汪波
數(shù)學是研究現(xiàn)實生活中數(shù)量關系和空間幾何的一門學科,能更好地幫助人類解決生活問題,提升學生邏輯思維能力,訓練學生分析問題和解決問題的有效策略 ,增強學生認識世界和了解世界奧秘的信心,從而樹立學好文化科學知識的自信。故此,數(shù)學作用毋庸置疑,其效果是巨大的,當下的數(shù)學課堂是傳承文化、貫徹教育理念的重要場所,提升課堂效率,讓師者教出智慧、生者學出樂趣來,便成了課堂高效的重要目標。筆者認為:轉(zhuǎn)化二次函數(shù)的解題難度,讓抽象的數(shù)學更具體形象、更直觀,數(shù)形結(jié)合思想便是學生正確理解二次函數(shù)相關問題的有效途徑,能更有效地化解課堂思維的瓶頸,讓課堂的有效性及高效性得以體現(xiàn),讓數(shù)學課更有趣味性、更有數(shù)學味。
我國著名的數(shù)學家華羅庚說過:“數(shù)缺形,少直觀;形缺數(shù),難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事非?!辈浑y看出數(shù)形結(jié)合思維方式是數(shù)學學習的重要手段,更是數(shù)學學科本身所俱有的特征,當然更是化解數(shù)學難度的重要途徑。九年級學生對二次函數(shù)的求解大多存在求解的困惑,特別是代數(shù)綜合題及幾何綜合題 。針對學生求解的困惑點,教師的引領智慧可從數(shù)形結(jié)合思想入手,讓二次函數(shù)的綜合題 的求解能從直觀的形中找到求解方案,使數(shù)學教學能俱有數(shù)學本身學科的智慧來。
本人通過課堂的反饋發(fā)現(xiàn),學生在學習二次函數(shù)類型的知識時,主要有如下認識瓶頸:
1、形數(shù)轉(zhuǎn)化橋梁無法構(gòu)建,從而使知識間的聯(lián)系無法形成,函數(shù)知識呈碎片化,各種性質(zhì)的割裂讓解決方案無法形成。
2、二次函數(shù)的性質(zhì)理解不夠透徹,相關特征沒有形成形數(shù)結(jié)合的認知體系,從而使極值求解知數(shù)忘形,讓極值的求解方案過于片面或無法找到正確的方向。
3、存在性的模型中的“形”能力欠缺,要么只有形而無數(shù),要么只有數(shù)而無形,特別在方程思想形成中缺乏建模意識,導制求解結(jié)果不全或根本無法求解。
4、與面積有關的代數(shù)綜合題及幾何綜合題的求解過程中,學生的思維呈割裂狀,只現(xiàn)形沒有數(shù)的意識,知識只是斷崖式呈現(xiàn),從而數(shù)學問題無法形成解決方案。
5、知函數(shù)圖象,需求二次不等式組的解集的取值問題的求解中,分段意識不強,學生大都缺乏整體思考的意識,只見高山不見平湖,求解范圍不全的情況較多。
6、特殊的二次函數(shù)的極值求解中,學生的思維混亂,缺少整合形數(shù)的通道,只會思考形而缺方程思想的意識,導制在解決問題時陷入困惑。
總之,二次函數(shù)的相關問題的求解,綜合類題的難度大的根本原因便在于學生在整合數(shù)形時缺乏應有的建構(gòu)理念,導制方程思想的建模能力與幾何圖形的性質(zhì)的認識是割裂式的、碎片化的,因而無法解決問題。而要解決二次函數(shù)的綜合類題,本人認為可從如下幾個方面進行化解:
一、由數(shù)入形,從平面直角坐標系入手建模,點亮學生求知的眼睛。
本人在二次函數(shù)的習題講解中便大膽整合教材,讓代數(shù)的抽象與幾何直觀能更好地整合,充分激發(fā)學生的求知欲,讓更多的學生主動去參與學習,利用好圖形,使學生在形數(shù)轉(zhuǎn)化中有自已的獨特見解。
如、二次函數(shù)y=|a∣x2+bx+c的圖象經(jīng)過A(m,n)、B(0,y1 )、C(3-m,n)、D(2,,y2 ),E(2,y3),則y1 ,y2 , y3的 大小關系是( )。
