鄭日鋒
在高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中存在這樣的現(xiàn)象:重題型,輕視問題的聯(lián)系;重技巧,輕視思想方法的提煉;重資料,輕視課本. 在這種教學(xué)狀況下,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下. 具體表現(xiàn)在:雖然做了大量的習(xí)題,但是只會做熟悉題;遇到陌生的問題或背景新穎的問題,不能轉(zhuǎn)化為已經(jīng)做過的問題.
奧蘇貝爾(D. P. Ausubel)在其提出的意義學(xué)習(xí)理論中指出,意義學(xué)習(xí)所必需的兩個(gè)內(nèi)部條件:一是學(xué)習(xí)者具有同化新材料的認(rèn)知結(jié)構(gòu);二是學(xué)習(xí)者具有學(xué)習(xí)新材料的學(xué)習(xí)心向.
前者涉及教學(xué)的認(rèn)知維度,即教材內(nèi)容為學(xué)生可接受性;后者則涉及教學(xué)的情感維度,即教材內(nèi)容為學(xué)生樂接受性. 因此在習(xí)題教學(xué)中,需要解決好兩個(gè)問題:一是選擇有價(jià)值的問題,符合學(xué)生的認(rèn)知水平;二是如何用好題,發(fā)揮問題的應(yīng)有教學(xué)價(jià)值. 以問題為載體,發(fā)展學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力. 筆者在高三教學(xué)中在如何選題與用題方面作了一些嘗試,現(xiàn)與各位同行分享.
一、選好題——高三數(shù)學(xué)有效復(fù)習(xí)的助推器
1. 選好題的三個(gè)視點(diǎn)
(1)從高考命題的特點(diǎn)看
自各省自主命題以來,每個(gè)省逐漸形成自己的命題風(fēng)格. 如浙江卷具有“入手容易、階梯遞進(jìn)、拾級而上”的特點(diǎn). 立足雙基考查,沉穩(wěn)而厚實(shí),多數(shù)試題源于課本題的移植和改編,質(zhì)樸無華,似曾相識,給人以“題在書外、根在書中”的感覺;試卷充分考慮了解題方法的大眾化與常規(guī)化,不在冷僻的技巧上設(shè)置問題;將數(shù)學(xué)思想方法和素養(yǎng)作為考查的重點(diǎn),提高了試題的層次和品質(zhì),平平淡淡中考能力、穩(wěn)扎穩(wěn)打中見功力;熟悉而不俗套,簡約而不簡單,深刻而不深奧. 這就要求我們選擇的問題應(yīng)該符合高考命題特點(diǎn).
(2)從學(xué)生認(rèn)知水平的角度看
奧蘇貝爾認(rèn)為,影響學(xué)習(xí)的重要因素就是要探明學(xué)習(xí)者知道了什么,并據(jù)此進(jìn)行教學(xué). 因此選題要認(rèn)清學(xué)生的知識基礎(chǔ)與能力水平,選擇的問題是大部分學(xué)生經(jīng)過教師點(diǎn)撥并通過自身努力能夠解決的問題.
(3)從發(fā)展學(xué)生能力的角度看
數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)是發(fā)展學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)創(chuàng)新潛質(zhì). 這與提高學(xué)生解決新穎問題的能力是一致的. 因此選題要考慮該問題的解決是否有助于培養(yǎng)學(xué)生的能力.
2. 好題的五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)
(1)問題是否來源于課本、圍繞考綱
許多高考試題源于課本而高于課本,課本中的例、習(xí)題是教材編寫專家的集體智慧結(jié)晶,具有基礎(chǔ)性、典型性,將課本中的問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗木?,有助于落?shí)雙基.
(2)問題是否能幫助學(xué)生消化和強(qiáng)化方法
選題應(yīng)該避免問題的簡單重復(fù),為了讓學(xué)生切實(shí)掌握一些比較難的方法,可以設(shè)置相關(guān)問題,從而幫助學(xué)生消化和強(qiáng)化方法.
(3)問題對學(xué)生的思維水平提高是否有益
設(shè)計(jì)的問題之間應(yīng)該具有一定的梯度,應(yīng)遵循從思維的較低水平向較高水平發(fā)展,能讓學(xué)生拾級而上. 問題太簡單、太難均不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維水平. 需要把握的尺度是跳一跳能夠得著.
