☉浙江省象山縣第二中學(xué) 呂增鋒
所謂通性通法是指具有某種規(guī)律性和普遍意義的常規(guī)解題模式和常用的數(shù)學(xué)解題方法.在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中要“淡化特殊技巧,注重通性通法”的觀點(diǎn)也得到越來越多教師的共識(shí).在這種教學(xué)觀的指導(dǎo)下,學(xué)生不僅可以跳出“題?!?,集中精力在理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)上下功夫,而且可以實(shí)現(xiàn)“練一題,學(xué)一法,會(huì)一類,通一片”的目的.但我們也看到由于很多教師對(duì)“通性通法”認(rèn)知存在不足,因此在開展“通性通法”教學(xué)時(shí)難免出現(xiàn)偏差.
案例1:已知f(2x+1)=x2-2x,求f(x)與f(2x-1)的解析式.
這是一堂關(guān)于函數(shù)表達(dá)式習(xí)題課,教學(xué)對(duì)象是高一學(xué)生.
生1解法:設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),則
f(2x+1)=4ax2+(4a+2b)x+a+b+c=x2-2x.
易得4a=1,4a+2b=-2,a+b+c=0.
師:為什么可以“設(shè)(fx)=ax2+bx+c(a≠0)”?
生1:因?yàn)榭梢酝茰y(cè)(fx)一定是二次函數(shù),如果(fx)不是二次函數(shù),則(f2x+1)的解析式也不會(huì)是二次函數(shù).
師:你證明過你的推測(cè)嗎?
生1:我想應(yīng)該是的.
師:想的不一定都對(duì),數(shù)學(xué)是嚴(yán)密的,要證明的.而且你這種方法過于煩瑣,盡管答案是正確的,但我們不提倡.下面我介紹一下這道題目的標(biāo)準(zhǔn)解法.
生2:為什么要設(shè)2x+1=t?求出的是(ft),為什么就變成了(fx)?
……
案例2:已知(fx)的定義域?yàn)镽,當(dāng)x<0時(shí),(fx)=x2+x-2.
(1)若(fx)是偶函數(shù),求當(dāng)x>0,(fx)的解析式;
(2)若(fx)是奇函數(shù),求(fx)的解析式.
這是一堂函數(shù)奇偶性的習(xí)題課,教學(xué)對(duì)象也是高一學(xué)生.教師出示問題后,讓生3板演,其他學(xué)生在下面解答.
生3解法:先畫出(fx)=x2+x-2(x<0)的圖像(如圖1、圖2所示),然后根據(jù)對(duì)稱性再畫出x>0部分的圖像,最后觀察圖像求出相應(yīng)的解析式.
圖1
圖2
教師發(fā)現(xiàn)幾乎所有學(xué)生的都是采用先畫圖,再求解析式的方法,臉上露出了失望的神情.于是他讓學(xué)生抬起頭,集中注意力,聽他講解這類題目的標(biāo)準(zhǔn)解法.
師:我發(fā)現(xiàn)大家采用的都是先畫圖,后求解析式的方法解決這道題目的,但顯然這種方法不夠嚴(yán)密,并且有相當(dāng)大的局限性.若求的是陌生函數(shù)的解析式,你能做出它的圖像嗎?
生3:不能.
師:下面我就為大家講述這道題目的標(biāo)準(zhǔn)解法.
教師解法:(1)設(shè)x>0,則-x<0,所以f(-x)=(-x)2-x-2=x2-x-2.因?yàn)閒(x)是偶函數(shù),則f(x)=f(-x)=x2-x-2,所以f(x)=x2-x-2(x>0).
師:大家清楚了沒有?
學(xué)生一臉茫然,不知所措,開始紛紛提出疑問.
生4:老師“設(shè)x>0,則-x<0”什么意思,為什么要這么做?
生5:怎么一會(huì)是f(x),一會(huì)是f(-x),搞不清楚.
……
以上兩則通性通法的教學(xué)只能用“簡(jiǎn)單、粗暴”來形容.“簡(jiǎn)單”主要體現(xiàn)在教授通性通法時(shí)不注重方法,偷工減料,省去了必要的鋪墊和引導(dǎo);“粗暴”體現(xiàn)在教師無視學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和原有的知識(shí)水平,強(qiáng)行推銷所謂的通性通法置學(xué)生心理感受于不顧,使得通性通法的教學(xué)異化為對(duì)標(biāo)準(zhǔn)解法追逐.
