关注微专题研究,优化解题教学
2024-06-12徐惠平
徐惠平
[摘 要] 微专题教学是指退到某个知识点或问题的原始位置,通过一系列条理清晰的问题将知识串联起来,让学生进一步深化对知识本质的理解,构建结构化的思维. 研究者从研究的缘起出发,以“多元分段函数”为例,分别从问题展示、揭露本质、深入探索、拓展延伸等方面展开微专题教学分析.
[关键词] 微专题;多元分段函数;解题教学
微专题教学主要从学生所暴露的问题出发,以小切口、新角度、高针对性与高实效性的模式展开,让学生在微研究中丰富知识和经验,提升解决问题的能力. 新课标背景下的数学教学把培养学生的“四基”与“四能”作为初步任务,并在此基础上通过发展学生的“三会”能力来提升学生的数学学科核心素养. 如何让学生在短时间内高效地用数学眼光、数学思维与数学语言来观察、思考与描述实际问题呢?微专题的应用可起到事半功倍的作用.
研究的缘起
教材的编写与教学设计,一般都围绕一个知识点而展开,碎片化的知识难以从真正意义上揭露知识本质,同时新课标也再三强调要关注知识间的逻辑关系,将培养学生的结构化思维作为教学的目标之一. 为了有效揭露数学本质,促使学生自主提炼数学思想方法,提升学力,笔者在高三复习阶段着重探索了微专题促学力发展的具体措施.
执教“多元分段函数”时,笔者遇到了如下现象:单元测试中有一道关于分段函数的填空題,学生的正确率很不理想. 然而,此题与日常练习中的一些问题的解答思路高度一致,仅仅是做了些许改变,学生就出现了力不从心的状态. 为了从根本上解决这个问题,笔者便精心设计了一节关于“多元分段函数”的微专题解题教学课,旨在引导学生在实践中优化思维,获得举一反三的能力,为提升学生的数学学科核心素养创造基本条件.
教学实践与分析
1. 问题引入
引例 已知函数f(x)=lnx,x>0,2x+1,x≤0,
面对本题,大部分学生在画出函数y=f(x)与y=mx的图象之后,通过对图象位置的观察,顺利取得了三个交点,但下一步就不知道该怎样根据a与b获得问题的答案. 为了帮助学生突破这个思维障碍,避免出现“就题论题”带来的“依葫芦画瓢却无法融会贯通”的现象,笔者基于整体的视角,用微专题教学模式引导学生梳理知识间的逻辑关系,让学生获得结构化的知识体系与思维模式.
2. 教学实践探索
(1)问题展示
分析 该函数及其图象是学生熟悉的内容,关于本题,学生易得ab=1. 要求a+3b的取值范围,从ab=1,0<a<1<b等条件出发,无需应用基本不等式,通过函数消元即可解决问题.
问题2 已知函数
若a
分析 关于本题,易得(ab+1)n=2n,因此只需确定n的取值范围即可解决问题. 通过观察函数图象,可以明确n的具体取值范围.
设计意图?摇上述两道题起点较低,意在给学生的思维“热身”,让学生循序渐进地接纳分段函数与直线位置关系相关的知识. 该设计,一方面为学生灵活解决问题奠定方法基础;另一方面培育学生的思维能力,让学生学会从恰当的角度来分析与思考问题.
(2)揭露本质
师:通过对这两道题的探索,谁来归纳一下它们之间存在的共性特征?
生1:这两道题均为分段函数问题.
生2:这两道题均有多个变量.
师:不错!解决此类问题该从何处着手?有什么值得特别关注的地方吗?
生3:解决此类问题需要具备基本的消元意识,以及厘清多变量间的关系.
生4:关于变量的取值范围也要尤其关注.
师:不错,这就是我们常说的函数思想. 借助函数思想来解决函数取值问题,效果尤为显著,同时在解决此类问题时还要具备“定义域优先”的基本意识.
设计意图 简单的点拨将分段函数问题的本质暴露在学生面前,多名学生的回答不仅完善了大家的认知结构,还促使学生明确了如何探寻多变量间的关系,获得“定义域优先”的基本意识,为解题夯实了基础.
(3)深入探索
设计意图?摇将上述三道题整合到本节课微专题教学中,可以让学生从逐层递进的问题中发现分段函数的本质,由此获得清晰的探索主线,提炼数形结合思想与函数思想,形成消元意识,发展探索能力.
经合作交流,学生确定了如下两种解题思路.
师:对比这两种解题思路,有什么发现?