(4)問題是否蘊(yùn)含重要的數(shù)學(xué)思想
數(shù)學(xué)思想是知識轉(zhuǎn)化為能力的橋梁,重視數(shù)學(xué)思想的教學(xué)是提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要途徑,因此選題需考慮是否蘊(yùn)含重要的數(shù)學(xué)思想.
(5)問題是否有利于變式、拓展
一個(gè)有價(jià)值的問題其基本特征是可探究性,掌握探究、變式、拓展的方法,以達(dá)到解一題,通一類,帶一串的目的.
3. 選題的策略
(1)設(shè)置臺階——升華思維
超量或過長的時(shí)間講綜合性問題,會使學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒. 根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,遵循循序漸進(jìn)、螺旋式提高的教學(xué)原則,“化大為小”、“化難為易”設(shè)計(jì)例題,不僅可以降低綜合性問題的梯度,突破教學(xué)難點(diǎn),而且還能面向全體學(xué)生,有利于提高整體教學(xué)質(zhì)量.
(2)一題多變——拓展思維
對例題進(jìn)行廣泛的變換引申,盡可能引申出更多相關(guān)性、相似性、相反性的新問題,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生思維的靈活性,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì).
(3)由此及彼——廣闊思維
在教學(xué)中,為了加強(qiáng)新舊知識內(nèi)在聯(lián)系的對比,挖掘知識的本質(zhì),把握知識的結(jié)構(gòu),通過設(shè)計(jì)相關(guān)問題,引導(dǎo)學(xué)生比較、分析、綜合,這不僅有利于學(xué)生抓住知識的共性與個(gè)性,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性.
二、用好題——高三數(shù)學(xué)有效復(fù)習(xí)的強(qiáng)心劑
教學(xué)中應(yīng)從有效教學(xué)的角度,從反思學(xué)習(xí)的角度,從策略的高度,去尋找問題的本質(zhì),并通過優(yōu)化方法、錯(cuò)因分析、歸納總結(jié)、拓展探究,逐步完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu).
1. 揭示本質(zhì)——回歸本源
教學(xué)中經(jīng)常會碰到這樣的數(shù)學(xué)問題,它的解題方法非常獨(dú)特新穎,教師需要展示這種方法是怎么想到的,并揭示隱藏在“怎么這么巧”的解題背后的數(shù)學(xué)本質(zhì),這樣才能撩開解題神秘的面紗,還巧法為通性通法,易于學(xué)生接受.
2. 多方探索——激活思維
讓學(xué)生用已掌握的知識開啟思維的大門,從不同的思維角度獲取不同的解題方法. 這樣做,能使學(xué)生從題海中解脫出來,做一題得多法,從而達(dá)到觸類旁通、舉一反三的目的,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì).
3. 錯(cuò)因分析——矯正思維
通過暴露學(xué)生的錯(cuò)誤,剖析錯(cuò)因,尋求合理成分,從而實(shí)現(xiàn)從錯(cuò)誤向正確的過渡,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力.
4. 歸納小結(jié)——升華思維
學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)必須要有優(yōu)化的過程,教學(xué)中要注重讓學(xué)生自己總結(jié)解題方法,讓學(xué)生自己能在知識的學(xué)習(xí)中進(jìn)行高層次思維. 這體現(xiàn)了把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生自己剖析自己的思維,自主“構(gòu)建”符合其認(rèn)知水平的知識體系. 通過總結(jié)、提煉,使學(xué)生的認(rèn)識上升到數(shù)學(xué)思想的層面.
5. 合情推理——創(chuàng)新思維
通過對原問題進(jìn)行廣泛聯(lián)想——一般化,類比,拓展,發(fā)展學(xué)生的思維能力,完善知識結(jié)構(gòu),將學(xué)生引入到一個(gè)更廣闊的領(lǐng)域,去體驗(yàn)數(shù)學(xué)探究與發(fā)現(xiàn)的樂趣.
三、一個(gè)教學(xué)案例
問題:設(shè)數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an+tSn-1=n.
(1)若t=2,求a2,a3及S2013;
(2)求an的通項(xiàng)公式.
此題涉及數(shù)列的通項(xiàng)、前n項(xiàng)和及等差數(shù)列、等比數(shù)列的基本知識,是一道數(shù)列綜合題,適合于中等水平的學(xué)生.
1. 一題多解
思考角度1:將和、項(xiàng)共存的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)的關(guān)系式.
略解(1)由條件得an+1+an=1(n≥2),又a1=1可得a2=0,因此an+1+an=1(n∈N*),于是a3=1,S2013=1007.
