围绕“三个坚持”开展有效教学
——高中数学函数解题思路多元化的方法举例分析
2022-03-17福建省晋江市陈埭民族中学
陈 鸿 福建省晋江市陈埭民族中学
教学时有的放矢,方能彰显成效。教学活动是联系外在因素、涵盖诸多教学理念、构建内在丰富关系的工程。面对新课标的深入实施,在高中数学教学中,应明确组织开展有效的知识教育活动,这已经成为学科教育及学校教育的重要目标,不仅需注重学生成绩,也要关注学生思维创新、思维品质、动手实践能力等。以高中数学函数解题思路为例,将能力培养、以生为本贯彻始终,开展多样化教学,从而提高教学质量。
一、函数解题思路多元化的重要性
函数是描述客观世界变化规律的数学模型,称为数学的灵魂,其揭示了客观世界中各量的互相制约、互相依存关系,是初等数学衔接高等数学的枢纽,也是考查学生能力和知识的工具。《普通高中数学课程标准》中提出,函数思想方法贯穿高中数学始终。历年高考中,函数均占据较大比例,通常和不等式、数列等知识交汇,以压轴题模式考查学生的综合应用能力,这促使教师加强对函数解题教学的重视,把握函数的性质与概念,拓宽学生的函数解题思路,提升数学能力。在函数解题教学中,应确保学生逻辑清晰,能够从客观层面出发,解决函数问题,同时,能够了解计算方法,采取多元化解题方式,多角度解析函数知识,锻炼解题能力,激发创新思维,掌握问题多元化处理措施,结合函数和其他知识点内容,共同建构知识的联系性,跳出原本题目信息,更为全面地看待函数问题,加强学生分析、解题能力的培养,养成数学思维,推动学生发展数学核心素养。
二、基于“三个坚持”的高中数学函数习题选择标准
康托尔曾说:数学领域中提问的艺术相比回答更为重要。可见,数学习题的好坏会影响多元化解题思路的教学,选题标准如下。
(一)符合教学目标
这里的目标是指数学课堂的教学目标。教师应按照考试大纲及《普通高中数学课程标准》的要求确定教学目标,包含知识与技能、情感与态度、过程与方法等,并按照目标选择相应的习题。函数解题思路多元化教学中,以培养学生的多元思维、巩固函数知识为主要目标。但是,实际教学中,存在学生盲目做题、无目标情况下求解题目的情况,难以提高学习效率,特别是不同阶段的习题其目标不同。新课的目标在于巩固知识,习题挑选时,以单个知识点为主;在复习阶段,题目需围绕章节重点,巩固章节重要知识。确定目标后,教师挑选习题时,需注意学生暴露的问题及学习水平,保证学生对知识点有初步认知。若班级梯度较大,则需选择难度适中的题目。并且,收集学生出现错误的原因,了解学生的易错点,方能根据错题纠正学生的解题思维,培养解题思路多元化。
(二)具有代表性
代表性是指函数习题能够代表某类题型。函数知识点较多,且引申的题型杂而多,多围绕值域、定义域、奇偶性、单调性及最值展现出来,一般情况下,学生难以有效理解。教师确定解题课程目标后,需围绕目标知识内容选择代表性题目,便于学生理解与吸收,保证学生今后面对类似题目时,能够顺利解题。并且,教师应当选择拥有普遍规律性、代表性的例题作为示范,保证学生能够了解一般的解题思路,并配套相关习题加以强化。对于易错、重要的知识点,需设置针对性题目,促使学生暴露错误,结合其认知规律,遵循从易到难的原则,给学生布置不同层次的作业,使其针对性回答函数问题,分析函数题目中的条件与信息,寻找函数知识点。设置题目时,也要营造相关情境,激发学生的兴趣。
(三)蕴含解题方法
