陳 鴻 福建省晉江市陳埭民族中學
教學時有的放矢,方能彰顯成效。教學活動是聯系外在因素、涵蓋諸多教學理念、構建內在豐富關系的工程。面對新課標的深入實施,在高中數學教學中,應明確組織開展有效的知識教育活動,這已經成為學科教育及學校教育的重要目標,不僅需注重學生成績,也要關注學生思維創新、思維品質、動手實踐能力等。以高中數學函數解題思路為例,將能力培養、以生為本貫徹始終,開展多樣化教學,從而提高教學質量。
函數是描述客觀世界變化規律的數學模型,稱為數學的靈魂,其揭示了客觀世界中各量的互相制約、互相依存關系,是初等數學銜接高等數學的樞紐,也是考查學生能力和知識的工具。《普通高中數學課程標準》中提出,函數思想方法貫穿高中數學始終。歷年高考中,函數均占據較大比例,通常和不等式、數列等知識交匯,以壓軸題模式考查學生的綜合應用能力,這促使教師加強對函數解題教學的重視,把握函數的性質與概念,拓寬學生的函數解題思路,提升數學能力。在函數解題教學中,應確保學生邏輯清晰,能夠從客觀層面出發,解決函數問題,同時,能夠了解計算方法,采取多元化解題方式,多角度解析函數知識,鍛煉解題能力,激發創新思維,掌握問題多元化處理措施,結合函數和其他知識點內容,共同建構知識的聯系性,跳出原本題目信息,更為全面地看待函數問題,加強學生分析、解題能力的培養,養成數學思維,推動學生發展數學核心素養。
康托爾曾說:數學領域中提問的藝術相比回答更為重要。可見,數學習題的好壞會影響多元化解題思路的教學,選題標準如下。
這里的目標是指數學課堂的教學目標。教師應按照考試大綱及《普通高中數學課程標準》的要求確定教學目標,包含知識與技能、情感與態度、過程與方法等,并按照目標選擇相應的習題。函數解題思路多元化教學中,以培養學生的多元思維、鞏固函數知識為主要目標。但是,實際教學中,存在學生盲目做題、無目標情況下求解題目的情況,難以提高學習效率,特別是不同階段的習題其目標不同。新課的目標在于鞏固知識,習題挑選時,以單個知識點為主;在復習階段,題目需圍繞章節重點,鞏固章節重要知識。確定目標后,教師挑選習題時,需注意學生暴露的問題及學習水平,保證學生對知識點有初步認知。若班級梯度較大,則需選擇難度適中的題目。并且,收集學生出現錯誤的原因,了解學生的易錯點,方能根據錯題糾正學生的解題思維,培養解題思路多元化。
代表性是指函數習題能夠代表某類題型。函數知識點較多,且引申的題型雜而多,多圍繞值域、定義域、奇偶性、單調性及最值展現出來,一般情況下,學生難以有效理解。教師確定解題課程目標后,需圍繞目標知識內容選擇代表性題目,便于學生理解與吸收,保證學生今后面對類似題目時,能夠順利解題。并且,教師應當選擇擁有普遍規律性、代表性的例題作為示范,保證學生能夠了解一般的解題思路,并配套相關習題加以強化。對于易錯、重要的知識點,需設置針對性題目,促使學生暴露錯誤,結合其認知規律,遵循從易到難的原則,給學生布置不同層次的作業,使其針對性回答函數問題,分析函數題目中的條件與信息,尋找函數知識點。設置題目時,也要營造相關情境,激發學生的興趣。
