蘇中玲
摘? 要:在新教材新高考背景下,如何構(gòu)建高效課堂,體現(xiàn)學(xué)生的課堂主體地位,重慶市數(shù)學(xué)教研員張曉斌提出了“三給”教學(xué)策略:首先,給學(xué)生內(nèi)容,利用問題驅(qū)動(dòng)思維;其次,給學(xué)生時(shí)間,保證學(xué)生深度思考;最后,給學(xué)生機(jī)會(huì),交流反思思維過程。文章結(jié)合高三二輪微專題“同構(gòu)思想在指對(duì)型函數(shù)中的應(yīng)用”,在“三給”教學(xué)策略的指導(dǎo)下,探討如何構(gòu)建高效數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課堂。
關(guān)鍵詞:學(xué)生主體;“三給”教學(xué)策略;同構(gòu)思想;指對(duì)型函數(shù)
一、給學(xué)生內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生參與熱情
課堂教學(xué)受多種元素的影響,歸結(jié)起來主要有四種:文本(教材、教輔等)、教師、學(xué)生和教育技術(shù)。
首先,復(fù)習(xí)課前,教師要充分了解學(xué)情,依據(jù)學(xué)生存在的問題精選文本(數(shù)學(xué)問題),好的問題能夠調(diào)動(dòng)和啟發(fā)學(xué)生。課堂上做到精講精練,可以從創(chuàng)設(shè)情境,合理引入;精選例題,鞏固知識(shí);變式遷移,拓展知識(shí);總結(jié)方法,歸納知識(shí);課后思考,升華知識(shí)這五個(gè)方面展開教學(xué)設(shè)計(jì)。為了提高課堂效率和培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范書寫能力,還可使用多媒體等現(xiàn)代技術(shù)手段。
其次,該課程是高三二輪導(dǎo)數(shù)章節(jié)復(fù)習(xí)之后對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)置的微專題復(fù)習(xí)課,不一定要做到面面俱到,而是要把握重點(diǎn)、聚焦難點(diǎn)、力求突破難點(diǎn)。課程主要復(fù)習(xí)解決不等式恒成立求參數(shù)的取值范圍、證明不等式的一種思路:指對(duì)函數(shù)同構(gòu)。通過對(duì)指對(duì)函數(shù)同構(gòu)問題的多級(jí)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的層層解析,思維的步步深入,方法的自然遷移。教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生面對(duì)新問題時(shí)主動(dòng)聯(lián)想已解決問題運(yùn)用的各種策略,通過觀察、判斷、分析、比較尋得新問題的解決方法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)識(shí)別題目的類型、聯(lián)想方法,在不同的復(fù)合情境中抓住題目的本質(zhì),尋找解題的規(guī)律,“以不變應(yīng)萬變”。
最后,此課的授課對(duì)象為高三物理方向?qū)嶒?yàn)班的學(xué)生。學(xué)生此時(shí)剛好復(fù)習(xí)完函數(shù)部分的所有知識(shí)點(diǎn),會(huì)畫簡(jiǎn)單函數(shù)的圖象,會(huì)通過圖象研究、理解函數(shù)的性質(zhì)對(duì)所涉及的基本題型有一定基本且清晰的認(rèn)識(shí),但在深刻度上還有所欠缺。按照新高考的要求,教師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生歸類題型,總結(jié)方法,注重題與題之間的連通性和變通性,從而在浩如煙海的數(shù)學(xué)題目中尋找解題的規(guī)律。
由此可見,給學(xué)生問題,即創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境,把握好學(xué)生學(xué)情,通過教師有效組織教學(xué),使教學(xué)各要素有機(jī)結(jié)合,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,努力做到理解文本、理解學(xué)生、理解教法和理解技術(shù)(信息技術(shù))才能打造好高效復(fù)習(xí)課堂。
