顺“思”而为 借“思”而上
——三个数学案例的实录、评析和思考*
2022-11-14章祥俊江苏省苏州吴县中学215129
章祥俊 (江苏省苏州吴县中学 215129)
近年来,数学课堂的变化是巨大的,课堂教学过程中的问题驱动、活动引领、任务驱动、项目学习、单元设计等已经成为趋势.课堂教学中,以学生为中心,关注学生动手实践、自主探究、合作交流、问题解决等已经成为常态.课堂教学中,我们应更多地关注学生的自主空间,关注学生的主动学习,关注学生的主体意识,实现学生的自我价值,激发学生的学习动力,顺势而为,借思而上,引导学生深度思考,促进学生学会学习.本文拟结合三个案例具体谈一谈.
1 顺“思”而为,引发自主探究,促进学生主动学习
案例1
求函数f
(x
)=x
-2x
-3,x
∈R
的最小值.生:因为f
(x
)=x
-2x
-3=(x
-1)-4,所以函数f
(x
)的最小值为f
(1)=-4.设计问题 以二次函数为背景,请你命制一道求函数最值的题目.
生1:求函数f
(x
)=x
-2x
-3,x
∈[2,3]的最小值.生2:求函数f
(x
)=x
-2x
-3,x
∈(2,3)的最小值.生3:求函数f
(x
)=x
-2x
-a
,x
∈[2,3],a
∈R
的最小值.生4:求函数f
(x
)=x
-ax
-3,x
∈[2,3],a
∈R
的最小值.生5:求函数f
(x
)=ax
-2x
-3,x
∈[2,3],a
∈R
的最小值.生6:求函数f
(x
)=x
-2x
-3,x
∈[a
-1,a
+1],a
∈R
的最小值.生7:求函数f
(x
)=ax
-2ax
-3,x
∈[2,3],a
∈R
的最小值.生8:求函数f
(x
)=ax
-bx
+c
,x
∈[m
,n
],a
,b
,c
,m
,n
∈R
的最小值.评析和思考
以二次函数为背景的函数最值问题是高一数学学习中一个重点内容.教师在进行教学设计时,将预设的题目变为引导学生自行研究、小组讨论、解题和归纳的开放题,让学生自己命制求函数最值的题目,顺着第一个学生的思维,组织学生进行自编活动,共编制出8个变式题.通过这样顺“思”而为的活动引导学生主动思考与探究,思维层层递进,将二次函数从“定轴定区间”的研究自然深入到“动轴定区间”“定轴动区间”“动轴动区间”的研究.在这样的过程中,学生的思维因问题的开放性和探究性而激活,教学效果必然好很多,同时,这样处理极大地调动了学生的积极性和主动性.从培养学生数学观念的角度看,这样的过程可以培养学生在一定的数学情境中抽象出数学概念、命题、方法和体系,积累从特殊到一般的活动经验、从静止到变化的函数思想方法,养成在日常学习和实践中从一般性角度思考问题的习惯,把握事物的本质,以简驭繁,运用数学思维思考并解决问题.顺“思”而为激发了学生的主动学习,实现了学生的思维升华,提升了学生核心素养发展,促进了学生的主动学习.2 借“思”而上,探究知识本质,促进学生乐于学习
案例2
等比数列前n
项和S
=a
+a
q
+a
q
+…+a
q
-1公式的推导.生1:提取公因数a
.生2:倒序加?倒序乘?