基本解题方法是指利用通用解题方式解决问题。相同章节或课时的问题中,可采取多种解题方式,有些题型复杂,有些题型简单,教师在题目的讲解中,需注意选择方法,不能仅讲解特殊方式,或为求快仅给出答案。教师确定解题方法后,能够以此为习题呈现顺序、内容指明方向。教师需促进学生构建完善的知识结构,这建立在学生对命题、概念的理解上,主要指学生是否能够在解题中结合题目特征完成知识迁移,拓宽解题思路,是否能够及时在记忆库内提取所需知识点,这就要求教师选择习题时改善学生的认知结构,注意知识之间的联系,开辟多种解题路径,让函数解题更为便捷,无须长篇累牍。如果学生解题思路烦琐,即便能够解答函数问题,也会消耗诸多解题时间,难以整体把控做题节奏,所以必须建构严密的知识网络,梳理函数知识点。
(四)实现课堂互动
函数习题选择中,需以学生为主体,教师从旁引导,暴露学生解题的思维过程。解题思路多元化教学重点在于培养学生的思维方法,使其能够知其然并知其所以然,全程参与习题解答。教师可先让学生大胆尝试,当陷入困境或难以寻找思路时,教师可立足于学生思维层面,和学生共同回到题目,多方面解析题目,通过表面题意共同探寻隐藏条件,深入理解函数知识,以函数习题促进师生互动,使学生能够寻找解题思路,真正掌握解题策略与方法。同时,理科之间联系密切,学生也能通过函数学习掌握物理、化学、生物学科的内容,使得学生学习其他学科更为轻松,从多角度思考问题,在解题过程中加强理解,梳理所学知识点,建构自身的知识体系,高效率解答学科问题。
三、基于“三个坚持”的高中数学函数解题思路多元化教学
(一)坚持以人为本,激发学生热情
在《普通高中数学课程标准》中提出,编排和呈现教材内容应当凸显知识形成及应用的过程,引导学生从现有的经验和知识出发,开展自主探索及合作交流。高中函数解题教学中,也要从学生现有的活动经验和知识背景出发,注重学生不同的学习过程,做到以学生活动为主线,以学生为主体,使得学生能够在教师引导下开展积极的数学活动,教学过程也从“填鸭式”“满堂灌”的单方面知识传授,转变为提出和解决问题的过程。教师的教学活动需坚持以人为本,明确高中生易受到外界不良因素熏染产生消极思想,树立“学生发展为本”“学生中心”的教学理念,根据教学目标的要求,结合学生认知和心理发展规律,设置有关学生生活、学习的情境,从而激发学生学习的热情,培养学生自主学习的能力。
例如,在三角函数解题中,教师可根据学生的特点及认知规律,将数学知识和学生学习相结合,提出题目:将y=sin的图像向右平移个长度单位,再将各点的横坐标缩短至原本的,求所得图像表示的函数。通过此类问题,激发学生内在学习动力,使其能够主动参与到课堂教学中,为解题思路多元化教学奠定良好的思想基础。
(二)坚持能力培养,提高学生能力
教学的目的是“不教”。教师的教学活动是为了传授给学生知识和解决问题的技能与方法。特别是,新课改中提出,教师应做到以生为本,以能力培养为第一要务,要求教师始终将“锻炼、培养学生的技能为重点”落实到函数解题思路多元化教学的诸多环节中,即为学生提供动手探析、参与实践及互动探讨的机会,将教学的主导作用发挥出来,加强对学生解题的指导,使得学生能够在师生互动中学习解题技巧,解决函数问题,提高自身的综合能力。具体如下:
1.培养发散思维
高中函数知识复杂,涉及概念较多,具有抽象性特点,加上学生认为函数学习无过多作用,难懂、难学,降低了学习兴趣。通过解题思路多元化,能够鼓励学生积极思考,发散思维,获得解题乐趣。为促使学生综合利用函数知识、使用多种方式解答问题,根据自身观察总结问题,了解解题规律,加深对函数知识的理解,培养自身的发散思维,教师可采取一题多变的方式,使学生拓展思维空间,活跃数学课堂氛围,使学生能够获得解题成就感。
例1已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),解方程f(x)-x=0。
