摘要:著名數(shù)學(xué)大師波利亞說:學(xué)數(shù)學(xué)就意味著解題。數(shù)學(xué)教育中盛傳一句話:掌握一個好的解題方法比做一百道題更重要。可見學(xué)好數(shù)學(xué)解題在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要地位。我們首先應(yīng)該廣泛涉獵知識,然后在整理、歸納知識中形成數(shù)學(xué)思想,進(jìn)而在運(yùn)用知識解決實(shí)際問題中捕獲靈感,探求方法。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);教學(xué);解題研究
高考數(shù)學(xué)命題始終堅(jiān)持源于課本、高于課本這個基本原則,高考數(shù)學(xué)的命題者們努力地使用數(shù)學(xué)科目中最基本的原材料精心加工烹制出一道美味誘人的大餐,無論是全國卷或是地方卷。
我跟學(xué)生說:數(shù)學(xué)問題的解題技巧源自問題的特殊結(jié)構(gòu)。我們要學(xué)會觀察問題的結(jié)構(gòu),然后聯(lián)想我們所學(xué)知識,技巧與方法就自然地形成了。因此,我向?qū)W生提出過一系列的解題理論如學(xué)生在數(shù)學(xué)解題中的思維,我將它們劃分成固體思維(機(jī)械地死搬硬套型),氣體思維(不著邊際地胡思亂想型),液體思想(能根據(jù)問題特點(diǎn)調(diào)整思維解題型)。要弄清數(shù)學(xué)問題的因果聯(lián)系,努力探求方法縮短因果間的距離,按照問題的需要來決定運(yùn)算的走向,要讓數(shù)學(xué)解題中的思維像水一樣的自由的流動,要設(shè)法揣摩命題者的思想,提高解題效率,縮短解題周期。高考數(shù)學(xué)題大致分成知識型、運(yùn)算型、思維型、應(yīng)用型、能力型、創(chuàng)新型,不同類型的問題采用不同的方法去解決它。高考中選擇、填空這些小題的做法,我強(qiáng)調(diào)建立典題本,運(yùn)用典題本,整理、歸納源于課本高于課本的結(jié)論,多總結(jié)課本典型習(xí)題引申出來的課本間接結(jié)論,在平時學(xué)習(xí)考試中設(shè)法運(yùn)用它,高考題往往是運(yùn)用這個原理命制出來的。我向?qū)W生們提出過解決小題的十六字方針:排除干擾、挖掘隱藏、搶點(diǎn)突破、快速求解。錯誤往往是干擾產(chǎn)生的,干擾有問題本身的、也有學(xué)生不良習(xí)慣中帶來的,排除干擾就是不給自己犯錯誤留機(jī)會。高考數(shù)學(xué)問題的條件有明條件、暗條件兩種,我們要善于發(fā)現(xiàn)、挖掘暗條件,慎防暗箭傷人。一個問題中考查了多個知識點(diǎn),我們選擇某一個恰當(dāng)?shù)闹R點(diǎn)去實(shí)施解題顯得方便快捷。在指導(dǎo)學(xué)生解決高考大題時,為扭轉(zhuǎn)學(xué)生在高考中草稿紙演算太多的局面,我向?qū)W生提出了零距離地書寫,大題的運(yùn)算書寫應(yīng)清晰透明,上一步與下一步零距離,別人一看就非常清楚,盡量減少在草紙上演算,這樣就避免了學(xué)生在考試中注意力過多的分配與轉(zhuǎn)移,既減少了犯錯誤的機(jī)會,又大大地提高了解題效率。湖南省高考數(shù)學(xué)考綱在2003年提出加大考生運(yùn)算能力的考查,我向?qū)W生提出運(yùn)算能力的表述為:設(shè)計(jì)運(yùn)算的能力,轉(zhuǎn)化運(yùn)算的能力,表達(dá)運(yùn)算的能力。并指出要重視設(shè)計(jì)運(yùn)算與表達(dá)運(yùn)算的能力訓(xùn)練及培養(yǎng),運(yùn)算前的設(shè)計(jì),運(yùn)算中的轉(zhuǎn)化及操作運(yùn)算時的表達(dá)都是運(yùn)算能力的體現(xiàn)。在解題教學(xué)中,我還積極引導(dǎo)學(xué)生原生態(tài)解題、立體解題,讓學(xué)生尋找解題的鑰匙,尋求解題的刺激,營造快樂學(xué)習(xí)、愉快解題的氛圍。例說解題如下:
【例1】計(jì)算cot10°-4cos10°的值。
思考一:原式=cos10°-2sin20°sin10°=sin(50°+30°)-sin(50°-30°)-sin20°sin10°=……(拆項(xiàng)拆角);
思考二:原式=cos10°-2sin20°sin10°=cos10°-2sin(30°-10°)sin10°(利用非特殊角組合出特殊角);
思考三:令cos10°=x,sin10°=y,由2xy=sin20°=sin(30°-10°)=12x-32y利用代數(shù)的策略求解;
思考四:將cot10°,4cos10°轉(zhuǎn)化成幾何量求解,設(shè)計(jì) Rt△ABC,∠C=Rt∠,∠A=10°,BC=1,則AC=cot10°,作BD使∠BDC=30°,則 DC=3,DB=2,
由正弦定理2sin10°=ADsin20°,
AD=4cos10°,∴cot10°-4cos10°=3。
【例2】求y=x+x2-3x+2值域,觀察問題結(jié)構(gòu),在x2-3x+2=(x-1)(x-2)的因式分解上展開思維。
思考一:y=x+(x-1)(x-2),顯然(x-1)(x-2)≥0,
即x≥2或x≤1。
(1)x≥2時,y≥2
(2)x≤1時,令1-x=t,則2-x=1+t(t≥0)
γ=1-t+t(t+1)
=1+t(t+1)-t
=1+tt+1+t∈1,32
即f(x)值域?yàn)?,32∪[2,+∞)。
思考二:由x2-3x+2≥0x≥2或x≤1。
方程可化為:y-x=x2-3x+2
∴y-x≥0(y-x)2=x2-3x+2
即y-x≥0y2-2xy=-3x+2
即x=y2-22y-3≥0即y2-3y+22y-3≥0
解不等式得值域1,32∪[2,+∞)。
思考三:利用導(dǎo)數(shù)研究,思考四:實(shí)施三角化策略。均圍繞因式分解展開。
【例3】x=5-12,求x5+4x4+3x3+2x2+x+1的值。
我在瑞華學(xué)校招聘高中數(shù)學(xué)教師曾用此題考查師大數(shù)學(xué)系畢業(yè)的三位應(yīng)聘教師,僅一人做出且運(yùn)算復(fù)雜。應(yīng)該怎么去思考呢?x=5-12既是分式又是跟式,要代入求值的多項(xiàng)式項(xiàng)多、次數(shù)高,如何解決這個矛盾?我們想:縮短因果間的距離。將x=5-12變形為(2x+1)2=5進(jìn)而化為x2+x=1,再將原式代為:x3(x2+x)+3x2(x2+x)+2(x2+x)-x+1,進(jìn)而用整體代入求值,則變得簡單明了。
對稱、旋轉(zhuǎn)、和諧稱為數(shù)學(xué)美的符號,利用問題中數(shù)學(xué)美的信息來實(shí)施解題往往可以收到極佳的效果。
參考文獻(xiàn):
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[2]王弟成.解題教學(xué)重要的是要教給學(xué)生分析方法[J].數(shù)學(xué)教學(xué)研究,2013(10).
作者簡介:
宋學(xué)祎,湖南省永州市,湖南省永州市新田一中。