通性通法教學(xué)為何出現(xiàn)如此匪夷所思的現(xiàn)象呢?若深究其背后的原因,無非是教師在教學(xué)中追求速成,急功近利的心態(tài)使然.為了追求所謂的高效,讓學(xué)生快速達(dá)到掌握標(biāo)準(zhǔn)解法的目的,教師對(duì)教學(xué)的處理是“精打細(xì)算”,能省則省.以上述二則案例為例,由于高一學(xué)生數(shù)學(xué)思維不夠成熟,知識(shí)儲(chǔ)備不夠豐富,在解題中難免會(huì)走“彎路”,冒出教師眼中那種“不合時(shí)宜”的解法.而教師卻沒有耐心仔細(xì)審視學(xué)生的思路和解法,利用“簡(jiǎn)單而粗暴”的手段“快刀斬亂麻”,希望快速規(guī)范和強(qiáng)化高一學(xué)生的解題思路,從而使所謂的通性通法成為了學(xué)生唯一的選擇.但事實(shí)上如此的速成之道嚴(yán)重阻礙了通性通法的教學(xué),使得教學(xué)效果大打折扣.眾所周知,數(shù)學(xué)教學(xué)不是一蹴而就的“經(jīng)營模式”,而是一種長(zhǎng)期的“經(jīng)營策略”,數(shù)學(xué)教學(xué)是一種“潛移默化”,“螺旋上升”的過程.課堂不僅是教師傳授知識(shí)的地方,還應(yīng)該是激發(fā)學(xué)生的求知欲,展現(xiàn)學(xué)生自我風(fēng)采的舞臺(tái).通過課堂中學(xué)生表現(xiàn)出的迷茫和疑惑,我們完全有理由斷定教師這種“只重結(jié)果,不重過程”的短視行為根本無助于提升學(xué)生對(duì)通性通法的認(rèn)同感,不僅使得通性通法在學(xué)生是眼里成了“怪法”,成了“天外來物”,而且嚴(yán)重抑制了學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展.
單純從字面上看,通性通法無非是指解決具有相同性質(zhì)數(shù)學(xué)問題所用的通用的思想方法.但在實(shí)際操作中,總結(jié)和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)中的通性通法其實(shí)并不是一件容易的事,很多教師經(jīng)常會(huì)陷入“只見樹木,不見森林”的尷尬境地.以上述二則教學(xué)案例為例,在教師眼里似乎只有兩道題的解法屬于通性通法的范疇,而根本沒有認(rèn)識(shí)到在教學(xué)過程中所展現(xiàn)的其他數(shù)學(xué)思想方法實(shí)際上也是通性通法,而它們的價(jià)值和地位有時(shí)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這兩道題本身的解法.
在案例1中,其實(shí)我們不得不佩服學(xué)生的解題直覺,一看到f(2x+1)=x2-2x,馬上聯(lián)想已學(xué)過的幾個(gè)函數(shù),并且大膽的推測(cè)f(x)是二次函數(shù),這正是合情推理思想在數(shù)學(xué)解題中的具體體現(xiàn),這難道不是我們?cè)谡麄€(gè)高中階段所倡導(dǎo)的通性通法嗎?合情推理的實(shí)質(zhì)是“發(fā)現(xiàn)——猜想”,在解決問題時(shí)的合情推理的特征是不按邏輯程序去思考,但實(shí)際上是學(xué)生把自己的經(jīng)驗(yàn)與邏輯推理的方法有機(jī)地整合起來的一種跳躍性的表現(xiàn)形式.合情推理在高中階段通常不會(huì)像演繹推理那樣受到師生的重視,教師本可以借此喚醒學(xué)生對(duì)合情推理的認(rèn)知,盡管學(xué)生在應(yīng)用的過程中存在著“忽視嚴(yán)密”的瑕疵,但完全可以在教師的引導(dǎo)下證明猜想的正確性.但令人遺憾的是,教師完全無視學(xué)生的思維成果,抱守題目的標(biāo)準(zhǔn)解法,固步自封.
在案例2中,數(shù)學(xué)結(jié)合的思想是高中數(shù)學(xué)解題的最基本的思想之一,當(dāng)然也是重要的通性通法之一.學(xué)生能夠想到從圖形入手,經(jīng)過觀察、分析等思維過程圓滿解決問題對(duì)高一新生來說已是難能可貴,盡管這種思想方法存在著較大的局限性.作為教師首先應(yīng)該對(duì)學(xué)生的解法給予高度的評(píng)價(jià),強(qiáng)化學(xué)生思維中的數(shù)形結(jié)合的意識(shí).
鑒于對(duì)通性通法的種種認(rèn)知不足和教學(xué)偏差,那么我們應(yīng)該如何把握通性通法的教學(xué)?
