夏志輝
摘 要:解題教學是高中數(shù)學教學的主要部分,在教學中,注重解題反思,可以提高學生的思維能力. 本文從四個方面入手談提高思維能力的途徑:反思解題中題目間的聯(lián)系;反思解題的完善性;反思解題方法的多樣性;反思解題中錯誤的根源. 闡述了教師如何引導學生進行解題反思,以提高學生的思維能力.
關鍵詞:解題教學;解題反思;思維能力
在數(shù)學教學中,我們常遇到這樣的情況:“這種題型講過n次,可考試時學生還是錯了!”究其原因,主要是因為學生為解題而解題,只重視解題的結果和數(shù)量,而不重視解題后的反思,更不重視思維能力的培養(yǎng). 通過反思,學生對解題的科學性,正確性,深層性有了更深的認識,既能牢固掌握知識,也能提高自己的解題能力. 下面筆者結合平時的教學實踐,談談如何引導學生解題后進行反思,如何反思,以幫助學生養(yǎng)成良好的解題習慣,提高思維能力.
反思題目間的聯(lián)系,培養(yǎng)學生思維的獨創(chuàng)性
教師在解題教學時,要善于引導學生反思與題目有關聯(lián)的一系列相關問題,按思維的進程讓學生進行聯(lián)想,使不同學生都能發(fā)現(xiàn)探索不同層次的問題,從而激發(fā)全體學生的學習興趣,真正體現(xiàn)以學生發(fā)展為本的教學原則和大眾數(shù)學課程的理念.
例1 設P(x,y)是圓x2+y2=1上的任意一點,求u=的最大值.
反思1:u=與斜率公式結構相似,馬上聯(lián)想到u=可看成圓上的點P(x,y)與點A(-1,2)連線的斜率,從而轉(zhuǎn)化為求直線PA的斜率的最大值,由數(shù)形結合可知,當直線PA與圓相切時,斜率最大(另一條切線的斜率不存在),易求得切線的斜率為k=-,所以umax= -.
反思2:聯(lián)想函數(shù)與方程,由u=得y-2=u(x+1),這是一條直線方程,根據(jù)題意,此直線與圓有公共點,因此y-2=u(x+1),x2+y2=1有解,消去y得(u2+1)x2+(2u2+4u)x+u2+4u+3=0,由Δ≥0得u≤ -,即umax=-.
反思3:聯(lián)想平面幾何知識,直線與圓有公共點,故圓心(0,0)到直線的距離d≤1,從而得出u≤-,即umax=-.
反思4:聯(lián)想圓的參數(shù)方程,由于點P(x,y)在圓上,所以可令x=cosθ,y=sinθ,則u=,即sinθ-ucosθ=u+2,
所以sin(θ-φ)=(其中tanφ=-u). 利用正弦函數(shù)的有界性,得出u≤-,即umax=-.
實踐證明,每一次解題教學,都是一次師生探索發(fā)現(xiàn)的過程. 反思,不僅僅能使學生體會到成功的喜悅之情,還可以幫助學生把各種知識各種方法聯(lián)系起來,形成解決問題的信息網(wǎng)絡和最佳方案. 通過反思,學生能在更大程度上完善自己的思維品質(zhì),提升自己的綜合解題素質(zhì),同時將所學知識進一步“內(nèi)化”,使自己有一個長足的進步.
反思解題的完善性,培養(yǎng)學生思維的深刻性
有的學生解完題后,沒有進行題后反思的習慣,不靜下心反思解題的方法、過程、變式,更沒有反思解題過程是否完善或者存在某個因素是否考慮,導致解題的遺漏或錯誤等諸如此類的問題,這種只重結果和數(shù)量的低效解題是學生中一種嚴重的弊端,值得每一個數(shù)學教師重視. 相反,如果我們能夠在解題后對解題的過程是否完善進行反思,不但可以減少錯誤,更能有效地培養(yǎng)學生思維的深刻性.
例2 設集合A={xx2-3x-10≤0},B={xm+1≤x≤2m-1},若A∪B=A,求實數(shù)m的取值范圍.
解:因為A={xx2-3x-10≤0}={x-2≤x≤5},且A∪B=A,所以B?哿A.
又m+1≤2m-1,2m-1≤5,m+1≥-2,
解得:2≤m≤3,
所以,m的取值范圍是[2,3].
由A∪B=A,有B?哿A,在進行運算時,只考慮了B≠,而忽略B=的情況,因此解題的過程并不完善,導致結果錯誤,必須補上B=的情形,m+1>2m-1,得m<2,得到m的取值范圍是(-∞,3].