(2)由條件得an+1=(1-t)an+1(n≥2),又a1=1可得a2=2-t,因此an+1=(1-t)an+1(n∈N*).
當(dāng)t=0時(shí),an+1=an+1=1(n∈N*). 于是,有an=n.
當(dāng)t≠0時(shí),an+1-■=(1-t)(an-■),于是,有an-■=(1-■)(1-t)n-1,an=■[1-(1-t)n].
思考角度2:先猜后證.
略解2(1)由a1=1及條件得a2=0,a3=1,a4=0,由此猜想an=1(n為奇數(shù)),0(n為偶數(shù)),可用數(shù)學(xué)歸納法證明. 從而S2013=1007.
(2)由a1=1及條件得a2=2-t,a3=3-3t+t2,
a4=4-6t+4t2-t3,由此猜想an=n(t=0),■[1-(1-t)n](t≠0).可用數(shù)學(xué)歸納法證明.
2. 方法歸納
兩種解法都比較自然,解法1利用了轉(zhuǎn)化思想,將和、項(xiàng)共存的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)的關(guān)系式. 很容易得到第(1)小題的結(jié)果,利用待定系數(shù)法也不難得到第(2)小題的結(jié)果,需要注意的是分類討論;解法2則利用試驗(yàn)、歸納、猜想、證明的方法,想法自然,但書寫稍繁些.
3. 易錯(cuò)分析
部分學(xué)生利用解法1,沒有檢驗(yàn)n=1的情況就以為an+1=an+1(n∈N*)或an+1=(1-t)an+1(n∈N*),在此題的條件下,碰巧做對了結(jié)果,這是偶然的.
4. 變式訓(xùn)練
變式1 將條件a1=1改為a1=2,其他均不變,結(jié)論如何?
答案:(1)a2=-2,a3=3,S2013=1008. (2)當(dāng)t=0時(shí),an=n+1;當(dāng)t≠0時(shí),an=2(n=1),■+(2-t-■)(1-t)n-2](n≥2).
變式2 在原題條件下,若t=-1,(1)求數(shù)列nan的前n項(xiàng)和;(2)求證:■+■+…+■<■.
答案: (1) (n-1)·2n+1+2-■. (2)提示:當(dāng)n≤2時(shí),結(jié)論成立;當(dāng)n≥3時(shí),由二項(xiàng)式定理得an=2n-1=(1+1)n-1≥1+2n,■+■+…+■≤■+■+■+■+…+■=■+■(■-■)<■+■×■=■.)
本案例中,通過一道較基礎(chǔ)的數(shù)列問題出發(fā),讓學(xué)生嘗試解決,得到兩種解法后,幫助學(xué)生歸納解題策略,從而優(yōu)化思維;展示學(xué)生解題的紕漏或錯(cuò)誤,從和項(xiàng)共存的等式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)(或和)的等式時(shí),容易忽略n≥2的條件,對n=1時(shí)是否適合需要檢驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的思維嚴(yán)謹(jǐn)性;設(shè)計(jì)變式練習(xí),讓學(xué)生加深對解決此類問題的易錯(cuò)點(diǎn)的認(rèn)識,并將問題進(jìn)一步發(fā)展為數(shù)列不等式的證明問題,培養(yǎng)學(xué)生解決綜合問題的能力. 從知識的角度復(fù)習(xí)了等差、等比數(shù)列、二項(xiàng)式定理等基礎(chǔ)知識,從思想方法的角度,解決這些有聯(lián)系的問題,需要運(yùn)用分類討論思想、轉(zhuǎn)化思想、特殊化思想、一般化思想.
選好題、用好題是解題教學(xué)的“左臂右膀”,選好題是解題教學(xué)的根本和保障,用好題是解題教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn). 解題教學(xué)的目標(biāo)就是通過問題載體,感悟解題過程,領(lǐng)悟解題方法,最終清晰提煉出隱含在解題中的數(shù)學(xué)思想方法.
三、一個(gè)教學(xué)案例
問題:設(shè)數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an+tSn-1=n.
(1)若t=2,求a2,a3及S2013;
(2)求an的通項(xiàng)公式.
此題涉及數(shù)列的通項(xiàng)、前n項(xiàng)和及等差數(shù)列、等比數(shù)列的基本知識,是一道數(shù)列綜合題,適合于中等水平的學(xué)生.
