在高中數學解題教學中,當解完一道題后,并不是大功告成,或者萬事大吉,教師還應啟發學生進行有效的反思,使學生從解題演練中獲得更多的啟示和更大的收獲,鞏固和擴大解題訓練的成果,從而有效地提高學生分析問題和解決問題的能力,提高數學教學質量.筆者根據多年的教學實踐,就高中數學解題教學中如何引導學生進行有效的反思,談幾點粗淺的看法.
一、反思相互聯系
在數學解題教學中,當學生解完一道題后,教師應引導學生回顧本題在解題過程中所聯系到的基礎知識,基本解題方法和技能技巧等,找出其內在的聯系,分清其實質.這樣不僅有利于提高學生分析問題和探究問題的能力,而且有利于培養學生的歸納思維能力.
【例1】 (2007年廣東省高考理科題)已知a為實數,函數f(x)=2ax2+2x-3-a,若函數y=f(x)在區間[-1,1]上有零點,求a的取值范圍.
本題的解法有七八種之多,當教師講解完后,還應引導學生反思一下,發現解題過程中共用到一元二次方程、一元二次函數、一元二次不等式等解法,以及用到分類討論思想、數形結合思想等數學思想方法.事實上,如果我們的學生平時把以上各量之間的關系都弄透了,弄懂了,那么當以后遇到類似的題目時,就能避免解題的盲目性,大大提高解題的質量和效率.
二、反思一題多解
在教學中我們不難發現,許多課本中的例題和習題,以及課外書中的不少題目,都存在一題多解的情況.因此每當在解完一道題后,教師還應啟發學生認真反思:本題還有別的解法嗎?如果有,應該怎樣解,在這些解法中,哪種最佳?等等.這樣的教學,不僅能極大地激發學生學習的興趣和鉆研精神,而且能有效地培養學生的發散思維能力.
【例2】 解方程:sinα-1=cosα.
解法一:原方程變形為sinα-cosα=1,
兩邊都乘以22,化簡得sin(α-π4)=22,
∴α-π4=nπ+(-1)n·π4,即α=nπ+(-1)n·π4+π4.
解法二:由誘導公式將原方程變形為sinα-sin(π2-α)=1,
∴2cosπ4sin(α-π4)=1,即sin(α-π4)=22,以下同解法一.
解法三:原方程先化為sinα-cosα=1,
兩邊都平方得cosαsinα=0,
由cosα=0得α=nπ+π2,由sinα=0得α=nπ,
經檢驗,α=2nπ,α=2nπ+3π2是增根,故原方程的解集同解法一.
事實上,除以上的三種解法外,本題另外還有三種解法,此處就不一一列舉了.而這六種解法分別用到了三角的倍分公式、解方程、解三角函數等方法,體現了知識之間橫向與縱向聯系,尤其是這些解題方法各有千秋,充分展示了解三角方程的一般規律,教師在教學中引導學生進行這樣的反思,對培養學生思維的靈活性十分有利.
三、反思一題多變
在解題教學中,每當解完一道題后,教師還應啟發學生反思一下,若改變原題中的條件,其結論又會怎樣?若增加或減少一些條件,結論還成立嗎?或題目還有解嗎?若改變結論,又需要什么條件?本題還可以變式出哪些類似的題目?通過本題的解答還可以引申到什么樣的情形?凡此等等.這樣不僅可使一題變一串,有效地提高學生的解題效率,而且可以開闊學生的視野和思維,有效地提升學生的靈活應變能力和探究水平.
【例3】 已知z1,z2∈C,z1·z2=0,求證:z1,z2中至少有一個是零.
解完題后,教師引導學生作如下的變式訓練.
變式一:設z1,z2,…,zn∈C,且z1·z2·…·zn=0,則z1,z2,…,zn中是否至少也有一個是零?
變式二:已知z1,z2,z3∈C,則z1+z2+z3=1z1+1z2+1z3=1,求證:z1,z2,z3中至少有一個復數是1.
變式三:已知z1,z2,z3∈C,且1z1+1z2+1z3=1z1+z2+z3,證明:三個復數z1,z2,z3分別對應的向量oz1,oz2,oz3中至少有兩個向量的和必為零.
變式四:已知z1,z2∈C,z21+z22=0,則復數z1及z2對應的向量oz1與oz2所在的直線互相垂直,且|oz1|=|oz2|.
四、反思解題規律
在解題教學中,當解完一道題之后,教師還應引導啟發學生反思:本題解題是否有規律可循,或者從特殊題目的解法可否能引申到較一般題目的解法等等.這樣的教學,不僅有利于學生強化知識的有效運用,而且能有效地提高學生知識的遷移水平,從而有效地培養學生的歸納概括、綜合整理的能力.
【例4】 求下列函數的值域:
①y=1+x+1;②y=x+1-x2;③y=x+x2-4x+3;④y=f(x)-1-3f(x),其中f(x)∈38,49;⑤y=x-1-x+1.
當解完上述習題后,教師應及時地啟發學生進一步反思這些題目的特點,不難發現其解題方法有下列規律:①形如y=mx+n型的函數的值域的求法:當m≠0時,其值域為y≥0;當m=0時,其值域為y=n.②形如y=m+nx型的函數的值域的求法:當n>0時,其值域為y≥m;當n<0時,其值域為y≤m.③形如y=mx+n1-x2型的值域的求法:可令x=cosα(0≤x≤π)或x=sinθ(-π2≤θ≤π2),利用三角換元來求解.事實上,教師在解題教學中通過這樣的啟發引導,不僅可以使學生達到舉一反三、觸類旁通的良好效果,而且可以培養學生勇于探索、善于總結的良好習慣.
五、反思錯誤之處
在解題教學中,教師應引導學生及時反思解題過程中的關鍵步驟,反思最容易忽略的地方,反思最容易混淆的概念和知識點,反思最容易出錯之處等等,并認真總結解題中應引起注意和重視的問題,提高學生辨析解題錯誤的能力,從而有效地培養學生一絲不茍、嚴謹科學的學習態度.
【例5】 (2008年全國高考題)雙曲線的中心為原點O,焦點在x軸上,兩條漸近線分別為l1、l2,經過右焦點F垂直于l1的直線分別交l1、l2于A、B兩點.已知|OA|、|AB|、|OB|成等差數列,且BF與FA同向.①求雙曲線的離心率;②設AB被雙曲線所截得的線段的長為4,求雙曲線的方程.
當教師引導學生解答完此題后,還應提醒學生在解題過程中最易出現的問題:①認知上的錯誤,即學生不能較好地利用雙曲線的幾何量a、b、c來研究漸近線;②解答第一問時不會利用數形結合思想,解答第二問時不會利用轉化思想;③計算上的錯誤;④審題上的錯誤,如誤將AB被雙曲線截得的線段的長認為是|AB|=4,誤將垂直于l1的直線看成垂直于l2的直線等等.事實上,在平時的解題教學中,教師應著重啟發引導學生養成解題后再查漏補缺的習慣,并且不斷總結經驗教訓,不斷豐富和完善自己,從而有效地提高解題的速度和準確性,提高數學教學質量.
(責任編輯 黃春香)