生3:特殊化,令S
=1+2+2+…+2-1,猜想S
=q
-1.生4:令S
=1+3+3+…+3-1,那么刚才的猜想不成立,应猜想生5:令S
=1+4+4+…+4-1,那么刚才的猜想也不成立,应猜想生6:当公比为q
时,应该是此时公比应该不能是1.生7:要证即证S
(q
-1)=q
-1,也就是证qS
-S
=q
-1.此时因为qS
=q
+q
+q
+…+q
,S
=1+q
+q
+…+q
-1,两式相减即可证得.又因为首项为a
,所以评析和思考
很多教师在推导等比数列前n
项和公式时将“错位相减法”硬塞给学生,学生表面上听懂了,但他们心中的“惑”由谁人来解?学生是在多次操练下似懂非懂地练“会”了,这是真的会了吗?他们理解为什么这样推导吗?学生对错位相减法的道理感觉云里雾里,整个学习处于被动的状态.在讲授该内容时,笔者曾遇到这样的情景:先问学生如何进行推导,得到的回复是“我不会”,也有回答“错位相减法”的、再追问时得到的回答是“课本上就是这样”,然后顺着学生的回答讲授该方法,学生也就被动地听之.直到两年前,同样讲授该内容时,遇到一个“固执”的学生追问“为何如此推导”,且有不达目的不罢休之势,借着这位学生的“思”引导全班学生共同思考、探究,把顺势和借思的时间给足学生,终得上述案例2.
笔者曾做过多次调查,让高三的学生证明课本中一些定理、公式时,能证明或推导出的学生寥寥无几.课程改革致力于培养学生的核心素养、关键能力和终身学习的学习力,其出发点和根本目的是完全正确的,但是在教学实践中很多教师还是“新瓶装旧酒”,教学中仅仅关注“是什么”而忽视“为什么”,这不得不令人深思.实际教学中,我们完全可以把课堂真正让给学生,把思考的时间和机会留给学生,让学生借“思”而上.通过自己的理解和与同伴的交流讨论,学生一定能理解“错位相减法”的本质,其学习的兴趣也就自然被激发出来了.
3 因“思”利导,提升思维品质,促进学生深度学习
案例3
已知正实数a
,b
满足求3a
+2b
的最小值.生1:消元法,所以只是继续处理有难度,应该有更好的思路解决这道题目.我再想一想.
生2:换元法,令m
=a
+b
>0,n
=a
-b
>0,题目转化为:已知求的最小值.而拆开后用基本不等式解决,3a
+2b
的最小值为生3:这个思路很好,但取不到等号,所以3a
+2b
的最小值肯定不是生4:令则由f
(x
)=在(1,+∞)上递增,解得f
(x
)=f
(1)=6,所以3a
+2b
的最小值为6.生5:也不对!因为当x
=1时,m
=n
,即a
+b
=a
-b
,于是b
=0,与已知条件矛盾.生6:可以借助图象解释原因可以转化为(a
-1)-b
=1(a
,b
>0),对应的图象为双曲线在第一象限的部分,所以a
=1不可能成立.我认为本题没有最小值.生7:可以将题目改为求3a
+2b
的取值范围.生8:也可以改为:已知正实数a
,b
满足求3a
-2b
的最小值.利用线性规划,在直线与双曲线(第一象限)相切时取得最值.评析和思考
在该案例中,从高考常考的多元最值问题出发,引导学生对问题进行多维的探究与反思,思维在交流碰撞中提升,真正理解了问题的处理方法.学生经历由通性通法研究到错误引发的思维过程,再到找到原因、变式研究,有效地巩固了数学知识、训练了解题方法、提升了解题技能、渗透了数学思想方法、提高了探究能力,这就是培养学生核心素养和关键能力的有效途径.高中数学知识方法千万条,但数学理解是第一条.课堂教学应立足于学生的“最近发展区”,以学生的眼光组织开展数学教学,最大限度地促使学生学会数学思考,提高数学思维的参与度.4 结语
在课堂教学中,我们不能只“授业”,而不“解惑”;不能只训练方法,而忽视能力的提升;不能只关注远方,而忽略了脚下行走的路;不能只关注“正确的”,还要多关注那些“错误的”;不能“硬塞给”学生,而应该吸引他们“过来拿”;不能将“台阶”都铺设好,而应该让学生自己搭建阶梯;不能只关注课前预设,更需要注重课堂生成,顺“思”而为,借“思”而上,因“思”利导,真正促进学生学会学习.