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1、高三復(fù)習(xí)中如何“串點(diǎn)”成“線”
—————從一道高考題談起
江蘇省蘇州市高新區(qū)第一中學(xué) 金鵬215011
然而,我們需要得到解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的課堂,卻成為了“知識(shí)中轉(zhuǎn)站”(單向傳授)、“思維屠宰場(chǎng)”(機(jī)械訓(xùn)練);小學(xué)就開(kāi)始華羅庚數(shù)學(xué)、奧數(shù)培訓(xùn),如此云云種種,天天都在數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)還是學(xué)不好。另外,課業(yè)負(fù)擔(dān)重、機(jī)械的訓(xùn)練、睡眠時(shí)間不足、可自由支配時(shí)間太少……不尊重學(xué)生,何來(lái)學(xué)習(xí)的愉快?肯學(xué)、想學(xué)、樂(lè)學(xué)、善學(xué)……何談創(chuàng)新型人才培養(yǎng)?
有人撰文提出,我國(guó)數(shù)學(xué)教育的不足也是明顯的。從數(shù)學(xué)教育內(nèi)部看,其中最主要的是教學(xué)沒(méi)有真正抓住數(shù)學(xué)的本質(zhì),常常糾纏在細(xì)枝末節(jié)上,存在脫離數(shù)學(xué)本
2、源的現(xiàn)象,學(xué)生訓(xùn)練得太多太苦,時(shí)間、精力投入太大,教學(xué)效益不理想。具體地,以下問(wèn)題是主要的。
1、數(shù)學(xué)教學(xué)“不自然”,強(qiáng)加于人,對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣與內(nèi)部動(dòng)機(jī)都有不利影響;
2、缺乏問(wèn)題意識(shí),解答“結(jié)構(gòu)良好”的問(wèn)題多引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題少,對(duì)學(xué)生提出問(wèn)題的能力培養(yǎng)不力;
3、重結(jié)果輕過(guò)程,結(jié)論記憶多關(guān)注知識(shí)背景和應(yīng)用少,“掐頭去尾燒中段”,導(dǎo)致學(xué)習(xí)過(guò)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(nèi)容滲透不夠,導(dǎo)致機(jī)械模仿多獨(dú)立思考少,數(shù)學(xué)思維層次不高;
5、“講邏輯而不講思想”,強(qiáng)調(diào)細(xì)枝末節(jié)多關(guān)注基本概念、核心數(shù)學(xué)思想少,對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)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(wèn)題的答案。你知道智慧是什么?它是一種無(wú)限的包容力,允許你自由地思想;沒(méi)有恐懼,沒(méi)有公式,然后你才能發(fā)現(xiàn)什么是真實(shí)的、正確的事。”《一生的學(xué)習(xí)》P.18
我們的學(xué)生,對(duì)數(shù)學(xué)根本就沒(méi)有任何興趣可言!在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)道路上,總是磕磕碰碰、傷痕累累、淚流滿(mǎn)面、曲折前行。沒(méi)有興趣可言,何談學(xué)好,更何談應(yīng)用?有人認(rèn)為,我們需要提高練習(xí)的有效性、針對(duì)性,多以中高檔題為主。這種觀點(diǎn),適用應(yīng)試教育的數(shù)學(xué)教學(xué)策略,可稱(chēng)為寶典、秘笈。然而,這還是沒(méi)有脫離數(shù)學(xué)的取向——“數(shù)學(xué),作為人類(lèi)思維的表達(dá)形式,反映了人們積極進(jìn)取的意志、縝密周詳?shù)倪壿嬐评砑皩?duì)完美
4、境界的追求?!?
很現(xiàn)實(shí)地說(shuō),我們學(xué)了數(shù)學(xué)究竟什么用呢?很多學(xué)生在學(xué)習(xí)期間,是感受不到的。只聽(tīng)說(shuō),“學(xué)好數(shù)理化,走遍天下都不怕”,其實(shí)什么都怕。我們也沒(méi)有足夠的生活空間與時(shí)間及資本去想到數(shù)學(xué)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(xué)基礎(chǔ)知識(shí)要全面、系統(tǒng)掌握。要“回歸”近幾年的高考題。應(yīng)重視解題思路的訓(xùn)練、提高運(yùn)算求解能力。一般情況下,高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)間有一年的時(shí)間,在這一年的時(shí)間里,各種基礎(chǔ)題、中檔題及它們的變式題也至少做過(guò)三、四遍了。而高考卷中基礎(chǔ)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(chǔ)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(xué)生是很少的。相同類(lèi)型的題如果將某些部分進(jìn)行改造,學(xué)生不能保證會(huì)做……筆者在教高三時(shí)常常提醒自己,如何使學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)?多年來(lái)的體會(huì)是,將那些看似孤立的題所形成的“點(diǎn)”有機(jī)地串成一條“線”, 是提高復(fù)習(xí)效率的一個(gè)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(shí)風(fēng)靡全國(guó),幾乎所有的數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料都會(huì)選它。這道題主要考察兩個(gè)知識(shí)點(diǎn):基本初等函數(shù)的單調(diào)性;分段函數(shù)中每個(gè)函數(shù)的單調(diào)性與整個(gè)函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系(后文簡(jiǎn)稱(chēng)【問(wèn)題1】)。本人在講評(píng)這
6、道題時(shí),力爭(zhēng)將這個(gè)問(wèn)題放大,“放虎歸山”讓它牽出一串的問(wèn)題,集中進(jìn)行解決。
1. 解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵是對(duì)數(shù)學(xué)基本概念的深入理解
首先回顧函數(shù)單調(diào)性的概念(略),給出題組一。
題組一 判斷下列說(shuō)法是否正確:
(1)若定義在上的函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)增函數(shù),在區(qū)間上也是單調(diào)增函數(shù),則函數(shù)在上是單調(diào)增函數(shù);