基于上述分析,可以看出高三二輪復(fù)習(xí)對(duì)知識(shí)的梳理不建議讓學(xué)生自主復(fù)習(xí),也不建議教師直接告知學(xué)生一些定義定理或知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單羅列。在班級(jí)示范課中,教師采用問題導(dǎo)向,以2020年全國(guó)二卷(理科)第11題改編后作為引例1,讓學(xué)生參與知識(shí)的梳理過程,用問題驅(qū)動(dòng)思維,展示同構(gòu)思想的形成過程,展示解題方法規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程。下文是課堂引入片段:
師:代數(shù)變形是化歸函數(shù)、方程和不等式的重要手段,今天我們一起來研究一類特殊函數(shù)的代數(shù)變形求解策略。首先我們來看引例1(投影并留1分鐘思考):
引例1 (2020全國(guó)卷2第11題改編)
若2x-2y-3-x+3-y<0,則(? ? )
A. ln(y-x+1)>0 B. ln(y-x+1)<0
C. lnx-y>0 D. lnx-y<0
師:請(qǐng)同學(xué)來說說解題思路。
生:移項(xiàng),將含不同變量的式子分離到不等式的兩邊,兩邊就自然就變成了相同的代數(shù)形式。
再構(gòu)造新函數(shù)f(x)=2x-3-x,則原不等式可化為f(x) 師:觀察不等式有幾個(gè)變量?我們遇到這類不等式可以怎樣處理?(若學(xué)生對(duì)本題觀察不出結(jié)構(gòu)特點(diǎn)則需教師提示相關(guān)思路) 生:這個(gè)不等式里面有兩個(gè)變量x和y,遇到這類不等式需要移項(xiàng)變形向相同結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。 師:由此可見,處理原始形式如φ(m,n)≤0,可等價(jià)轉(zhuǎn)化為f(a)≤f(b)使左右兩邊結(jié)構(gòu)相同。本例中已知的不等式即原始形式,變量x,y對(duì)應(yīng)這里的變量m,n。通過構(gòu)造新函數(shù)f(x),利用函數(shù)的性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性等)實(shí)現(xiàn)問題的解決。 設(shè)計(jì)意圖:通過這個(gè)問題,讓學(xué)生回憶構(gòu)造函數(shù)的基本方法,讓學(xué)生參與知識(shí)構(gòu)建的過程。對(duì)回答錯(cuò)誤或者不會(huì)回答的問題產(chǎn)生更深刻的印象,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用函數(shù)思想解決不等式問題。這是一個(gè)逐步拓展的問題串,讓學(xué)生學(xué)會(huì)從特殊拓展到一般,這比直接機(jī)械地復(fù)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)更能促進(jìn)學(xué)生思維的形成。 師:事實(shí)上我們還會(huì)在題目中遇到指對(duì)數(shù)函數(shù)共存的情況,我們能否借助這種轉(zhuǎn)化相同結(jié)構(gòu),構(gòu)造新函數(shù)思想來思考呢?比如引例2: 引例2 方程ex+x-2=0的一根為x1,方程lnx+x-2=0的一根為x2,則x1+x2=________。 預(yù)設(shè)問題:請(qǐng)學(xué)生來說明解題思路。(不同層次的學(xué)生生成不同的思路)回答有困難的學(xué)生可以繼續(xù)追問:由已知條件可以得到什么數(shù)學(xué)關(guān)系式? 生:由已知可得ex1-2=0(1)和lnx2+x2-2=0(2)。 師:(引導(dǎo)學(xué)生觀察)它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有什么異同? 生:相似的結(jié)構(gòu),區(qū)別在于一個(gè)是ex,一個(gè)是lnx。 預(yù)設(shè)問題:如何搭建指對(duì)數(shù)之間的橋梁?可以構(gòu)造相同函數(shù)來解決嗎? 生:x=elnx=lnex(x>0), 從而e+x1=2(3),lnx2+x2=lnx2+e=2(4), 令f(x)=ex+x,則由(3)(4)可得f(x1)=2,f(lnx2)=2,即 f(x1)=f(lnx2),又f(x)=ex+x在R上單調(diào)遞增,所以x1=lnx2,將lnx2=x1代入(2)得x1+x2=2。 設(shè)計(jì)意圖:再次引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)上把握問題,通過學(xué)生與問題互動(dòng),獨(dú)立思考類別分析,將方程問題劃歸為函數(shù)問題進(jìn)行求解,給學(xué)生時(shí)間思考,給學(xué)生方法思維,體會(huì)函數(shù)思想在解決方程問題中的應(yīng)用。 