1. 一題多解
思考角度1:將和、項(xiàng)共存的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)的關(guān)系式.
略解(1)由條件得an+1+an=1(n≥2),又a1=1可得a2=0,因此an+1+an=1(n∈N*),于是a3=1,S2013=1007.
(2)由條件得an+1=(1-t)an+1(n≥2),又a1=1可得a2=2-t,因此an+1=(1-t)an+1(n∈N*).
當(dāng)t=0時(shí),an+1=an+1=1(n∈N*). 于是,有an=n.
當(dāng)t≠0時(shí),an+1-■=(1-t)(an-■),于是,有an-■=(1-■)(1-t)n-1,an=■[1-(1-t)n].
思考角度2:先猜后證.
略解2(1)由a1=1及條件得a2=0,a3=1,a4=0,由此猜想an=1(n為奇數(shù)),0(n為偶數(shù)),可用數(shù)學(xué)歸納法證明. 從而S2013=1007.
(2)由a1=1及條件得a2=2-t,a3=3-3t+t2,
a4=4-6t+4t2-t3,由此猜想an=n(t=0),■[1-(1-t)n](t≠0).可用數(shù)學(xué)歸納法證明.
2. 方法歸納
兩種解法都比較自然,解法1利用了轉(zhuǎn)化思想,將和、項(xiàng)共存的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)的關(guān)系式. 很容易得到第(1)小題的結(jié)果,利用待定系數(shù)法也不難得到第(2)小題的結(jié)果,需要注意的是分類討論;解法2則利用試驗(yàn)、歸納、猜想、證明的方法,想法自然,但書寫稍繁些.
3. 易錯(cuò)分析
部分學(xué)生利用解法1,沒有檢驗(yàn)n=1的情況就以為an+1=an+1(n∈N*)或an+1=(1-t)an+1(n∈N*),在此題的條件下,碰巧做對了結(jié)果,這是偶然的.
4. 變式訓(xùn)練
變式1 將條件a1=1改為a1=2,其他均不變,結(jié)論如何?
答案:(1)a2=-2,a3=3,S2013=1008. (2)當(dāng)t=0時(shí),an=n+1;當(dāng)t≠0時(shí),an=2(n=1),■+(2-t-■)(1-t)n-2](n≥2).
變式2 在原題條件下,若t=-1,(1)求數(shù)列nan的前n項(xiàng)和;(2)求證:■+■+…+■<■.
答案: (1) (n-1)·2n+1+2-■. (2)提示:當(dāng)n≤2時(shí),結(jié)論成立;當(dāng)n≥3時(shí),由二項(xiàng)式定理得an=2n-1=(1+1)n-1≥1+2n,■+■+…+■≤■+■+■+■+…+■=■+■(■-■)<■+■×■=■.)
本案例中,通過一道較基礎(chǔ)的數(shù)列問題出發(fā),讓學(xué)生嘗試解決,得到兩種解法后,幫助學(xué)生歸納解題策略,從而優(yōu)化思維;展示學(xué)生解題的紕漏或錯(cuò)誤,從和項(xiàng)共存的等式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)(或和)的等式時(shí),容易忽略n≥2的條件,對n=1時(shí)是否適合需要檢驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的思維嚴(yán)謹(jǐn)性;設(shè)計(jì)變式練習(xí),讓學(xué)生加深對解決此類問題的易錯(cuò)點(diǎn)的認(rèn)識,并將問題進(jìn)一步發(fā)展為數(shù)列不等式的證明問題,培養(yǎng)學(xué)生解決綜合問題的能力. 從知識的角度復(fù)習(xí)了等差、等比數(shù)列、二項(xiàng)式定理等基礎(chǔ)知識,從思想方法的角度,解決這些有聯(lián)系的問題,需要運(yùn)用分類討論思想、轉(zhuǎn)化思想、特殊化思想、一般化思想.
選好題、用好題是解題教學(xué)的“左臂右膀”,選好題是解題教學(xué)的根本和保障,用好題是解題教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn). 解題教學(xué)的目標(biāo)就是通過問題載體,感悟解題過程,領(lǐng)悟解題方法,最終清晰提煉出隱含在解題中的數(shù)學(xué)思想方法.
三、一個(gè)教學(xué)案例
問題:設(shè)數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an+tSn-1=n.
(1)若t=2,求a2,a3及S2013;
(2)求an的通項(xiàng)公式.