A、y1 本例在選用中,主要是考查學生對二次函數(shù)的畫圖方法的認識水平,關鍵點在于學生對|a∣的理解程度,只有理解了|a∣的代數(shù)意義,才可將數(shù)學圖形找出來。而要解決此類問題時,本人采用了以平面直角坐標系為思考的起點,通過學生在此圖形中合理將五點有序數(shù)對轉(zhuǎn)化為平面直角坐標系內(nèi)的點,從而通過數(shù)入形的通道,找準該拋物線的對稱軸存在的原因和其對應的方程為:x=32的事實,從而巧用其對稱性,找出各點存在性的大小,再通過函數(shù)圖象的增減性及到對稱軸的距離的遠近確定其大小。在具體求解中教師主要強調(diào)學生畫圖能力 ,并及時利用好計算距離的遠近的方法找出問題求解方案。 不難看出,本例中平面直角坐標系構(gòu)建成為解決問題的最主要的工具,只有學生通過分析發(fā)現(xiàn)圖形存在性,方可讓函數(shù)取值的大小變得更簡單、更直觀、更容易。 又如:已知拋物線y=-x2+mx+2-m,在自變量x的值滿足是-1≤x≤2時,若對應的函數(shù)值y的最大值為6,則m的值是多少? 通常在解決函數(shù)值的極值問題中,常規(guī)辦法是: 首先找出自變量的取值范圍,然后由自變量及函數(shù)圖象的增減性入手去分析,具體分為如下三種情況: 1、當拋物線對稱軸在自變量范圍范圍內(nèi),則拋物線的頂點坐標的縱坐標便是其極值。 2、當拋物線的對稱軸在自變量范圍外時,若在遞增的圖象范圍內(nèi)時,則由其增減性來定。 3、當拋物線的對稱軸在自變量范圍外時,若在遞減的圖象范圍內(nèi)時,其增減性可從圖象中分析得出。 而本例需教師引領學生通過分析三種可能性,在形成具體的求解結(jié)果中逐步發(fā)現(xiàn)形與數(shù)相結(jié)合的分析更科學、更合理。特別是學生在參與構(gòu)圖過程中熱情能更好地提升了對學好二次函數(shù)的信心。本人在課堂中采用了分段、分部分討論,形成拋物線的頂點式,由其頂點式入手,找到對稱軸方程,巧妙構(gòu)建成方程,通過求解方程及相關的計算得到本例的求解結(jié)果。 故此,當函數(shù)的區(qū)域求值時,應給定較清晰的定義域,然后通過平面直角坐標系形成對應的圖象,建立合理的數(shù)學模型,找到其各自的圖形特征,由圖形的本身所俱有的性質(zhì)形成求解方案。正所謂:形由數(shù)來驗證,數(shù)由形來定方向。 例①問的求解只需由形入數(shù),找出點坐標,通過三點求解法定出函數(shù)的解析式,這是函數(shù)的基礎題。但②問的面積極值求法,實際上可由其自變量取值范圍及二次函數(shù)的極值求法定出。在此類例題中,學生大多數(shù)仍停在面積求解中,缺乏對自變量取值認定,從而使求解失誤。③問中旋轉(zhuǎn)意識,則需教師引領學生去巧妙構(gòu)形,以形析數(shù),形成科學合理的認知模式。線段PA的存在方式的不同性,可由其先構(gòu) 形建模中找到,然后以數(shù)化形,讓P點的兩種存在及其坐標的合理構(gòu)建,然后形成方程求解出的答案。 總之,形數(shù)的轉(zhuǎn)化的合理性,會使復雜問題簡單化。也更能體現(xiàn)數(shù)學學科本身的智慧,而數(shù)形結(jié)合思想中最核心的便是:以形建模定 直觀、數(shù)式方程巧計算,這樣才能讓二次函數(shù)的求解更順暢、更科學、更易得分。或許二次函數(shù)的形數(shù)結(jié)合的思考方式僅是求解方法中一種特例,可這種結(jié)合的完美程度,會讓枯燥的數(shù)學課堂在教師的精妙的預設中生成科學的智慧來,也定能讓當下的數(shù)學課堂生出師生共成長的樂趣來。 故此本人希望數(shù)學教師能更幸福地從教,能從高效課堂中點燃學生學習數(shù)學的熱情,還原數(shù)學本來的美好。真誠期待數(shù)學課堂中的公平與和諧,師生互動的愉悅點亮學生求知的雙眼。那就讓數(shù)形結(jié)合思想在課堂中無縫對接找到求解二次函數(shù)有關題型的金鑰匙,期盼一線數(shù)學教師真正成為學生一生中的貴人。