沈岳夫
波利亞指出:“拿一個有意義但又不復(fù)雜的題目去幫助學(xué)生發(fā)掘問題的各個方面,使得通過這道題就好像通過一道門戶,把學(xué)生引入一個完整的領(lǐng)域.”在引領(lǐng)中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)的教學(xué)過程中,以典型試題作為案例引導(dǎo)學(xué)生自主探究,學(xué)生每解決一個數(shù)學(xué)問題,教師就引導(dǎo)學(xué)生對自己解決的問題進行反思、聯(lián)想.一方面反思問題的解題方法、思路是否具有規(guī)律性,能否遷移處理類似的問題;另一方面反思問題的圖形結(jié)構(gòu)能否改變,命題的條件能否弱化或加強,結(jié)論能否拓展、引申與推廣.這樣不但可以深化學(xué)生對問題的理解,優(yōu)化思維過程,完善認知結(jié)構(gòu),而且可以提高學(xué)生自主探究、分析問題的創(chuàng)新能力.本文選取一道月考試題作為案例進行反思、聯(lián)想、拓展,以饗讀者.1 試題及其解析
例1 如圖1,拋物線y=x2的頂點為P,A、B是拋物線上兩點,AB∥x軸,四邊形ABCD為矩形,CD邊經(jīng)過點P,AB=2AD.
(1)求矩形ABCD的面積;
(2)若將拋物線“y=x2”改為拋物線“y=2x2”,其他條件不變,則矩形ABCD的面積為 ;若將拋物線“y=x2”改為拋物線“y=2x2+1”,其他條件不變,則矩形ABCD的面積為 ;
(3)若將拋物線“y=x2”改為拋物線“y=12x2+x+1”,其他條件不變,求矩形ABCD的面積.如圖2若改為拋物線“y=ax2+bx+c”(a、b、c為常數(shù),a≠0),影響矩形ABCD面積的是a、b、c中的哪個量,直接寫出矩形ABCD的面積.〖TPsyf-1.tif,BP〗〖TS(〗〖JZ〗圖1 圖2〖TS)〗
解析 (1)顯然,可知P(0,0).設(shè)DP=AD=m(m>0,下同),則不難得D(-m,0),A(-m,m).由(-m)2=m,進而求得m=0(舍),m=1,所以矩形ABCD的面積為:AB·AD=2m2=2.
(2)仿照(1),不難求得本題答案依次是:12,12.
附加題:如圖6,設(shè)拋物線y1=a1(x+h1)2+k1,則C(-h1,k1).過點C作CE⊥AB于點E,設(shè)AE=m,則B(-h1+m,k1+〖KF(〗3〖KF)〗m).不難求得m=〖KF(〗3〖KF)〗a1.進而得B(-h1+〖KF(〗3〖KF)〗a1,k1+3a1).又點B為拋物線的C2頂點,所以y2=a2(x+h1-〖KF(〗3〖KF)〗a1)2+k1+3a1.因為拋物線C2經(jīng)過C點,進而解得a2=-a1.從而得=-a1〖JB([〗x2+2〖JB((〗h1-〖KF(〗3〖KF)〗a1〖JB))〗x+〖JB((〗h1-〖KF(〗3〖KF)〗a1〖JB))〗2〖JB)]〗+k1+3a1,則b2=-2a1〖JB((〗h1-〖KF(〗3〖KF)〗a1〖JB))〗,即b2=-2a1〖JB((〗b12a1-〖KF(〗3〖KF)〗a1〖JB))〗,化簡整理得b1+b2=2〖KF(〗3〖KF)〗.
評注 此題構(gòu)造巧妙,問題前后設(shè)計逐層遞進,思維引導(dǎo)拾級而上.第(1)問是探究1的變式,難度不大,類比解決;第(2)問 與第(1)問相比,雖然表象發(fā)生了變化,解題思路一脈相承;附加題看似與前面沒有關(guān)聯(lián),但只有在充分消化、理解、吸收第(1)問、第(2)問的基礎(chǔ)上,才能找到解題的突破口——用頂點式表示出頂點C的坐標→得到點B的坐標→代入拋物線C2,得到C2的解析式→……,即抓住點C、點B的雙重身份解決問題.縱觀整道題目及解答過程,可獲得如下的思維脈絡(luò):感知(獲得初步經(jīng)驗)——領(lǐng)悟(對經(jīng)驗的提煉、積累)——變通(把經(jīng)驗系統(tǒng)化、智能化)——遷移(活學(xué)活用,把經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為新情景下的思路,形成新的經(jīng)驗).如此的循環(huán)往復(fù),學(xué)生的基本活動就有了經(jīng)驗獲得后成功的正能量支撐,為后續(xù)的學(xué)習(xí)蘊足動力.
