●(蕭山中學 浙江杭州 311201)
優化讀題方式提升讀題能力
●瞿少華(蕭山中學 浙江杭州 311201)
在數學學習中,如何轉變學生的學習方式,使學生由被動應付學習轉變為積極主動學習,并形成良好的學習習慣,是中學數學教學的主要目標之一.學生學習數學的主要目的不是解題,但在日常的學習質量評估中,常常離不開解題.筆者長期在教學一線,深深感受到許多學生在解題的開始階段,即讀題階段,出現不明題意、思維受阻、“有勁使不出”的現象,加重了學生數學學習的負擔.為幫助學生克服讀題困難,培養和優化學生良好的數學思維,筆者做了一些實踐、探索和研究,歸納如下:
讀題能力是指學生對呈現的數學問題進行閱讀理解的能力.心理學研究表明,讀題能力實質是對問題進行正確恰當表征的能力,而正確恰當地表征問題又是解決問題的關鍵.“專家”和“新手”在問題解決上的差別主要表現在2個方面:問題表征和問題解決的策略類型.“專家”在問題表征中有更加豐富的經驗,有更多的表征手段和途徑,因而對問題的理解更加深入,尋找解決問題的策略相對簡化和方便,從而效率更高,效果更好.學生相當于“新手”,在讀題階段或者說問題表征階段,缺少經驗,缺乏表征思路和基本手段,因而在很大程度上增加了問題解決的難度,也加大了學生數學學習的難度(或者學習負擔),現舉2例如下:

這是人教版數學選修2-2中的一個習題,每一屆都有一些學生讀不懂題目,解答遇到困難.與學生交流后發現原因是題中的字母,學生認為字母抽象難懂.如果把“抽象”讀成“具體”,那么題意就不難理解了.
比如,令a1=2.1,a2=1.8,a3=2.2,則


例2有4位同學在同一天的上、下午參加“身高與體重”、“立定跳遠”、“肺活量”、“握力”、“臺階”5個項目的測試,每位同學上、下午各測試一個項目且不重復.若上午不測“握力”項目,下午不測“臺階”項目,其余項目上、下午都各測試一人,則不同的安排方式共有多少種?
這是2010年浙江省數學高考試題,學生認為制約條件多,記憶負荷大,讀題后意思雖然能理解,但理不出頭緒,解題思路不清.如果把“具體”讀成“數學模型”——2維矩陣,則理解起來容易得多,解題思路也易形成.


圖1
由此可見,學生讀題能力的強弱在很大程度上影響學生解題思路的形成,影響基礎知識、基本方法的恰當運用,讀題能力薄弱也加大了學生學習數學的難度.
2.1 “具體”讀成“模型”
“具體”讀成“模型”是指對于一些具體的問題,抓住其本質的信息,撥開表面無關信息的干擾,把它抽象成已知的數學模型,重新表征問題.比如二項展開式系數的推導、排列組合數計算、用矩陣填空等.歷史上,歐拉讀七橋問題時,把陸地讀成點,把橋讀成線段或弧(如圖2所示):

圖2
把七橋問題讀成:用筆連續不斷地一次畫出該圖,每條線只能畫一次.因為中途的點進出不能是奇數條數(起始點除外),從而成功地給出該問題無解的結論.
例3把編號為1,2,3,4的4個盒子和4個小球全部放入盒里,共有多少種不同的放法?
學生讀題后,主要的想法是分類討論:幾個盒子放球、放幾個球,這是正確的.若把該問題讀成A→B的映射模型,則所求映射的個數為44=256.同樣地,集合{a1,a2,…,an}的子集的個數為2n個.把具體問題讀成已知模型往往能看清問題的本質.
2.2 “抽象”讀成“具體”
“抽象”讀成“具體”是指把抽象的數學問題用具體形式再現,降低分析、推測的難度,用著名數學家華羅庚的話講是“退一步,進二步”,從而彰顯問題的關鍵點,形成解決問題的突破口或者方向.
例4f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)是否為中心對稱函數?證明你的結論.

2.3 “綜合”讀成“分解”
“綜合”讀成“分解”是把較復雜的問題分解為若干個較簡單的問題,逐個擊破,特別注重范圍的分解和類型的分解,從一定意義上講是加強了條件,使問題解決變得相對容易.
例5已知f(x)=(x-a)2lnx(a∈R),若x∈(0,3e]恒有f(x)≤4e2成立,求實數a的取值范圍.
這是2011年浙江省數學高考理科試題,a∈R且f(x)是2個函數的復合(乘積),該問題涉及x的取值范圍和函數的類型.
當x∈(0,1)時,lnx<0,因此就f(x)的最大值而言,只需考慮x∈(1,3e]的情況即可.當a≤1時,(x-a)2,lnx在(1,3e]均大于0且是增函數,因此只需考慮f(3e)≤4e2,即

因為

所以
a∈φ.
同樣地,當a>3e時,
f(e)=(e-a)2>(3e-e)2=4e2