二、給學(xué)生時(shí)間,讓學(xué)生主動(dòng)思考 學(xué)生通過引例1和引例2的互動(dòng)交流,明確了同構(gòu)思想在解決不等式、方程問題中的應(yīng)用,但在一些有難度的問題上,還需要時(shí)間去深度思考。否則課堂就變成了教師主講,學(xué)生被動(dòng)接受,缺乏思考的主動(dòng)性,下面是例題1的課堂教學(xué)。 例1 (2021湖北八市3調(diào)) 教學(xué)安排:出現(xiàn)問題后,給學(xué)生時(shí)間,讓學(xué)生獨(dú)立思考,然后分享觀點(diǎn)。 生:由題意得te2tx≥ln2x(t>0,x>0),2txe2tx≥2xln2x結(jié)構(gòu)很相似,但無法劃歸到函數(shù)問題。 師:左邊含指數(shù)式,右邊含對(duì)數(shù)式,為了使兩邊化為相同結(jié)構(gòu),需要統(tǒng)一成指數(shù)形式或?qū)?shù)形式,如何統(tǒng)一,可以從指對(duì)數(shù)的定義入手分析。 生:根據(jù)對(duì)數(shù)恒等式可得:2txe2tx≥2xln2x=eln2xln2x, 設(shè)計(jì)意圖:本題相對(duì)引例而言,結(jié)構(gòu)上觀察難度相對(duì)較大,需要對(duì)原不等式進(jìn)行恰當(dāng)變形(湊項(xiàng)),這是學(xué)生解決問題的難點(diǎn)。教師給學(xué)生時(shí)間進(jìn)行獨(dú)立思考,通過交流不斷提高分析轉(zhuǎn)化問題的能力,做到對(duì)問題深度思考。 三、給學(xué)生機(jī)會(huì),交流展示思維過程 例2 (2020年山東高考21題) 已知函數(shù)f(x)=aex-1-inx+ina。 (1)略;(2)若f(x)≥1,求a的取值范圍。 預(yù)設(shè)活動(dòng):本題難度較大,常規(guī)方法較煩瑣,讓學(xué)生先獨(dú)立思考5分鐘,再組織學(xué)生進(jìn)行分組討論,尋求解題思路,過程中巡視指導(dǎo)學(xué)生,創(chuàng)造同構(gòu)利用函數(shù)的性質(zhì)解題。 師:請(qǐng)小組派代表展講,并分享交流問題解決的探究過程。 生:不等式等價(jià)于aex-1-lnx+lna≥1,為了化同構(gòu),我們根據(jù)前面的經(jīng)驗(yàn),需要把指數(shù)式和對(duì)數(shù)式分開,于是得到aex-1+lna≥lnx+1,考慮到指數(shù)式的指數(shù)為x-1,于是兩邊加了x-1,得到aex-1+lna+x-1≥lnx+x,此時(shí)左邊指數(shù)式中的指數(shù)x-1與lna+x-1相差一個(gè)數(shù)lna,同時(shí)指數(shù)的系數(shù)有個(gè)a,于是得到ex-1+lna+(x-1+lna)≥lnx+x=elnx+lnx,令g(x)=ex+x,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性可得lna>lnx-x+1,再構(gòu)造函數(shù)h(x)=lnx-x+1,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最值,即可求得a的范圍。 設(shè)計(jì)意圖:本題同構(gòu)特征不明顯,需要學(xué)生利用配湊法結(jié)合對(duì)數(shù)恒等式進(jìn)行化歸,難度較大。設(shè)計(jì)獨(dú)立思考時(shí)間,目的在于讓學(xué)生深度思考;給學(xué)生交流機(jī)會(huì),設(shè)計(jì)交流互動(dòng)環(huán)節(jié),目的在于通過生生活動(dòng),逐步思考發(fā)現(xiàn)解題方法。本題還有其他3種解法,相對(duì)而言同構(gòu)法更好操作,但需要學(xué)生熟練掌握配湊技巧。 四、教學(xué)反思 本堂課“同構(gòu)思想在指對(duì)型函數(shù)中的應(yīng)用”是在系統(tǒng)復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,打破原有的知識(shí)體系,圍繞函數(shù)性質(zhì)中的重、難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行細(xì)化,以達(dá)到提高復(fù)習(xí)的針對(duì)性、全面性、有效性。 (一)創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境和數(shù)學(xué)問題,利用問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維 進(jìn)入高三二輪復(fù)習(xí)階段,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的主干知識(shí)已經(jīng)相當(dāng)熟悉,但在綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力方面,還有待提升。