學(xué)生的疑難主要是知識性疑難和策略性疑難.毋庸置疑,經(jīng)過這樣的課堂訓(xùn)練,對架構(gòu)在拋物線上圖形變換的規(guī)律題掌握比較熟練、扎實,這樣的訓(xùn)練一定是有效的,甚至是高效的,因為很好地解決了學(xué)生的知識性疑難.前面著重強調(diào)對學(xué)生學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練,如果再追加探究3,那就更有利于對學(xué)生全面分析問題和解決問題思維品質(zhì)的培養(yǎng),提高他們的發(fā)散力和創(chuàng)新力,為培養(yǎng)高尖人才奠定基礎(chǔ),因為有效地幫助學(xué)生解決了策略性疑難.
探究3 若將例1題中的“y=x2”改為“y=ax2+bx+c”,“AB =2AD”條件不要,其他條件不變,探索矩形ABCD面積為常數(shù)時,矩形ABCD需要滿足什么條件?并說明理由.
解析 ABAD為常數(shù).設(shè)拋物線y=a(x+h)2+n,則P(-h,n).設(shè)AD=m,由ABAD=k,得AB=km, PD=12AB=km2.則A〖JB((〗-h-km2,n+m〖JB))〗,不難解得m=4ak2,所以矩形ABCD的面積為:AB·AD=km2=16a2k3.因為a 為常數(shù),所以k為常數(shù)時,矩形 ABCD的面積為常數(shù).
評注 本題是例1的拓展題,為學(xué)生提供了一個自主探究、觀察、猜想并進行說理驗證的探究模型,讓學(xué)生能在一個逆向的數(shù)學(xué)情境中感悟知識的發(fā)生、發(fā)展過程,探索問題的結(jié)論和規(guī)律的邊與不變,從而真正理解此類問題的特征,對所有學(xué)生來說是公平、公正的,同時也對學(xué)生的學(xué)習(xí)與教師的教學(xué)起到一個很好的引領(lǐng)作用. 4 幾點思考
由于在復(fù)習(xí)時間緊、任務(wù)重,我們既要系統(tǒng)地復(fù)習(xí)主干知識和核心知識,又要關(guān)注中考的熱點和試題特征,準確把握復(fù)習(xí)方向;既要注重學(xué)生解題的數(shù)量和質(zhì)量,又要注重揭示解題的思維過程,發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維上的漏洞,及時加以彌補;既要關(guān)注習(xí)題的選擇,又要防止單純地就題論題,注重解題后的反思,以積累解題經(jīng)驗、形成能力為落腳點;既要重視知識的綜合、聯(lián)系,又要關(guān)注數(shù)學(xué)思想方法、策略、學(xué)科能力的訓(xùn)練和培養(yǎng),把復(fù)習(xí)工作真正落到實處.在此,提出以下幾點反思.
4.1 反思解題思路
解題思路的形成,就是把從題目中捕捉的有關(guān)信息與從儲存機構(gòu)中提取的有關(guān)信息結(jié)合起來,進行加工、重組與再生的過程.對思路的形成過程進行反思,就是在解題結(jié)束后,回顧自己是如何對信息進行加工、重組與再生.長期堅持這樣的反思,就可以總結(jié)出規(guī)律性的經(jīng)驗,有利于思維監(jiān)控能力的提高,更是一種學(xué)會學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng).endprint
4.2 反思解題方法
著名數(shù)學(xué)家波利亞指出“數(shù)學(xué)問題的解決僅僅只是一半,更重要的是解題之后的回顧……如果沒有了反思,他們就錯過了解題的一次重要而有效益的方面” .很多數(shù)學(xué)題,由于審題的角度不同,往往有多種解法,如果只滿足于解出就行,時間長了學(xué)生會養(yǎng)成“背題”的習(xí)慣,而不善于分析和思考.因此,解完一道題后,不應(yīng)滿足于已有解法,而應(yīng)再審題、再思考,看能否從其他角度或途徑去尋求新解,尋求最佳的解決方案. 4.3 反思解題規(guī)律
解題最基本的目的使學(xué)生加深對知識的理解,掌握思考問題基本方法,形成技能、技巧,實現(xiàn)能力的有效遷移.因此,解完題目后,想一想:這道題滲透了哪些思想方法?有沒有規(guī)律可循?力求揭示解題規(guī)律,做到一般性的推廣和延伸,從而提高學(xué)生的化歸能力,提高自我監(jiān)控能力.特別是有些重要的數(shù)學(xué)思想和方法的教學(xué)會分散在多次課中完成,這就需要學(xué)生做有心人,做好“回頭望”工作,把相關(guān)問題的解決方法進行歸類整理,形成系統(tǒng),整體把握,再次遇到這類問題就能觸類旁通,要讓習(xí)題教學(xué)到達提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目的.
