劉智智


摘要:解數學題是發展學生高中數學學科核心素養的重要途徑。在高中數學解題過程中,教師要關注學生的思維,引導學生自主探究、思考,幫助他們讀懂、分析梳理和深悟題意,根據題意來確定解題方向,形成解題思路,掌握解題方法,并在數學計算中發展數學學科素養。
關鍵詞:高中數學解讀題意學科素養
在高中數學解題中,審題是首要任務,也是重點和難點。精研題意是一種能力,更是一種素養,它需要教師在解題過程中漸進滲透。很多時候,學生忽視審題,未能正確探析題意,導致解題方向不正確,費時費力。出現的解題錯誤,多與學生審題不強,題意理解不清有關。面對高中數學題目,教師首先要讓學生學會精研題意,把握題意內涵,為梳理、形成解題思路創造條件。為了精研題意,需要審視題設條件,把握解題方向,發展數學邏輯思維,從而總結解題方法,形成高中數學學科關鍵能力。
一、讀懂題意,審視題設條件
在數學解題方法教學中,讀懂題意是首要任務。在高中數學題目中,可能存在多個條件、多重關系,學生在審題時,就需要從這些題設條件中去梳理和把握。拿到一道題后,學生應該認真去讀題,從讀題中審視題設條件,哪些是明確提出的內容,哪些是隱藏的內容,哪些是可以明確的數量關系等,這些都需要通過讀題來獲得。學生只有通過審題,厘清題意,才能為后續的具體解題方法界定思路。具體來說,教師要指導學生提煉有效信息,從題意敘述中透視隱含信息,或者與解題相關聯的其他信息,逐條審視題設條件,從題設表征信息中聯系相關的概念、性質、公式、結論等知識點,探析與解題目標相關聯的思路。因此,讀懂題意的關鍵就是挖掘題意中的關鍵概念和特殊關系,并轉化成數學符號,實現從已知走向未知的數學構建。
如某函數f(x)定義域為[2,3],求f(x2+2)的定義域。從題設條件中,f(x)的定義域已經給出,結合定義域概念表示方法,針對f(g(x))中自變量可以轉換為2≤x2+2≤3的二次不等式,最后求解得到復合函數的定義域為[-1,1]。在本題中,教師首先需要激活相關信息,讀懂題中之意,并運用已知信息和相關知識,確定解題思路。高中數學本身邏輯性、抽象性強,要界定解題思路,需要遵循幾個關鍵環節。先讀懂題意,了解問題內容,初步分析題目中的重點,并分析蘊含哪些解題條件,從已有的知識儲備中找到類似的數學知識和數學原理,為后續的解題提供參照和幫助,也為找到最佳的解題方法埋下伏筆。
二、分析題意,把握解題方向
讀題后要分析題意,將題意具體化,這是實現解讀題意的關鍵一步。教師要指導學生學會從題意中得到條件,聯系學科要點,從而為精準定位解題方法提供原理和公式。只有通過分析題意,學生才能化抽象為具體,化認知為行動。如某題中已知角θ的終邊上有一點P(3a,4a)(a≠0),求sinθ是多少。分析題意得知,其所給出的信息為角θ的終邊上一點P,求該角的三角函數值。根據sinθ=yx2+y2,cosθ=xx2+y2,tanθ=yx,再運用這些三角函數求值方法,讓學生對照該題來探析解題思路。可知,x=3a,y=4a,則r=5a。接著,對a進行分析,當a<0時,r=-5a,則sinθ=-45,所以得到sinθ=±45。可見,只有精準分析,才能和題意的指向保持一致,并通過具體問題讓題目露出其“廬山真面目”。同時,在解題時,我們也要鼓勵學生大膽想象,依托數學想象,從不同角度來分析題中之意,從而發展概括性的數學邏輯和推理能力。
對數學題意的分析,還要嘗試揣摩出題者的意圖,只有深入分析題意,從條件與結論的關系入手,并借助于思維導圖等輔助工具,才能讓解題思路更加清晰。在分析中,教師可以通過“如何設元”“有何關聯”“怎樣聯系”等內容設問,從題目中明確解題方向,增強學生對命題意圖的把握。總之,分析題意,就是要從題目中提煉有價值的信息,特別是挖掘隱含信息與關鍵信息,將其與學生已知相結合,如一些公式、概念、結論等,并以此為解題突破口,來弄清題意,找準解題方向。