基本解題方法是指利用通用解題方式解決問題。相同章節或課時的問題中,可采取多種解題方式,有些題型復雜,有些題型簡單,教師在題目的講解中,需注意選擇方法,不能僅講解特殊方式,或為求快僅給出答案。教師確定解題方法后,能夠以此為習題呈現順序、內容指明方向。教師需促進學生構建完善的知識結構,這建立在學生對命題、概念的理解上,主要指學生是否能夠在解題中結合題目特征完成知識遷移,拓寬解題思路,是否能夠及時在記憶庫內提取所需知識點,這就要求教師選擇習題時改善學生的認知結構,注意知識之間的聯系,開辟多種解題路徑,讓函數解題更為便捷,無須長篇累牘。如果學生解題思路煩瑣,即便能夠解答函數問題,也會消耗諸多解題時間,難以整體把控做題節奏,所以必須建構嚴密的知識網絡,梳理函數知識點。
函數習題選擇中,需以學生為主體,教師從旁引導,暴露學生解題的思維過程。解題思路多元化教學重點在于培養學生的思維方法,使其能夠知其然并知其所以然,全程參與習題解答。教師可先讓學生大膽嘗試,當陷入困境或難以尋找思路時,教師可立足于學生思維層面,和學生共同回到題目,多方面解析題目,通過表面題意共同探尋隱藏條件,深入理解函數知識,以函數習題促進師生互動,使學生能夠尋找解題思路,真正掌握解題策略與方法。同時,理科之間聯系密切,學生也能通過函數學習掌握物理、化學、生物學科的內容,使得學生學習其他學科更為輕松,從多角度思考問題,在解題過程中加強理解,梳理所學知識點,建構自身的知識體系,高效率解答學科問題。
在《普通高中數學課程標準》中提出,編排和呈現教材內容應當凸顯知識形成及應用的過程,引導學生從現有的經驗和知識出發,開展自主探索及合作交流。高中函數解題教學中,也要從學生現有的活動經驗和知識背景出發,注重學生不同的學習過程,做到以學生活動為主線,以學生為主體,使得學生能夠在教師引導下開展積極的數學活動,教學過程也從“填鴨式”“滿堂灌”的單方面知識傳授,轉變為提出和解決問題的過程。教師的教學活動需堅持以人為本,明確高中生易受到外界不良因素熏染產生消極思想,樹立“學生發展為本”“學生中心”的教學理念,根據教學目標的要求,結合學生認知和心理發展規律,設置有關學生生活、學習的情境,從而激發學生學習的熱情,培養學生自主學習的能力。
例如,在三角函數解題中,教師可根據學生的特點及認知規律,將數學知識和學生學習相結合,提出題目:將y=sin的圖像向右平移個長度單位,再將各點的橫坐標縮短至原本的,求所得圖像表示的函數。通過此類問題,激發學生內在學習動力,使其能夠主動參與到課堂教學中,為解題思路多元化教學奠定良好的思想基礎。
教學的目的是“不教”。教師的教學活動是為了傳授給學生知識和解決問題的技能與方法。特別是,新課改中提出,教師應做到以生為本,以能力培養為第一要務,要求教師始終將“鍛煉、培養學生的技能為重點”落實到函數解題思路多元化教學的諸多環節中,即為學生提供動手探析、參與實踐及互動探討的機會,將教學的主導作用發揮出來,加強對學生解題的指導,使得學生能夠在師生互動中學習解題技巧,解決函數問題,提高自身的綜合能力。具體如下:
1.培養發散思維
高中函數知識復雜,涉及概念較多,具有抽象性特點,加上學生認為函數學習無過多作用,難懂、難學,降低了學習興趣。通過解題思路多元化,能夠鼓勵學生積極思考,發散思維,獲得解題樂趣。為促使學生綜合利用函數知識、使用多種方式解答問題,根據自身觀察總結問題,了解解題規律,加深對函數知識的理解,培養自身的發散思維,教師可采取一題多變的方式,使學生拓展思維空間,活躍數學課堂氛圍,使學生能夠獲得解題成就感。
例1已知二次函數f(x)=ax2+bx+c(a>0),解方程f(x)-x=0。