從例1與3個探究過程中我們可以發(fā)現(xiàn):猜想“改變圖形位置中結(jié)論變與不變”一類問題的命題思路為:問題(1)是根據(jù)特殊圖形(圖形的特殊位置)直接給出結(jié)論或證明的過程;問題(2)是考查學(xué)生由問題(1)搜索提取的有效信息,能否進行合理的類比歸納提出猜想,并對猜想選取有效解題策略進行邏輯推理與證明;問題(3)是由問題(2)的拓展與延伸,當然是在原題條件的基礎(chǔ)上弱化條件,變換圖形,繼續(xù)探究問題結(jié)論變與不變.這樣的設(shè)計符合學(xué)生的認知規(guī)律,既有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的形成過程和數(shù)學(xué)思想方法的具體運用.同時學(xué)生在解決問題的層層深化推進的過程中,體驗到合情推理有助于探索解決問題的思路、發(fā)現(xiàn)和猜想結(jié)論;演繹推理有助于驗證結(jié)論的正確性.更重要的是給我們數(shù)學(xué)教學(xué)指明了航向,要求我們教師要突破傳統(tǒng)習(xí)題教學(xué)——題海戰(zhàn)術(shù)的瓶頸,發(fā)揮自己的教學(xué)智慧,積極挖掘課本中有效教學(xué)的素材,精心選編有典型性、可拓展性、遷移性的“題源”,對問題的條件、結(jié)論、背景進行創(chuàng)造性的改編,挖掘出問題的本質(zhì),通過邊與不變,培養(yǎng)學(xué)生對問題進行深層次構(gòu)建的數(shù)學(xué)能力,強化學(xué)生思維探究的靈活性、深刻性、創(chuàng)造性.能夠從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”的本質(zhì)中探索出“變”的規(guī)律,學(xué)會數(shù)學(xué)地思考,體驗“會當凌絕頂,一覽眾山小”解題境界.endprint
4.2 反思解題方法
著名數(shù)學(xué)家波利亞指出“數(shù)學(xué)問題的解決僅僅只是一半,更重要的是解題之后的回顧……如果沒有了反思,他們就錯過了解題的一次重要而有效益的方面” .很多數(shù)學(xué)題,由于審題的角度不同,往往有多種解法,如果只滿足于解出就行,時間長了學(xué)生會養(yǎng)成“背題”的習(xí)慣,而不善于分析和思考.因此,解完一道題后,不應(yīng)滿足于已有解法,而應(yīng)再審題、再思考,看能否從其他角度或途徑去尋求新解,尋求最佳的解決方案. 4.3 反思解題規(guī)律
解題最基本的目的使學(xué)生加深對知識的理解,掌握思考問題基本方法,形成技能、技巧,實現(xiàn)能力的有效遷移.因此,解完題目后,想一想:這道題滲透了哪些思想方法?有沒有規(guī)律可循?力求揭示解題規(guī)律,做到一般性的推廣和延伸,從而提高學(xué)生的化歸能力,提高自我監(jiān)控能力.特別是有些重要的數(shù)學(xué)思想和方法的教學(xué)會分散在多次課中完成,這就需要學(xué)生做有心人,做好“回頭望”工作,把相關(guān)問題的解決方法進行歸類整理,形成系統(tǒng),整體把握,再次遇到這類問題就能觸類旁通,要讓習(xí)題教學(xué)到達提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目的.
