让他们真正吃透问题的本质,从而自然而然地解决问题.“以退为进”也是重要的数学思想方法,它体现了由一般到特殊再到一般的研究思路.因此,数学教学需要培养学生“以退为进”的解题策略,以使学生遇到陌生问题不惧怕.

我国著名数学家华罗庚先生说过:“善于退,足够地退,退到最原始而不失去重要的地方,是学好数学的一个诀窍.”,这充分说明“退”在“以退为进”这种解题策略中的重要性.因此,上述那道数学问题的教学,不仅仅是解决它,要培养学生“以退为进”的解题意识,更要引导学生思考:如何“退”?

3 教学过程

基于以上分析,本文将展示上述那道题的教学过程,强调“以退为进”之“退”的教学引导,与读者交流探讨.

3.1 思想意识的建立

学生未必不能理解“以退为进”这一解题策略,但在实际解决问题中,学生思想意识薄弱,很少有学生运用这一思想方法.因此,解题教学中需要加强培养学生的思想意识,要通过长期的熏陶,让学生自觉运用这样的解题策略.

问题1这道题确有一定难度,为发现其解法,先请同学们学习法国著名数学家、平面直角坐标系的创始人笛卡尔研究“任意一个三角形的重心”的过程,并思考这一研究过程,笛卡尔运用了什么数学思想方法?

投影资料任意一个三角形的重心在哪儿?笛卡尔的想法是,虽然搞不清楚“任意三角形的重心在哪里”,但可以想象把三角形的一个顶点往下压,直到把这个顶点压进另一条边内,这样三角形就变成一条线段.线段的重心在哪儿?当然在中点上.

于是,笛卡尔知道任意三角形的重心在哪儿了.一个三角形可以认为是由一根根长短不一的火柴棍摆起来的,每一根火柴棍就是一条线段,由于每根火柴棍的重心都在它的中点上,所以整堆火柴棍组成的三角形的重心就在三角形的中线上.因此笛卡尔就说,一个三角形的重心一定在一条边的中线上.同理,也在另外两条边的中线上.由于三角形的重心是唯一的,因此三角形三条中线必须交于一点(即重心).由此,笛卡尔不仅发现了三角形的重心,还发现了定理“三角形的三条中线交于一点”.(见文[1])

学生虽然知道笛卡尔所用的思想方法:一般到特殊再到一般.但他们意识不强,有必要用数学家的故事强调思想方法的重要性,熏陶他们的思想意识.这其实就是“以退为进”的解题策略.强调“退”的重要性,进一步熏陶学生的思想意识.而且这种思想方法,教师平时教学中也要经常运用,久而久之的熏陶,学生的思想意识才能真正建立.

问题2“以退为进”是一种重要的解题策略,如何“退”很关键.我们今天研究的这道题有些复杂,请同学们先思考可以从哪些方向“退”?

如果经常运用“以退为进”的解题策略,问题2就不是问题.“退”当然是退到特殊情况,如本题可以“减元”或“降次”,还可以“简化系数”.如果是几何问题,还可以“降维”,也即上文笛卡尔的处理方法.

3.2 一“退”:减元

问题3先从“减元”的角度“退”,这道题可以“退”到什么情况?

3.3 二“退”:降次

问题4再从“降次”的角度“退”,这道题还可以“退”到什么情况?

3.4 三“退”:化系数为1

问题7对于原题,我们已有初步认识,四次单项式与常数项的和用基本不等式可转化为二次单项式,而二次单项式与常数项的和再用基本不等式可转化为一次单项式,由此可求最大值.同学们先试着完成,看看还会遇到什么困难.

问题8原题的系数过于复杂,能不能从系数的角度思考,将系数“退”至简单的情况,以便用待定系数法,由取等条件容易求出待定系数?

后,仍无法处理.

问题9请同学们思考,经过两次运用基本不等式后,怎样才能得到最大值?能不能再“退一退”系数?

两个关于x项的处理完全一致,且与y项的处理也一致.于是,上述待定系数m,n应该相等,即

已将系数退至简单情况,利用待定系数法很容易将常数分拆,甚至能直接看出. 由

3.5 回归本质

问题10以上我们通过“以退为进”的策略,已分析出2次运用基本不等式解决问题,且解决了待定系数法运算困难的问题,先请同学们整理一下解题过程,再回顾思考我们“以退为进”流程,以及命题者的命题流程.

学生都能整理解题过程,

所以当且仅当x=y=1时,

得到解题处理方法.

4 结束语

“授人以鱼不如授人以渔”,即让学生学会运用数学思想方法解决问题,比教会学生数学知识更重要.“以退为进”是探究陌生数学问题的重要思想方法,我们应把这种重要的思想方法作为解题教学的重点.在解题教学中,要不怕费时,引导学生学会“退”,让他们足够地“退”,通过长期的熏陶,逐步建立学生“以退为进”的思想意识,由此培养学生主动探究陌生问题的勇气和决心、培养学生能够解决较难问题的能力.

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