学生根据二次函数及方程的学习可知,二次函数解题会伴随方程知识。根据已知条件二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),以及一元二次方程中系数与根之间的关系解方程。还有的学生采取数形结合的方式解题,明确直线y=x 和抛物线f(x)=ax2+bx+c(a>0)相交。通过此种方法,引导学生实现多角度解题,形成系统性知识体系,保证教学时做到有的放矢,将解题思路多元化融入课堂,对相似类型的题目做到举一反三。
2.培养创新思维
高中数学具有复杂性和抽象性,学生解题时需从不同层面出发,使用多样化的方式完成解题,以此提高解题水平。教师采取多元化思路锻炼学生的解题能力,可培养其创新思路,保证学生即便面对复杂题型,也能实现多方位思考,不会产生手足无措的情况,更快地解决函数问题,锻炼思维。
例2求解不等式4<|2x-1|<8。
数学教师需引导学生思考绝对值的定义,简化不等式,明确:若2x-1>0,则4<2x-1<8,解得,x>;若2x-1<0,则4<-2x+1<8,解得。教师引导学生将绝对值号消去后求解不等式。还可以转换思路,拆分不等式,将不等式分为-4<2x-1<-8和4<2x-1<8,以此引导学生解不等式。通过此种方法,拓宽学生的解题思路,培养学生的创新能力和思维,使其能够采取多种方法解决数学问题。
3.培养合作精神
学生个人的思维受限于自身学识、精力等,存在局限性,多个人的思维必定会有差异。函数解题教学中,可设置讨论小组,每个小组遵循“组内异质,组间同质”的原则,每个小组不同层次学生针对函数问题开展讨论和分析,每个成员均需分享解题思路,共同探讨不同解题方法的有效性,使得学生之间能够取长补短,突破思维的限制,实现共同发展。
例3判断函数在x>0 时的单调性。
教师引导学生自主探索解题模式。学生以往从未接触过此类题型,或许可以多元化看待问题,却也易走入死胡同。教师组织学生前后排组成讨论小组,小组成员解题前共同探讨自身的思路,有的学生选择画图法,根据具体数值通过画图判断;有的学生选择假设法,假设为减函数,再设0<x2<x1,代入函数式,再证明。小组成员探讨中,采取辩论、证明、验算的方式确定解题思路,做到多种解题思路相互碰撞,使得学生互相分享、学习解题思路。小组完成函数解题讨论后,教师可予以优秀小组小礼品,激发小组成员的积极性,树立解题信心。
(三)坚持课外探究,延续课堂教学
生活处处皆数学。教学是师生之间学习知识、情感渲染及交流信息的双向动态互动过程。部分教师在函数解题中,仅注重课内师生互动,提升学生的能力,却对课外活动辅导有所忽视,未能以发展的眼光看待学生解题思路多元化的培养,导致产生“课堂效果显著,弱化课外效率”的情况。因此,高中函数解题思路教学中,教师应当将课外探究作为课堂教学的延伸,根据课堂目标、教学内容设置可浓缩课堂知识的探究性函数问题,落实“双减”政策要求,合理安排课外作业,鼓励学生利用所学函数知识开展探究活动,解答问题,提升思维创新能力,丰富学习生活,进而提高学习能力。
例如,在函数解题中,教师可根据学生的能力将课外探究划分为三个层级,为各层级学生提供探究空间,使其能够良好地完成课外探究函数习题,巩固课堂所学知识。
学生通过课后解答函数问题,不仅能够复习所学函数知识,还能将函数知识进行延伸,从而培养合作精神,提升教学效果。
综上所述,高中函数作为重要知识点,在高考中占比较大,教师采取解题思路多元化教学,促使学生多角度看待问题,不局限于某一知识点,加强学生对多种知识的理解,建立数学知识体系。因此,高中教师应当坚持以人为本、坚持能力培养、坚持课外探究,通过多种方法激发学生的兴趣,延伸课堂教学,提高学生的能力,从而优化数学课堂教学效果。