生5:第一种解题思路凸显了动态的数学思想,基于变化过程来探索变量的取值范围;第二种解题思路凸显了目标意识,基于问题条件探寻变量间的关系,这种方法属于通用法,应用范围更广泛.
师:总结得不错,通过对问题的剖析与对比,可让我们的思维更加深刻. 关于本题,有没有其他解决办法?
显然,利用这种转化方式更容易获得变量间的联系,此为数学转化与化归思想的应用,前后知识的关联与转化,将原本复杂的问题化归成处于学生认知范围内的问题,学生求解便得心应手.
设计意图 “一题多解”是深化学生对知识本质理解的重要举措,借助本题深化学生对分段函数变量取值范围的理解,让学生在多种方法中不断优化思维,提取更便捷的解题策略,实现真正意义上的融会贯通.
(4)拓展延伸
问题5 若直线y=m与曲线y=x+2ex和直线y=2x-2分别相交于点A,B,则AB的最小值是多少?
在学生已有认知经验的基础上提出这个问题,能起到模拟考试的作用,学生解决本题的过程投射出相应的思路. 巡视发现,不少学生应用以下两种方法解决本题.
第二种:根据曲线的切线将AB转化成平行线之间的距离进行解题.
设计意图 虽然本题并非分段函数问题,但解题过程中会用到与解决分段函数类似的转化思想、消元方法等. 因此,此为拓展问题,延伸学生数学思维的过程. 随着解题方法的灵活应用,可进一步推动学生的学习动力,帮助学生建立学习信心. 诚如波利亚所言,“发现问题更胜于解决问题”. 借助问题发散学生的思维,让学生在专题教学中厘清知识的前后关系,体验总结、提炼的过程,从而获得良好的数学思想方法,并从真正意义上促进深度学习的发生,帮助学生构建结构化的知识体系,这种能力的培养比会解题更重要.
思考与感悟
1. 教学理念的“微”
微专题教学从本质上而言隶属于微教学,这种教学模式与传统意义上的“大教学”模式有着质的区别,微教学模式更尊重学生的个体差异性,對于学生因文化、社会背景等因素导致的能力差距,给予更多个性化的关注与指导.
微专题教学为了满足学生个体发展的需要,为学生量身定制个性化的教学体系,将“以生为本”理念落到实处. “以生为本”理念把学生的个性发展作为教学首要任务,基于学生的实际需求,让学生不仅建构相应的知识体系,还能在思维品质上成为最好的自己. 由此可见,关注学生的个体差异性,给予学生无微不至的关注是“微专题”教学践行“以生为本”理念的基础.
之所以设计本节课,是因为学生解决多元分段函数问题时出现了思维障碍,结合学情与知识特点,笔者有针对性地从这个小切口着手设计了一节微专题解题课. 课堂中的每一个问题都基于学生的实际认知水平而设计,通过由浅入深的问题的探索,不仅深化了学生对多元分段函数的理解,还为提升学生的解题能力夯实了基础,同时也有效促进了学生学习能力的发展.
2. 教学策略的“微”
微专题教学是深度学习的基础,这是一种深入知识内部,探寻知识间关系的一种教学模式,学生在微专题教学中常能获得直观的模型或举一反三的解题能力. 因此,微专题中的问题常常能促进学生思维的生长.
从本节课关于多元分段函数的问题来看,课堂基于知识间的联系从大处着眼,由小处着手,精心挑选与设计由浅入深的问题,用问题引领学生思考,激发学生的学习内驱力,让学生在释问中不断优化数学思维,提炼思想方法,构建完整的知识结构,对问题的本质产生深刻理解,由此获得更深的体验与感悟. 这种教学模式,能促使学生从真正意义上达到见微知著、小中见大的学习目标.
3. 学习方式的“微”
将某个核心知识或某类题型作为微专题的主题,带领学生从思想方法与核心素养的视角去探索问题,拟定解题方案,落实解题策略,优化解题思想. 此类课程,不仅明确问题该怎么解,还要弄清楚为什么这么解,存在多少种解法,如何选择最优解法,等等. 实践证明,学习方式的“微”,是一种杜绝“就题论题”的学习方式,从真正意义上听懂、理解、举一反三是微专题学习的主要目标.
本节课以学生在一次测验中存在的问题为契机,设计了一系列问题启迪学生的思维,让学生在解题过程中不断深化对分段函数的理解,提炼数学思想方法,优化解题思路,养成良好的解题习惯.
总之,微专题教学是新课改背景下值得探索的一种教学模式,这种模式有“既微又深”的特点. 教师作为组织者,可结合学生的实际认知经验与思维薄弱点,在“以生为本”的基础上设计微专题教学,能让数学学科核心素养落地生根.