首先我們?cè)谕ㄐ酝ǚǖ慕虒W(xué)上應(yīng)該回歸自然.通性通法之所以稱為通性通法是因?yàn)樗3幕靖拍?、原理出發(fā),以基礎(chǔ)知識(shí)為依托、以基本方法為技能,按照既定的步驟,逐步推出問題和解答,解法思想順乎一般思維規(guī)律,其具體操作過程易于為多數(shù)學(xué)生所掌握.因此在教學(xué)中應(yīng)注意講清通法的概括過程,并通過啟發(fā)和引導(dǎo),向?qū)W生提示每種通法產(chǎn)生的過程,這樣更有利于學(xué)生對(duì)通法本質(zhì),對(duì)數(shù)學(xué)思想的理解,從而使學(xué)生感到通性通法自然、流暢、易于理解、易于掌握和運(yùn)用的.以案例2的問題為例,學(xué)生的解法確實(shí)有其局限性,教師的解法確實(shí)是學(xué)生應(yīng)該掌握的通性通法,但這種方法涉及到了一些對(duì)高一新生來說很陌生的數(shù)學(xué)思想方法,如“設(shè)x>0”,然后通過轉(zhuǎn)換成“-x<0”,代入已知解析式求出未知的解析式,這種設(shè)未知——變已知——代已知——求未知的解題思路實(shí)際上是化歸思想一種具體表現(xiàn),對(duì)剛剛接觸函數(shù)不久的學(xué)生來說在理解上確實(shí)有很大的困難.這就需要教師加強(qiáng)引導(dǎo),幫助學(xué)生理清解題思路,讓學(xué)生感受到解題方法是自然合理的.比如,教師不妨把這種解題思路形象概括為“移花接木”法,這樣就會(huì)有助于學(xué)生對(duì)解題思路的理解.
其次我們?cè)谕ㄐ酝ǚǖ慕虒W(xué)上要遵循螺旋上升原則.中學(xué)數(shù)學(xué)中常用的數(shù)學(xué)解題通性通法有換元法、配方法、待定系數(shù)法、參數(shù)法、消元法、特殊值法等,涉及的數(shù)學(xué)思想包括:轉(zhuǎn)化思想、方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、合情推理等.由此可見,通性通法涉及的內(nèi)涵是既豐富又煩瑣,因此我們?cè)诮虒W(xué)中切勿急功近利,而要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,采取由易到難,由具體到抽象的策略.比如,高一學(xué)生剛剛開始接觸數(shù)學(xué),抽象思維相對(duì)薄弱,讓學(xué)生形成從具體圖形入手解決數(shù)學(xué)問題的思維習(xí)慣應(yīng)該就是這個(gè)階段最為重要的通性通法.然后通過學(xué)生思維的不斷完善,數(shù)學(xué)視野的不斷拓展,教師再引領(lǐng)學(xué)生探索更為抽象的數(shù)學(xué)思想方法,從而逐步擺脫具體圖形的束縛,最終實(shí)現(xiàn)數(shù)與形的完美融合,領(lǐng)悟數(shù)形結(jié)合思想的精髓.又比如,求函數(shù)值域思想方法多達(dá)十余種,但其中學(xué)生容易掌握的最主要的通性通法就是利用函數(shù)的單調(diào)性求值域;在判斷函數(shù)單調(diào)性的方法中,高一新生應(yīng)該掌握的通性通法是利用單調(diào)性的定義直接判定;隨著函數(shù)學(xué)習(xí)的不斷深入,利用復(fù)合函數(shù)的性質(zhì)判斷函數(shù)單調(diào)性就成為了又一個(gè)需要學(xué)生掌握的通性通法;到了高二學(xué)生接觸到導(dǎo)數(shù)的知識(shí)后,那么利用求導(dǎo)判定函數(shù)的單調(diào)性就成為了學(xué)生今后的主要通性通法.這就是我們數(shù)學(xué)教學(xué)中要遵循的螺旋上升策略.
日本教育家米山國藏認(rèn)為:“成功的數(shù)學(xué)教學(xué),應(yīng)當(dāng)是數(shù)學(xué)精神,思想方法深深地、永遠(yuǎn)地、銘刻在學(xué)生的頭腦里,長(zhǎng)久地活躍于他們?nèi)粘5臉I(yè)務(wù)中,雖然那時(shí)數(shù)學(xué)的知識(shí)已經(jīng)淡忘.”通過上述分析,通性通法教學(xué)只有回歸自然,才能讓學(xué)生銘記于心.
1.肖瑞元.教學(xué)豈能急功近利[J].陜西教育,2011(6):12.
2.蘇翠林.“合情推理”應(yīng)貫穿教材的始終[J].新課程研究(基礎(chǔ)教育),2012(3):15.
3.齊威娜.對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)解題通法的研究[D].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué),2008.