學生根據二次函數及方程的學習可知,二次函數解題會伴隨方程知識。根據已知條件二次函數f(x)=ax2+bx+c(a>0),以及一元二次方程中系數與根之間的關系解方程。還有的學生采取數形結合的方式解題,明確直線y=x 和拋物線f(x)=ax2+bx+c(a>0)相交。通過此種方法,引導學生實現多角度解題,形成系統性知識體系,保證教學時做到有的放矢,將解題思路多元化融入課堂,對相似類型的題目做到舉一反三。
2.培養創新思維
高中數學具有復雜性和抽象性,學生解題時需從不同層面出發,使用多樣化的方式完成解題,以此提高解題水平。教師采取多元化思路鍛煉學生的解題能力,可培養其創新思路,保證學生即便面對復雜題型,也能實現多方位思考,不會產生手足無措的情況,更快地解決函數問題,鍛煉思維。
例2求解不等式4<|2x-1|<8。
數學教師需引導學生思考絕對值的定義,簡化不等式,明確:若2x-1>0,則4<2x-1<8,解得,x>;若2x-1<0,則4<-2x+1<8,解得。教師引導學生將絕對值號消去后求解不等式。還可以轉換思路,拆分不等式,將不等式分為-4<2x-1<-8和4<2x-1<8,以此引導學生解不等式。通過此種方法,拓寬學生的解題思路,培養學生的創新能力和思維,使其能夠采取多種方法解決數學問題。
3.培養合作精神
學生個人的思維受限于自身學識、精力等,存在局限性,多個人的思維必定會有差異。函數解題教學中,可設置討論小組,每個小組遵循“組內異質,組間同質”的原則,每個小組不同層次學生針對函數問題開展討論和分析,每個成員均需分享解題思路,共同探討不同解題方法的有效性,使得學生之間能夠取長補短,突破思維的限制,實現共同發展。
例3判斷函數在x>0 時的單調性。
教師引導學生自主探索解題模式。學生以往從未接觸過此類題型,或許可以多元化看待問題,卻也易走入死胡同。教師組織學生前后排組成討論小組,小組成員解題前共同探討自身的思路,有的學生選擇畫圖法,根據具體數值通過畫圖判斷;有的學生選擇假設法,假設為減函數,再設0<x2<x1,代入函數式,再證明。小組成員探討中,采取辯論、證明、驗算的方式確定解題思路,做到多種解題思路相互碰撞,使得學生互相分享、學習解題思路。小組完成函數解題討論后,教師可予以優秀小組小禮品,激發小組成員的積極性,樹立解題信心。
生活處處皆數學。教學是師生之間學習知識、情感渲染及交流信息的雙向動態互動過程。部分教師在函數解題中,僅注重課內師生互動,提升學生的能力,卻對課外活動輔導有所忽視,未能以發展的眼光看待學生解題思路多元化的培養,導致產生“課堂效果顯著,弱化課外效率”的情況。因此,高中函數解題思路教學中,教師應當將課外探究作為課堂教學的延伸,根據課堂目標、教學內容設置可濃縮課堂知識的探究性函數問題,落實“雙減”政策要求,合理安排課外作業,鼓勵學生利用所學函數知識開展探究活動,解答問題,提升思維創新能力,豐富學習生活,進而提高學習能力。
例如,在函數解題中,教師可根據學生的能力將課外探究劃分為三個層級,為各層級學生提供探究空間,使其能夠良好地完成課外探究函數習題,鞏固課堂所學知識。
學生通過課后解答函數問題,不僅能夠復習所學函數知識,還能將函數知識進行延伸,從而培養合作精神,提升教學效果。
綜上所述,高中函數作為重要知識點,在高考中占比較大,教師采取解題思路多元化教學,促使學生多角度看待問題,不局限于某一知識點,加強學生對多種知識的理解,建立數學知識體系。因此,高中教師應當堅持以人為本、堅持能力培養、堅持課外探究,通過多種方法激發學生的興趣,延伸課堂教學,提高學生的能力,從而優化數學課堂教學效果。