此題涉及數(shù)列的通項(xiàng)、前n項(xiàng)和及等差數(shù)列、等比數(shù)列的基本知識,是一道數(shù)列綜合題,適合于中等水平的學(xué)生.
1. 一題多解
思考角度1:將和、項(xiàng)共存的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)的關(guān)系式.
略解(1)由條件得an+1+an=1(n≥2),又a1=1可得a2=0,因此an+1+an=1(n∈N*),于是a3=1,S2013=1007.
(2)由條件得an+1=(1-t)an+1(n≥2),又a1=1可得a2=2-t,因此an+1=(1-t)an+1(n∈N*).
當(dāng)t=0時(shí),an+1=an+1=1(n∈N*). 于是,有an=n.
當(dāng)t≠0時(shí),an+1-■=(1-t)(an-■),于是,有an-■=(1-■)(1-t)n-1,an=■[1-(1-t)n].
思考角度2:先猜后證.
略解2(1)由a1=1及條件得a2=0,a3=1,a4=0,由此猜想an=1(n為奇數(shù)),0(n為偶數(shù)),可用數(shù)學(xué)歸納法證明. 從而S2013=1007.
(2)由a1=1及條件得a2=2-t,a3=3-3t+t2,
a4=4-6t+4t2-t3,由此猜想an=n(t=0),■[1-(1-t)n](t≠0).可用數(shù)學(xué)歸納法證明.
2. 方法歸納
兩種解法都比較自然,解法1利用了轉(zhuǎn)化思想,將和、項(xiàng)共存的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)的關(guān)系式. 很容易得到第(1)小題的結(jié)果,利用待定系數(shù)法也不難得到第(2)小題的結(jié)果,需要注意的是分類討論;解法2則利用試驗(yàn)、歸納、猜想、證明的方法,想法自然,但書寫稍繁些.
3. 易錯(cuò)分析
部分學(xué)生利用解法1,沒有檢驗(yàn)n=1的情況就以為an+1=an+1(n∈N*)或an+1=(1-t)an+1(n∈N*),在此題的條件下,碰巧做對了結(jié)果,這是偶然的.
4. 變式訓(xùn)練
變式1 將條件a1=1改為a1=2,其他均不變,結(jié)論如何?
答案:(1)a2=-2,a3=3,S2013=1008. (2)當(dāng)t=0時(shí),an=n+1;當(dāng)t≠0時(shí),an=2(n=1),■+(2-t-■)(1-t)n-2](n≥2).
變式2 在原題條件下,若t=-1,(1)求數(shù)列nan的前n項(xiàng)和;(2)求證:■+■+…+■<■.
答案: (1) (n-1)·2n+1+2-■. (2)提示:當(dāng)n≤2時(shí),結(jié)論成立;當(dāng)n≥3時(shí),由二項(xiàng)式定理得an=2n-1=(1+1)n-1≥1+2n,■+■+…+■≤■+■+■+■+…+■=■+■(■-■)<■+■×■=■.)
本案例中,通過一道較基礎(chǔ)的數(shù)列問題出發(fā),讓學(xué)生嘗試解決,得到兩種解法后,幫助學(xué)生歸納解題策略,從而優(yōu)化思維;展示學(xué)生解題的紕漏或錯(cuò)誤,從和項(xiàng)共存的等式轉(zhuǎn)化為僅含項(xiàng)(或和)的等式時(shí),容易忽略n≥2的條件,對n=1時(shí)是否適合需要檢驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的思維嚴(yán)謹(jǐn)性;設(shè)計(jì)變式練習(xí),讓學(xué)生加深對解決此類問題的易錯(cuò)點(diǎn)的認(rèn)識,并將問題進(jìn)一步發(fā)展為數(shù)列不等式的證明問題,培養(yǎng)學(xué)生解決綜合問題的能力. 從知識的角度復(fù)習(xí)了等差、等比數(shù)列、二項(xiàng)式定理等基礎(chǔ)知識,從思想方法的角度,解決這些有聯(lián)系的問題,需要運(yùn)用分類討論思想、轉(zhuǎn)化思想、特殊化思想、一般化思想.
選好題、用好題是解題教學(xué)的“左臂右膀”,選好題是解題教學(xué)的根本和保障,用好題是解題教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn). 解題教學(xué)的目標(biāo)就是通過問題載體,感悟解題過程,領(lǐng)悟解題方法,最終清晰提煉出隱含在解題中的數(shù)學(xué)思想方法.