(2)若定義在上的函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)增函數(shù),在區(qū)間上也是單調(diào)增函數(shù),則函數(shù)在上是單調(diào)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(jìn)行了調(diào)整。
它對(duì)單調(diào)性的概念進(jìn)行了進(jìn)一步的研究:如果一個(gè)函數(shù)的定義區(qū)間被一分為二,函數(shù)在每個(gè)區(qū)間上是相同的單調(diào)性
7、,還不能保證這個(gè)函數(shù)在整個(gè)區(qū)間上具有一致的單調(diào)性,為了保證這個(gè)函數(shù)在整個(gè)區(qū)間上具有一致的單調(diào)性,在兩個(gè)區(qū)間的銜接處的函數(shù)值要有一定的大小關(guān)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?yàn)橐WC在區(qū)間銜接點(diǎn)處的函數(shù)值要相同,因此,圖像應(yīng)該是如【圖2】所示是連續(xù)的。
2. 相似情景下的變式訓(xùn)練,可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)同類(lèi)問(wèn)題的解決方法的深刻理解
題組一從抽象函數(shù)的角度對(duì)【問(wèn)題1】做了初步的分析,為了讓學(xué)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(qiáng)化對(duì)概念的本質(zhì)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(mǎn)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(duì)數(shù)函數(shù)為工具,對(duì)【問(wèn)題1】進(jìn)行了研究,它是對(duì)題組一的討論的繼續(xù):從抽象到具體,從問(wèn)題的正面到知識(shí)的逆過(guò)程。在講解時(shí)要講清兩點(diǎn):要保證函數(shù)整體上是增(或減),首先要保證每個(gè)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(gè)函數(shù)在區(qū)間銜接點(diǎn)處的函數(shù)值要有恰當(dāng)?shù)拇笮£P(guān)系。
對(duì)于第(4)小題,它是一道用函數(shù)思想解決數(shù)列問(wèn)題的典型題,但是很
9、容易出錯(cuò)。如果借用上面三題的解決思路,會(huì)得到以下錯(cuò)誤的解法:得。但是數(shù)列的自變量是取整點(diǎn)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?yàn)樽宰兞坎皇沁B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(yīng)為。
3. 從更廣闊的視角再研究【問(wèn)題1】
對(duì)于【問(wèn)題1】,題組二是從具體函數(shù)的角度對(duì)它進(jìn)行了討論,意猶未盡,我們的視野還可以再開(kāi)闊些。
單調(diào)性揭示了自變量間的大小關(guān)系與相應(yīng)函數(shù)值間的大小關(guān)系之間的聯(lián)系,可以用下面的關(guān)系圖來(lái)表示
單調(diào)性
的大小 對(duì)應(yīng)的大小
以抽象函數(shù)為背景繼續(xù)
10、討論函數(shù)的單調(diào)性,已知一個(gè)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的單調(diào)性,又已知函數(shù)值的大小,可以得到自變量的大小。將單調(diào)性的概念與【問(wèn)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(shè)定義在上的奇函數(shù)在上單調(diào)遞減,若,求的取值范圍;
(3)設(shè)定義在上的偶函數(shù)在上單調(diào)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(shí),先得到,此時(shí),問(wèn)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(gè)問(wèn)題,首先利用奇函數(shù)的性質(zhì):奇函數(shù)在自變量關(guān)于0對(duì)稱(chēng)的區(qū)間上單調(diào)性
11、是相同的,函數(shù)在上也是遞減的。但是問(wèn)題到此還是沒(méi)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(rèn)為函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)遞減的,還需繼續(xù)討論與在不同區(qū)間的情況。但進(jìn)一步考察【圖3】可以發(fā)現(xiàn),在處有了兩個(gè)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(gè)自變量對(duì)應(yīng)兩個(gè)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(gè)問(wèn)題聯(lián)系,以鞏固對(duì)【問(wèn)題1】的認(rèn)識(shí)。
第(3)小題,利用偶函數(shù)的性質(zhì):偶函數(shù)在自變量關(guān)于0對(duì)稱(chēng)的區(qū)間上單調(diào)性是相反的??芍?,函數(shù)在上是遞增的。以下提供兩種常見(jiàn)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?yàn)榕己瘮?shù)具有性質(zhì),得,
得。
要讓學(xué)生在其頭腦中形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),教師要善于將類(lèi)型相似的題,也就是通常說(shuō)的分散的一些“點(diǎn)”用恰當(dāng)?shù)闹R(shí)鏈條將它們串成“線”。其實(shí),這個(gè)道理許多教師都清楚,要在教學(xué)過(guò)程中真正做好是不容易的,筆者的體會(huì)是,有兩點(diǎn)是至關(guān)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?yàn)?,?shù)學(xué)中的各個(gè)基本概念是構(gòu)成數(shù)學(xué)問(wèn)題的最基本的細(xì)胞,而基本方法是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題最重要的鑰匙。它們也是高考考察的重點(diǎn)。再回顧【問(wèn)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(guò)程,在過(guò)程中緊緊圍繞函數(shù)的單調(diào)性的概念進(jìn)行研究,取得了較好的效果。