邵春燕
[摘? 要] 在解題教學(xué)中,幫助學(xué)生形成自身的獨(dú)特解題思維,以高效的思維方式解題是每個數(shù)學(xué)教學(xué)工作者需要考慮的問題. 文章立足于學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生由此及彼、去繁就簡、深入剖析,進(jìn)而培養(yǎng)思維的發(fā)散性、簡約性和靈活性,以高效的思維方式解題,并形成獨(dú)特且高效的解題思維.
[關(guān)鍵詞] 解題教學(xué);思維方式;高效
波利亞曾說:“掌握數(shù)學(xué)就是意味著善于解題”. 解題教學(xué)始終是數(shù)學(xué)教學(xué)的“主心骨”,能否高效地解題是檢測數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是否高效的關(guān)鍵所在. 而分析和解決問題則是解題教學(xué)的兩大關(guān)鍵要素,這兩大關(guān)鍵要素的核心是思維方式,思維方式的高效與否決定著解題的效率與質(zhì)量. 因此,加強(qiáng)高中生思維方式的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.
在教學(xué)過程中,不少教師這樣解讀高效解題教學(xué):題海戰(zhàn)術(shù)是提高解題效率的前提,解題“套路”是提升解題能力的保障. 據(jù)此,多數(shù)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)以題海戰(zhàn)術(shù)為主,苦不堪言,同時在解題的過程中依賴教師的各種解題“套路”,沒有自身思維的參與,導(dǎo)致在解題中的各種思維障礙. 因此,如何讓學(xué)生形成自身的解題思維,以高效的思維方式解題成為筆者考慮的問題. 基于此,筆者立足于學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),嘗試引導(dǎo)學(xué)生以高效的思維方式進(jìn)行解題,以期幫助學(xué)生克服解題障礙,形成獨(dú)特且高效的解題思維.
■由此及彼,發(fā)散思維
在日常教學(xué)中,教師需認(rèn)真鉆研教材中的例題、習(xí)題,充分挖掘其中的發(fā)散因素,激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的強(qiáng)烈欲望,訓(xùn)練對數(shù)學(xué)思想方法的嫻熟運(yùn)用,鍛煉思維的廣闊性和深刻性. 俗話說得好,山不轉(zhuǎn)水轉(zhuǎn),數(shù)學(xué)題目是靜態(tài)的,而學(xué)生的思維卻是靈活的,我們可以通過引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同結(jié)構(gòu)形式和不同的相互關(guān)系入手,由此及彼,通過不同的思路去解答問題,從而快速整合知識結(jié)構(gòu),發(fā)散思維,最重要的是培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致的觀察力、豐富的思維能力.
例1:若將函數(shù)y=cosx+■+1的圖像向左側(cè)平移φ個單位,所得圖像對應(yīng)的函數(shù)是偶函數(shù),那么φ的最小正值是________.
分析:將函數(shù)y=cosx+■+1的圖像向左側(cè)平移φ個單位,可得y=cosx+φ+■+1,進(jìn)一步求出φ的最小正值.
方法1:因?yàn)榕己瘮?shù)的對稱軸為x=0(也就是y軸),再將x=0代入,可得cosφ+■+1=0或cosφ+■+1=2,從而cosφ+■=1或cosφ+■=-1,φ+■=kπ,φ=kπ-■(k∈Z),所以φ的最小正值為■.
方法2:據(jù)題意y=cosx+φ+■+1為偶函數(shù),則有恒等式cosx+φ+■+1=cos-x+φ+■+1,進(jìn)一步化簡可得2sinxsinφ+■=0. 因?yàn)閟inx不恒為零,所以sinφ+■=0,φ+■=kπ,φ=kπ-■(k∈Z),所以φ的最小正值為■.
毫無疑問,例1的難度較小,而以上解法均為一般性解法,倘若提出要求“是否還有更簡潔的解法”引導(dǎo)學(xué)生多角度、多方位的探究,則可以乘勝追擊,引發(fā)學(xué)生更深層次的思考,發(fā)散學(xué)生的思維. 學(xué)生經(jīng)過深度思考,得出以下方法.
方法3:直接作出圖1所示的函數(shù)y=cosx+■+1的圖像,觀察圖像可以看出,只需將圖像向左側(cè)平移■個單位即可,從而使問題快速獲解.
問題探究到這里,似乎可以結(jié)束了,但仔細(xì)挖掘:真的可以結(jié)束了嗎?還有值得深入思考的地方嗎?若仔細(xì)觀察和深入分析方法3,可以得出當(dāng)函數(shù)的圖像上下平移時,僅改變函數(shù)值,而圖像的形狀和單調(diào)區(qū)間等不會改變,由此,這里只需考查函數(shù)y=cosx+■即可.
■去繁就簡,簡約思維
莎士比亞曾說:“簡潔是智慧的靈魂”. 人的認(rèn)知一般從簡單到復(fù)雜,最后再回到簡單. 在解題教學(xué)中,刪繁就簡的思維和簡約的解題方式是提升教師教學(xué)境界的要求,也是提升學(xué)生思維能力的最有效的方法之一. 要實(shí)現(xiàn)解題上“簡約化”的追求,就要明確問題的本質(zhì)與核心,透過繁雜的表象中挖掘出本質(zhì),突破“復(fù)雜”的重圍,從繁雜的論述中提煉出“精華”,有效把握題目的核心“矛盾”,得到簡單的思路和方法,進(jìn)一步培養(yǎng)思維的簡約性和穩(wěn)定性.
例2:函數(shù)f(x)=x2-4+x2+kx(k∈R)的單調(diào)減區(qū)間為(-∞,-2),則k的取值范圍是________.
分析:看到這一類型的題目,不少學(xué)生易受導(dǎo)數(shù)處理函數(shù)單調(diào)性這一思維定式的束縛,不加思索就利用導(dǎo)數(shù)解題. 此處,可以引導(dǎo)學(xué)生思考:這里真的需要運(yùn)用這一方法嗎?首先,去絕對值符號,可得f(x)=2x2+kx-4,x≥2或x≤-2,kx+4,-2 使思維簡約化,就是引導(dǎo)學(xué)生通過題目中的蛛絲馬跡,找尋到正確的道路,并在簡約方法上乘勝追擊,使問題快速獲解,這也是破解復(fù)雜問題的最常用且最有效的策略. 總之,讓思維變得靈活,擺脫思維定式的影響,隨機(jī)應(yīng)變地變換思維角度,及時變通與調(diào)整思維過程,善于用辯證思想分析問題,從而深刻認(rèn)識自身的思維過程,編制邏輯思維網(wǎng),掌握解決問題的手段,形成思維的有效性. 數(shù)學(xué)解題教學(xué)需關(guān)注學(xué)生的思維方式,注重對學(xué)生高效思維方式的培養(yǎng),使得學(xué)生在解題時能做到思路清晰、視野廣闊、思維縝密、靈活思維,有效提升思維的速度、深度、廣度和效度,最終培養(yǎng)思維的發(fā)散性、簡約性和靈活性,這是提升學(xué)生數(shù)學(xué)能力的捷徑,也是提升其思維品質(zhì)的法寶.