由此可見,如果解題后不進行反思,很容易因為忽視某些因素導致解題的不完整或錯誤,因此,我們必須從平時的每一節(jié)課、每道習題開始養(yǎng)成解題后反思的習慣,及時發(fā)現(xiàn)遺漏,彌補遺漏,完善過程,最大限度減少錯誤,避免錯誤,從而更深刻、更準確、更全面對概念、定理、公理進行理解,這對培養(yǎng)學生思維的深刻性也大有裨益.
反思解題方法的多樣性,培養(yǎng)學生思維的廣闊性
引導學生從不同的角度、不同的方位進行反思,或從方法技巧反思,可以獲得解決問題的不同方法. 在解題過程中,學生的解題方法有時是教師始料不及的,教師要善于了解學生的思維動態(tài),鼓勵學生進行反思,以喚醒其解題的靈感,抓住關鍵,及時點撥,指明方向,促使思維的連鎖反應,從而達到總結規(guī)律,尋求最優(yōu)的快速靈活的解題習慣.
例3 方程ax2+2x+1=0至少有一個負實根的充要條件是________.
解法1:由二次方程根的分布知識和二次函數(shù)圖象性質(zhì)求解,應分類討論(此處過程略).
反思1:此題正面求解較繁,可運用補集思想,從反面求解.
解法2:①方程無實根等價于:Δ=4-4a<0?圯a>1,
②方程有兩個正根等價于
Δ=4-4a≥0,->0,>0?圯a∈,
綜合①②得方程無負根等價于a>1,運用補集思想可得方程至少有一負根等價于a≤1.
反思2:用參變分離思想,有如下解法.
解法3:原方程變形為:a=-= -+12+1≤1,因為x<0,故當x=-1時,-+12+1=1,此時可得a≤1.
解數(shù)學題,可以從不同的角度去思考. 不同的策略、角度得到不同的解題方法,不同的解題方法又有助于拓寬解題思路,提高學生分析問題的能力,促進學生思維的靈活性. 反之,如果僅限于滿足結果,沒有聯(lián)想、類比、變式,久而久之解題的思路將會變得越來越狹窄,思維的創(chuàng)造性也會因此漸漸消失. 因此在解題中不能滿足于某種解法,而是引導學生從各個不同視角去分析,留給學生更廣闊的探求空間,使學生的思維在百花叢中綻放.
反思解題中錯誤的根源,培養(yǎng)思維的批判性
解數(shù)學題,出現(xiàn)錯誤在所難免,出現(xiàn)錯誤的因素多種多樣,有的因為審題不清,有的因為概念模糊,有的因為解題策略有誤,有的因為運算量大、計算馬虎等,解題出現(xiàn)錯誤并不可怕,關鍵是要重視錯誤,反思錯誤,找出錯誤的地方,是由于什么原因?qū)е碌模绾胃恼?,給學生一個對基礎知識重新理解的機會,使學生在糾錯的過程中牢牢掌握基礎知識,在反思中不斷得到提高.
例4 已知圓的方程x2+y2+2x+ky+k2=0和某一定點P(1,1),要使過點P所作圓的切線有兩條,求k的取值范圍.
解:圓的方程可變?yōu)椋海▁+1)2+y+=,
所以圓心坐標為-1,-,半徑r=.
因為過P點要作圓的兩條切線,
所以P點在圓外,即>,
得到:k2+k+4>0?圯k++>0.
又對k∈R,k++>0恒成立,
所以,k的取值范圍是R.
反思本例的解題錯誤,是由于對圓的一般方程這一概念不夠清楚,因為方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示的曲線不一定是圓,也可能是一個點或沒有圖形,只有化成標準形式:
x++y+=(D2+E2-4F),且D2+E2-4F>0時,此方程才表示圓,此題正是由于忽視這個條件導致錯誤,
因此,必須同時滿足
4-3k2>0,>,
?搖?搖解得:- 所以,k的取值范圍是-,. 通過對此錯解題的反思,可以幫助我們及時發(fā)現(xiàn)解題過程出現(xiàn)的錯誤,剖析錯誤的原因,并及時地加以糾正,這樣,既加深對基本概念的理解,又為以后正確、靈活應用奠定堅實的基礎,更重要的是通過這種反思可極大培養(yǎng)學生思維的批判性. 總之,反思是數(shù)學解題教學不可或缺的重要環(huán)節(jié),教會學生反思比學生多做題更為重要. 教師在解題過程中,不但要引導學生如何審題、分析問題、轉(zhuǎn)化問題,更重要的是解題后啟發(fā)學生從不同的角度、不同的層次進行反思,強化反思意識,培養(yǎng)反思習慣,提高思維能力.