從例1與3個探究過程中我們可以發(fā)現(xiàn):猜想“改變圖形位置中結(jié)論變與不變”一類問題的命題思路為:問題(1)是根據(jù)特殊圖形(圖形的特殊位置)直接給出結(jié)論或證明的過程;問題(2)是考查學(xué)生由問題(1)搜索提取的有效信息,能否進行合理的類比歸納提出猜想,并對猜想選取有效解題策略進行邏輯推理與證明;問題(3)是由問題(2)的拓展與延伸,當然是在原題條件的基礎(chǔ)上弱化條件,變換圖形,繼續(xù)探究問題結(jié)論變與不變.這樣的設(shè)計符合學(xué)生的認知規(guī)律,既有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的形成過程和數(shù)學(xué)思想方法的具體運用.同時學(xué)生在解決問題的層層深化推進的過程中,體驗到合情推理有助于探索解決問題的思路、發(fā)現(xiàn)和猜想結(jié)論;演繹推理有助于驗證結(jié)論的正確性.更重要的是給我們數(shù)學(xué)教學(xué)指明了航向,要求我們教師要突破傳統(tǒng)習(xí)題教學(xué)——題海戰(zhàn)術(shù)的瓶頸,發(fā)揮自己的教學(xué)智慧,積極挖掘課本中有效教學(xué)的素材,精心選編有典型性、可拓展性、遷移性的“題源”,對問題的條件、結(jié)論、背景進行創(chuàng)造性的改編,挖掘出問題的本質(zhì),通過邊與不變,培養(yǎng)學(xué)生對問題進行深層次構(gòu)建的數(shù)學(xué)能力,強化學(xué)生思維探究的靈活性、深刻性、創(chuàng)造性.能夠從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”的本質(zhì)中探索出“變”的規(guī)律,學(xué)會數(shù)學(xué)地思考,體驗“會當凌絕頂,一覽眾山小”解題境界.endprint
4.2 反思解題方法
著名數(shù)學(xué)家波利亞指出“數(shù)學(xué)問題的解決僅僅只是一半,更重要的是解題之后的回顧……如果沒有了反思,他們就錯過了解題的一次重要而有效益的方面” .很多數(shù)學(xué)題,由于審題的角度不同,往往有多種解法,如果只滿足于解出就行,時間長了學(xué)生會養(yǎng)成“背題”的習(xí)慣,而不善于分析和思考.因此,解完一道題后,不應(yīng)滿足于已有解法,而應(yīng)再審題、再思考,看能否從其他角度或途徑去尋求新解,尋求最佳的解決方案. 4.3 反思解題規(guī)律
解題最基本的目的使學(xué)生加深對知識的理解,掌握思考問題基本方法,形成技能、技巧,實現(xiàn)能力的有效遷移.因此,解完題目后,想一想:這道題滲透了哪些思想方法?有沒有規(guī)律可循?力求揭示解題規(guī)律,做到一般性的推廣和延伸,從而提高學(xué)生的化歸能力,提高自我監(jiān)控能力.特別是有些重要的數(shù)學(xué)思想和方法的教學(xué)會分散在多次課中完成,這就需要學(xué)生做有心人,做好“回頭望”工作,把相關(guān)問題的解決方法進行歸類整理,形成系統(tǒng),整體把握,再次遇到這類問題就能觸類旁通,要讓習(xí)題教學(xué)到達提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目的.
從例1與3個探究過程中我們可以發(fā)現(xiàn):猜想“改變圖形位置中結(jié)論變與不變”一類問題的命題思路為:問題(1)是根據(jù)特殊圖形(圖形的特殊位置)直接給出結(jié)論或證明的過程;問題(2)是考查學(xué)生由問題(1)搜索提取的有效信息,能否進行合理的類比歸納提出猜想,并對猜想選取有效解題策略進行邏輯推理與證明;問題(3)是由問題(2)的拓展與延伸,當然是在原題條件的基礎(chǔ)上弱化條件,變換圖形,繼續(xù)探究問題結(jié)論變與不變.這樣的設(shè)計符合學(xué)生的認知規(guī)律,既有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的形成過程和數(shù)學(xué)思想方法的具體運用.同時學(xué)生在解決問題的層層深化推進的過程中,體驗到合情推理有助于探索解決問題的思路、發(fā)現(xiàn)和猜想結(jié)論;演繹推理有助于驗證結(jié)論的正確性.更重要的是給我們數(shù)學(xué)教學(xué)指明了航向,要求我們教師要突破傳統(tǒng)習(xí)題教學(xué)——題海戰(zhàn)術(shù)的瓶頸,發(fā)揮自己的教學(xué)智慧,積極挖掘課本中有效教學(xué)的素材,精心選編有典型性、可拓展性、遷移性的“題源”,對問題的條件、結(jié)論、背景進行創(chuàng)造性的改編,挖掘出問題的本質(zhì),通過邊與不變,培養(yǎng)學(xué)生對問題進行深層次構(gòu)建的數(shù)學(xué)能力,強化學(xué)生思維探究的靈活性、深刻性、創(chuàng)造性.能夠從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”的本質(zhì)中探索出“變”的規(guī)律,學(xué)會數(shù)學(xué)地思考,體驗“會當凌絕頂,一覽眾山小”解題境界.endprint