三、梳理題意,發展數學思維
在把握數學解題方向時,教師要引領學生梳理題意。數學解題中蘊藏著數學思想。在平時高中數學解題教學中,常用的數學思想有函數與方程、數形結合、分類討論、化歸轉化等。這些數學思想的運用,需要結合不同的題型,精心探究,合理引導,促進思想和題意的相互融合。如某題目如下:用0、1、2、3、4五個數字不重復排列,排列成不同的五位數,從小到大排列,23140是第幾個數?梳理題意可以發現,需要用到排列組合算法,但對于某一個排列數字的次序,需要用到分類討論思想來解決。從小到大的排列順序,第一類為1××××型,其數量有24個;第二類為20×××型,其數量為6個;第三類為21×××型,其數量有6個;第四類為23×××型,其數量為6個;前三類共計36個,第四類的六個數分別為23014、23041、23104、23140、23401、23410。由此可見,23140應該是第40個數。從上例分類討論思想的應用中,學生從中梳理出分類思想,并結合相關數學原理來解題。可見,在數學解題分析中,教師應引領學生深入探究數學題意,梳理題意的數學思想,從而引導學生大膽質疑,發展數學思維。
梳理題意也是不斷否定、不斷修正數學思維的過程。如,在討論數學歸納法時,教師設置問題:今天,第一個走進校門的學生是男生,第二個走進校門的學生也是男生,第三個走進校門的學生還是男生。于是,學校的所有學生都是男生。很顯然,這種推理存在“以偏概全”的錯誤。由此我們來反思數列中的通項公式,如果第一項為1,第二項為1,第三項還為1,則請同學們來猜測其第四項、第五項、第十項等是多少。面對這些問題,我們要鼓勵學生自主質疑,對題意做精細化梳理,獨立思考,親身體驗,從而激發出數學創造的意愿和思想。
四、深悟題意,發展關鍵能力
深悟題意,需要學生能夠從解題過程中,逐漸挖掘題意內涵,領悟出題意圖,從而跳出具體題目,發展高中數學學科關鍵能力。所謂題意內涵,就是題目所涉及的所有數學思想和數學應用能力。對于一個題目,出題的目標在于對知識點的綜合運用,學生要能夠從題意分析中,借助于數學知識來分析邏輯思維,揣摩題意的內涵,構建數學知識框架,總結解題方法,從而跳出題目,探明題意。如某題中已知f(x+1)=x+2x,求f(x)解析式。分析該題,由復合函數找原函數表達式,就需要對復合函數進行變形處理。由題設f(x+1)=x+2x=(x+1)2-1進行變形,令x+1=a,得到f(a)=a2-1,根據x需要滿足x≥0,則x+1≥1,即a≥1。所以,原解析式f(x)=x2-1(x≥1)。可以看出,本題解題思路明確,題意領悟深刻,因為解題者準確把握了出題人的意圖,有效選擇和運用了數學相關公式和原理。所以,高中數學教師要指導學生跳出題目看題目,總結歸類解題方法和思路,深刻領悟題中的“已知義”和“未知數”,并在推理、判斷和分析中掌握解題策略,提升數學學科解題能力。教師只有指導學生深悟題意,才能真正將數學知識轉化成學生的數學解題能力,培養學生的學科素養。
波利亞提出:“好問題類似于采蘑菇,采到一個后還應四處看看,也許還有更多。”高中數學教師要引導學生聚焦題意,站在高處多視角分析題意,指導學生梳理題設條件,并搭建已知與未知之間的橋梁,讓學生在解題過程中發展數學思維和思想,提升數學學科關鍵能力。
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責任編輯:黃大燦 趙瀟晗