

揭示思维过程 吃透解题通法
作者: 徐欢
[摘 要] 提高学生解题能力和思维能力是高三数学复习教学的重要任务. 在具体实施过程中,教师应以学生发展为出发点,重视展现学生的思维过程,引导学生反思解题方法的必然性,并揭示解题的一般方法,从而提高复习教学的效果.
[关键词] 解题能力;思维能力;思维过程
作者简介:徐欢(1982—),硕士研究生,中学一级教师,从事高中数学教学与研究工作,曾获南京市教学先进个人称号.
在高三复习教学中,为了提高学生的成绩,大多数教师追求试题的“难、新、多”,这不仅会增加学生的学习负担,而且会影响学生的解题信心,不利于学生提升解题能力. 其实,高考主要考查的是基础知识和基本经验,因此在高三复习教学中,教师应从典型的基础题入手,充分展现学生的思维过程,根据学生的实际情况制定有效的教学策略,以此通过有效的启发和指导帮助学生消除思维障碍,切实提高学生的解题能力,发展学生的数学思维. 笔者在带领学生复习“基本不等式”时,以对话的方式展现学生的思维过程,取得了较好的教学效果,现将教学过程呈现给大家,供参考.
教学背景
基本不等式是高考的重要考点. 在新知教学中已经对基本不等式进行了详细讲解,并进行了典型且重点的练习. 然而,从模拟考试的结果来看,解题效果并未达到预期目标. 基于此,本节课的教学重点是带领学生解决含两个参数的最值问题,以期通过专项训练帮助学生突破难点,提高学生举一反三的能力. 在具体教学实施中,教师将学习的主动权交给学生,重视展现学生的思维过程,以此通过有效的交流揭示解法背后的“秘密”,让学生领悟解决此类问题的通性通法,切实提高学生的解题能力.
教学过程
1. 巧借错误,引发探究
例题 若正数x,y满足x+y=1,求+的最小值.
例题提出后,教师预留时间让学生独立完成,教师巡视,并投影展示学生的解题过程.
师:我们一起看一看,以下解法是否正确呢?
因为x>0,y>0,所以x+y≥2,即≤.
又+≥2≥12,所以+的最小值是12.
生1:以上解法有问题,这里用了两次基本不等式,第一次的取等条件为x=y,第二次的取等条件为9x=y. 又x,y均为正数,显然两次等号不能同时成立,所以最后的12取不到. (生1分析完解题过程后,运用上述解法解题的学生恍然大悟.)
师:分析得非常好,我们利用基本不等式解决最值问题时切勿忽视取等条件. 看来以上解法行不通,那么,该题我们应该如何解决呢?
生2:因为x+y=1,所以+=+=10++≥10+2≥16,当且仅当3x=y=时取等号.
师:非常好,你是如何想到的呢?
生2:偶然想到的.
师:大家说一说例题待求的是什么?已知是什么?
生3:待求的是“+的最小值”,已知“x,y为正数,且满足x+y=1”.
师:很好,它们之间存在怎样的差异呢?(学生沉思)
师:它们的次数是否一致呢?(教师提醒)
生4:x+y=1是一次式,+是负一次式.
师:很好,如何消除差异呢?
生5:将+乘上“x+y”就可以使其次数上升,又x+y=1,这样相乘后不会改变式子的值.
师:非常好,这样通过寻找差异、消除差异,我们就发现了蕴含其中的“秘密”. 你们还有其他解题方法吗?
生6:我是利用消元法求解的. 将x+y=1变形得y=1-x,所以+=+=. 令1+8x=t(t>1),则原式=. 又t>0,所以t+≥6. 所以,≥16.当且仅当t=3时,即x=时取等号.
师:很好,通过消元将原问题转化为函数问题. 求函数最值的方法众多,这为解决基本不等式问题带来了很多便利. 那么,以上两种解法各自具备什么优势呢?
生7:基本不等式法计算量小,但要考虑“一正、二定、三相等”;消元法计算量大,不过求函数最值的方法众多.
教学评析 在教学中,教师精心挑选典型例题让学生独立求解,以此了解学生对基础知识和基本方法的掌握情况,从而为接下来的教学策略制定提供依据. 在此过程中,教师以学生的典型错误入手,先是带领学生分析错因,然后提供机会让学生自主寻找解题方案,充分调动学生参与课堂的积极性和主动性,优化学生的个体认知结构,帮助学生积累解题经验. 另外,教师鼓励学生应用不同方法解题,并引导学生剖析不同解法,使学生充分感知不同解法的优缺点,从而培养学生思维的灵活性和深刻性.
2. 变式拓展
师:现在,我们来看一下接下来的两道题该如何求解.
变式题1:若正数x,y满足2x+y=xy,求x+y的最小值.
变式题2:已知a>0,b>0,且2a+b=1,求+的最小值.
题目给出后,教师首先启发学生思考以下5个问题:(1)待求的是什么?(2)已知条件是什么?(3)它们之间有何不同?(4)如何转化?(5)等号成立的条件是什么?
师:谁来说一说,变式题1该如何求解?
生8:“x+y”的最高次数是1,“2x+y=xy”的最高次数是2,可见它们的差异还是在次数上. 对于2x+y=xy,左右两边同时除以xy,可得+=1. 通过相乘,我们可以找到齐次式,即x+y=(x+y)+=3++≥3+2,当且仅当y=x时取等号.
师:很好,通过简单变形已知等式,将陌生的问题转化为熟悉的问题,顺利地解决了问题. 现在,我们继续来看变式题2,结合思考的5个问题,你们想到了什么?
生9:将b=1-2a代入+,得到+-2,这样转化后,就与前面的两题一样了.
师:你是怎么想的呢?
生9:因为与的次数不齐,所以就想到利用已知条件转化+,就得到了前面的结果.
师:很好. 大家总结一下,我们解决此类问题的关键是什么呢?
生齐声答:寻找差异,消除差异.
教学评析 为了凸显上述问题的本质,帮助学生寻找解决此类问题的通法,教师精心设计了变式问题,以此让学生在变化中领悟不变的本质,提高学生举一反三的能力. 在教学中,教师引导学生深入思考5个关键问题,这不仅使学生的解题思路更加条理化,而且有效地促进他们思维能力的提升.
3. 课堂小结
师:今天,我们重点复习了哪些内容?你有哪些收获?
在该环节中,教师鼓励学生积极分享自己的思考和收获,通过互动交流来深化对基本不等式的理解,并增强学习信心.
教学评析 课末,教师安排一段时间供学生思考自己掌握了哪些内容,还存在哪些问题,以便学生更深入地了解自身情况,从而进一步提升和完善自我,提高解题技能.
教学思考
对于高考试题,许多学生用“难、新、怪”来评价,但是考后分析却发现,其实高考重点考查的就是基础题. 学生之所以感觉“难、新、怪”,是因为在平时学习中既未认清问题的本质,也没有掌握解决问题的通法. 当题目略加变化时,就显得不知所措. 因此,在复习教学中,教师应当注重通性通法的讲解,以切实提升学生的解题技能.
在本节课复习中,教师利用对话的方式,充分了解了学生的思维过程和真实想法,进而为“教什么”“如何教”提供了依据. 教师先是呈现学生的错解,然后让学生自主分析“错在哪里”,引导学生寻找到真正的错因,进而有效避免重蹈覆辙. 随后,教师给出变式题供学生深入研究,并通过提问引导学生思考解题的通性通法. 这样,最终实现“掌握一题,通晓一类题”的效果. 相信通过本节课的专项训练,当学生再解决此类含两个参数的最值问题时,一定可以得心应手.