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1、高三復習中如何“串點”成“線”
—————從一道高考題談起
江蘇省蘇州市高新區(qū)第一中學 金鵬215011
然而,我們需要得到解決數(shù)學問題的課堂,卻成為了“知識中轉站”(單向傳授)、“思維屠宰場”(機械訓練);小學就開始華羅庚數(shù)學、奧數(shù)培訓,如此云云種種,天天都在數(shù)學,數(shù)學還是學不好。另外,課業(yè)負擔重、機械的訓練、睡眠時間不足、可自由支配時間太少……不尊重學生,何來學習的愉快?肯學、想學、樂學、善學……何談創(chuàng)新型人才培養(yǎng)?
有人撰文提出,我國數(shù)學教育的不足也是明顯的。從數(shù)學教育內部看,其中最主要的是教學沒有真正抓住數(shù)學的本質,常常糾纏在細枝末節(jié)上,存在脫離數(shù)學本
2、源的現(xiàn)象,學生訓練得太多太苦,時間、精力投入太大,教學效益不理想。具體地,以下問題是主要的。
1、數(shù)學教學“不自然”,強加于人,對學生數(shù)學學習興趣與內部動機都有不利影響;
2、缺乏問題意識,解答“結構良好”的問題多引導學生主動提出問題少,對學生提出問題的能力培養(yǎng)不力;
3、重結果輕過程,結論記憶多關注知識背景和應用少,“掐頭去尾燒中段”,導致學習過程不完整;
4、重解題技能技巧輕普適性思考方法的概括,方法論層次的內容滲透不夠,導致機械模仿多獨立思考少,數(shù)學思維層次不高;
5、“講邏輯而不講思想”,強調細枝末節(jié)多關注基本概念、核心數(shù)學思想少,對學生數(shù)學素養(yǎng)的提高不利
3、。
克里希那穆提:“教育的真正意義,在于培養(yǎng)你的智慧,借著它找出問題的答案。你知道智慧是什么?它是一種無限的包容力,允許你自由地思想;沒有恐懼,沒有公式,然后你才能發(fā)現(xiàn)什么是真實的、正確的事?!薄兑簧膶W習》P.18
我們的學生,對數(shù)學根本就沒有任何興趣可言!在數(shù)學的學習道路上,總是磕磕碰碰、傷痕累累、淚流滿面、曲折前行。沒有興趣可言,何談學好,更何談應用?有人認為,我們需要提高練習的有效性、針對性,多以中高檔題為主。這種觀點,適用應試教育的數(shù)學教學策略,可稱為寶典、秘笈。然而,這還是沒有脫離數(shù)學的取向——“數(shù)學,作為人類思維的表達形式,反映了人們積極進取的意志、縝密周詳?shù)倪壿嬐评砑皩ν昝?/p>
4、境界的追求?!?
很現(xiàn)實地說,我們學了數(shù)學究竟什么用呢?很多學生在學習期間,是感受不到的。只聽說,“學好數(shù)理化,走遍天下都不怕”,其實什么都怕。我們也沒有足夠的生活空間與時間及資本去想到數(shù)學的真理何在。
每年有大量題都能在課本中找到“影蹤”,如2013年高考有8成以上的題取自課本或由課本題改編。數(shù)學基礎知識要全面、系統(tǒng)掌握。要“回歸”近幾年的高考題。應重視解題思路的訓練、提高運算求解能力。一般情況下,高三數(shù)學復習時間有一年的時間,在這一年的時間里,各種基礎題、中檔題及它們的變式題也至少做過三、四遍了。而高考卷中基礎題、中檔題占了百分之八十以上,一百六十分的試卷(江蘇高考卷)中,基礎題、中
5、檔題就占了一百三十分左右。而在高考中得分在一百三十分以上的學生是很少的。相同類型的題如果將某些部分進行改造,學生不能保證會做……筆者在教高三時常常提醒自己,如何使學生形成良好的認知結構?多年來的體會是,將那些看似孤立的題所形成的“點”有機地串成一條“線”, 是提高復習效率的一個重要方法。
一道高考題:已知函數(shù)為上的增函數(shù),則的取值范圍是 (2006年北京高考第5題)。
這道題一出現(xiàn),立時風靡全國,幾乎所有的數(shù)學復習資料都會選它。這道題主要考察兩個知識點:基本初等函數(shù)的單調性;分段函數(shù)中每個函數(shù)的單調性與整個函數(shù)單調性的關系(后文簡稱【問題1】)。本人在講評這
6、道題時,力爭將這個問題放大,“放虎歸山”讓它牽出一串的問題,集中進行解決。
1. 解決數(shù)學問題的關鍵是對數(shù)學基本概念的深入理解
首先回顧函數(shù)單調性的概念(略),給出題組一。
題組一 判斷下列說法是否正確:
(1)若定義在上的函數(shù)在區(qū)間上是單調增函數(shù),在區(qū)間上也是單調增函數(shù),則函數(shù)在上是單調增函數(shù);
(2)若定義在上的函數(shù)在區(qū)間上是單調增函數(shù),在區(qū)間上也是單調增函數(shù),則函數(shù)在上是單調增函數(shù).