教師給學(xué)生內(nèi)容,本質(zhì)是課堂上為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境和數(shù)學(xué)問題,采用問題驅(qū)動(dòng),引發(fā)學(xué)生思考和交流。 眾所周知,教學(xué)情境和數(shù)學(xué)問題是多樣的、多層次的。本堂課引例1引編了2020年全國(guó)卷2第11題,采用了學(xué)生熟悉的不等式背景,屬于較復(fù)雜的問題,需要學(xué)生通過移項(xiàng)、變形,構(gòu)造結(jié)構(gòu)相同的式子,并運(yùn)用函數(shù)思想將問題等價(jià)轉(zhuǎn)化,揭示問題的本質(zhì),從學(xué)生的課堂表現(xiàn)來看,學(xué)生已經(jīng)初步掌握了同構(gòu)的意識(shí)和函數(shù)思想方法。引例2是方程根的問題,從結(jié)構(gòu)上看,比引例1的結(jié)構(gòu)更相似,不同點(diǎn)在于,指對(duì)數(shù)式的差異,引發(fā)了學(xué)生的積極思考和交流,面對(duì)認(rèn)知沖突,通過探究分享,學(xué)生在指對(duì)數(shù)式之間架起了一座同構(gòu)的橋梁,從而實(shí)現(xiàn)了問題的同構(gòu)轉(zhuǎn)化。兩個(gè)引例的使用體現(xiàn)了由淺入深、循序漸進(jìn)的思維過程,有利于提高學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的能力。 (二)課堂給予學(xué)生充分思考時(shí)間,讓學(xué)生真正成為課堂的主人 新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡教師把教學(xué)活動(dòng)的重心放在促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)上,積極探索有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的多樣化,不僅限于講授和練習(xí),還包括引導(dǎo)學(xué)生閱讀自學(xué)、獨(dú)立思考、動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流等。 本堂課在教學(xué)實(shí)施過程中,多次采用學(xué)生獨(dú)立思考、動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流等學(xué)習(xí)方式,這些學(xué)習(xí)方式與傳統(tǒng)教學(xué)相比,能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,但是如果學(xué)生沒有經(jīng)過獨(dú)立思考、動(dòng)手實(shí)踐、自主探索,那么合作交流時(shí)學(xué)生常常無話可說,致使合作交流形同虛設(shè)。因此,本堂課在學(xué)生交流前,教師給學(xué)生充分的時(shí)間深度思考,待學(xué)生有了自己的想法后,再開展合作交流,才有了后來課堂上學(xué)生的精彩表現(xiàn)。 五、結(jié)語(yǔ) 學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程是一個(gè)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)和生本互動(dòng)的過程,學(xué)習(xí)過程中難免出現(xiàn)各種錯(cuò)誤。只有將這些課堂中出現(xiàn)的錯(cuò)誤充分暴露,展現(xiàn)學(xué)生真實(shí)的思維過程,學(xué)生才能真正掌握所學(xué)知識(shí),甚至在錯(cuò)誤中創(chuàng)新解決問題的思路和方法,而這些過程都需要時(shí)間的驗(yàn)證,顯然這需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,即使是高三二輪復(fù)習(xí)課堂,仍要還時(shí)間給學(xué)生,真正落實(shí)多樣化教學(xué)方式,讓學(xué)生真正成為課堂的主人。 參考文獻(xiàn): [1]史寧中,王尚志. 普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京:高等教育出版社,2020. 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