此題是課本上的原題(蘇教版2007版,第7題),筆者把原題的前后次序進行了調整。
它對單調性的概念進行了進一步的研究:如果一個函數(shù)的定義區(qū)間被一分為二,函數(shù)在每個區(qū)間上是相同的單調性
7、,還不能保證這個函數(shù)在整個區(qū)間上具有一致的單調性,為了保證這個函數(shù)在整個區(qū)間上具有一致的單調性,在兩個區(qū)間的銜接處的函數(shù)值要有一定的大小關系,比如本題(1)就可以作出如下【圖1】的反例圖行,而第(2)題因為要保證在區(qū)間銜接點處的函數(shù)值要相同,因此,圖像應該是如【圖2】所示是連續(xù)的。
2. 相似情景下的變式訓練,可以強化學生對同類問題的解決方法的深刻理解
題組一從抽象函數(shù)的角度對【問題1】做了初步的分析,為了讓學生有更深入的理解,還要以許多具體的函數(shù)作為載體,在各種變式題中強化對概念的本質理解。
題組二 (1)已知函數(shù)且在上為減函數(shù),求的取值范圍;
8、 (2)已知函數(shù)且在上為減
函數(shù),求的取值范圍;
(3) 已知函數(shù)且在上為增函數(shù),求的取值范圍;
(4)已知函數(shù)數(shù)列滿足,且為遞增數(shù)列,求的取值范圍。
本題組的前三道題分別以一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)及對數(shù)函數(shù)為工具,對【問題1】進行了研究,它是對題組一的討論的繼續(xù):從抽象到具體,從問題的正面到知識的逆過程。在講解時要講清兩點:要保證函數(shù)整體上是增(或減),首先要保證每個函數(shù)在自身所在的定義區(qū)間上是一致的增(或減);其次,兩個函數(shù)在區(qū)間銜接點處的函數(shù)值要有恰當?shù)拇笮£P系。
對于第(4)小題,它是一道用函數(shù)思想解決數(shù)列問題的典型題,但是很
9、容易出錯。如果借用上面三題的解決思路,會得到以下錯誤的解法:得。但是數(shù)列的自變量是取整點的,為了保證數(shù)列是增數(shù)列,函數(shù)及一定要保證是增函數(shù);另外,在銜接處,因為自變量不是連續(xù)的,只需保證函數(shù)在處的值比函數(shù)在處的值小即可,因此,答案應為。
3. 從更廣闊的視角再研究【問題1】
對于【問題1】,題組二是從具體函數(shù)的角度對它進行了討論,意猶未盡,我們的視野還可以再開闊些。
單調性揭示了自變量間的大小關系與相應函數(shù)值間的大小關系之間的聯(lián)系,可以用下面的關系圖來表示
單調性
的大小 對應的大小
以抽象函數(shù)為背景繼續(xù)
10、討論函數(shù)的單調性,已知一個函數(shù)在某個區(qū)間上的單調性,又已知函數(shù)值的大小,可以得到自變量的大小。將單調性的概念與【問題1】相聯(lián)系可以引入題組三。
題組三 (1)減函數(shù)定義在上,且是奇函數(shù),且,求的取值范圍;
(2)設定義在上的奇函數(shù)在上單調遞減,若,求的取值范圍;
(3)設定義在上的偶函數(shù)在上單調遞減,若,求的取值范圍。
第(1)小題是為后面兩小題作鋪墊的,在考察第(2)小題時,先得到,此時,問題出現(xiàn)了!與它們是在區(qū)間上還是在區(qū)間上?是否需要討論?為了解決這個問題,首先利用奇函數(shù)的性質:奇函數(shù)在自變量關于0對稱的區(qū)間上單調性
11、是相同的,函數(shù)在上也是遞減的。但是問題到此還是沒有完全解決,如果出現(xiàn)了如【圖3】所示的情況,這樣就不能認為函數(shù)在區(qū)間上是單調遞減的,還需繼續(xù)討論與在不同區(qū)間的情況。但進一步考察【圖3】可以發(fā)現(xiàn),在處有了兩個不同的函數(shù)值,這與函數(shù)的定義不符:函數(shù)不能出現(xiàn)一個自變量對應兩個函數(shù)值的情況,因此,【圖3】的情況是不存在的,只能有如【圖4】的情況成立,后面的解決方法就與第(1)小題完全相同了。然后再與題組1的兩個問題聯(lián)系,以鞏固對【問題1】的認識。
第(3)小題,利用偶函數(shù)的性質:偶函數(shù)在自變量關于0對稱的區(qū)間上單調性是相反的??芍?,函數(shù)在上是遞增的。以下提供兩種常見的解法。
解法一:分別討論與
12、在區(qū)間,的不同情況,共有四種可能性;
解法二:因為偶函數(shù)具有性質,得,
得。
要讓學生在其頭腦中形成良好的認知結構,教師要善于將類型相似的題,也就是通常說的分散的一些“點”用恰當?shù)闹R鏈條將它們串成“線”。其實,這個道理許多教師都清楚,要在教學過程中真正做好是不容易的,筆者的體會是,有兩點是至關重要的,第一:選的題要有典型性;第二:要選好“鏈條”,最好的“鏈條”是基本概念和基本方法。因為,數(shù)學中的各個基本概念是構成數(shù)學問題的最基本的細胞,而基本方法是解決數(shù)學問題最重要的鑰匙。它們也是高考考察的重點。再回顧【問題1】的解決策略,它經(jīng)歷了抽象函數(shù)到具體函數(shù)再到抽象函數(shù)的過程,在過程中緊緊圍繞函數(shù)的單調性的概念進行研究,取得了較好的效果。