施莉莉
【摘要】一題多解是鍛煉學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生潛能的有效武器之一.當(dāng)下的學(xué)生太過拘泥于所謂的標(biāo)準(zhǔn)答案,習(xí)慣于“拿來主義”,長此以往必將“暗流洶涌”,功虧一簣.本文通過三個方面并結(jié)合實例講述怎樣引導(dǎo)學(xué)生樂于一題多解.
【關(guān)鍵詞】放開手;沉住氣;搭平臺
哲學(xué)博士余瀟楓教授認(rèn)為:“每一名學(xué)生的腦袋都是一個‘發(fā)電機,教育的本質(zhì)是引出和激發(fā)學(xué)生的潛能.無論做什么事,都應(yīng)該三思,即前思、反思和當(dāng)下思.”余教授的話一針見血地指出,激發(fā)三思,可使課堂教學(xué)更具想象力.當(dāng)今社會,有些學(xué)生的思想猶如籠中鳥,無法自由翱翔,作為教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生的思維,積極引導(dǎo)學(xué)生進行一題多解.
一、放開手讓學(xué)生去體驗思考的樂趣
蘇霍姆林斯基說:“在學(xué)生的腦力勞動中,擺在第一位的不是記住別人的思想而是讓學(xué)生本人進行思考.”而我們老師卻常常會越俎代庖,事無巨細,總想把所有的知識一字不落地裝進學(xué)生的腦袋,覺得這樣才算完成了教學(xué)目標(biāo).殊不知,這樣學(xué)生只能被動地學(xué)習(xí),課堂上學(xué)生毫無激情,不敢多說一句,刻板沉悶,學(xué)生無半點思維的空間.
“一千個讀者心中就有一千個哈姆雷特.”教師應(yīng)該放開手,改變唯我獨尊、唯教參獨尊、唯標(biāo)準(zhǔn)答案獨尊的老思路,留給學(xué)生更多認(rèn)真品味、用心揣摩、獨立思考的空間.
如在介紹完兩角和與差的三角函數(shù)后,我給學(xué)生準(zhǔn)備了這么一道題:已知在△ABC中,滿足tanA+tanB+3=3tanAtanB(*),且sinAcosA=3[]4,判斷△ABC的形狀.
學(xué)生甲分析:利用變形公式tanA+tanB=tan(A+B)·(1-tanAtanB)易得(1-tanAtanB)[tan(A+B)+3]=0,則1-tanAtanB=0或tan(A+B)+3=0,而當(dāng)1-tanAtanB=0時,代入(*)得tanA+tanB=0,又因在△ABC中,易得A+B=π,所以矛盾.那就只能tan(A+B)+3=0,利用誘導(dǎo)公式可知C=60°.再將sinAcosA=3[]4兩邊平方得sin2Acos2A=3[]16,后用sin2A+cos2A=1進行轉(zhuǎn)化易得cos2A=3[]4或1[]4,因為sinAcosA=3[]4>0,00得cosA>0,cosA=3[]2或1[]2得A=30°或60°,當(dāng)A=30°時B=90°,矛盾,當(dāng)A=60°時B=60°,此三角形是等邊三角形.這時有的學(xué)生嘖嘖稱贊,也有學(xué)生認(rèn)為這種方法容易做錯,當(dāng)中有好多“地雷”,如容易將1-tanAtanB=0約掉,想不到用sin2A+cos2A=1轉(zhuǎn)化等.我很欣喜我的學(xué)生能用辯證的觀點去看待問題,能對如此精致的答案說“不”,那代表他們會想著去探求更適合自己的方法.
學(xué)生乙分析:利用兩角和的正弦,讓sinAcosA=3[]4的兩邊同時乘以2,得sinAcosA+sinAcosA=3[]4,sin(A+A)=3[]2=sin2A,易得A=30°或60°,后回代入(*)解出tanB,再求出B,也可得此三角形是等邊三角形.課堂里又開始議論紛紛.“這種方法更贊.”“回代入(*)避免了繁雜的運算.”“想不到兩邊乘以2,方法的技巧性好像太強了”……我非常驚喜于學(xué)生的表現(xiàn),我不急于向?qū)W生解釋為何兩邊乘以2,事實上學(xué)了倍角公式的正弦后就能迎刃而解.我驚喜,因他們能不入俗套,想到回代的方法,更驚喜,他們對倍角的正弦公式來歷有了不同的演繹.這些驚喜絕不可能來自于所謂的標(biāo)準(zhǔn)答案,而應(yīng)該得益于學(xué)生積極且活躍的思維.我越來越期待他們更精彩的表現(xiàn).
學(xué)生丙分析:利用熟悉的弦化切,將sinAcosA=3[]4變形為sinAcosA[]sin2A+cos2A=3[]4,等式左邊分子和分母同時除以cos2A,易得新方程tanA[]tan2A+1=3[]4,可直接解出tanA,回代入(*)求出tanB,經(jīng)檢驗后得等邊三角形.教室內(nèi)突然間出奇的安靜,他們還在嘗試.“解這個新方程有點難啊.”有人在竊竊私語,“但這種弦化切的方法容易想到!”
學(xué)生丁分析:能否將sinAcosA=3[]4中的3[]4直接拆成1[]2×3[]2,變形得sinAcosA=sin60°cos60°,A=60°呢?教室內(nèi)沸騰了,“這樣解題有缺陷.”“拆法不唯一吧.”……此刻下課鈴聲已響起,但同學(xué)們?nèi)栽谕业赜懻?,激烈地爭辯.
其實只要老師能進行有效的提問,營造寬松而和諧的課堂氛圍,最大限度地讓學(xué)生去探索,尊重學(xué)生的思路,反而有利于激發(fā)學(xué)生的積極思維使他們敢于主動體驗思考的樂趣.
二、沉住氣讓學(xué)生感悟攻克的艱辛
古人云:“天將降大任于是人也,必先苦其心志,勞其筋骨,餓其體膚,空乏其身,行拂亂其所為,所以動心忍性,增益其所不能.”上帝給你的禮物越大,用來包裹的問題就越大.想讓學(xué)生得到更大的成功,必先讓學(xué)生去感悟攻克的艱辛.
攻克問題的過程是一個親身實踐的過程.它能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增強學(xué)生的自信心,提高團結(jié)協(xié)作能力,增加一題多解的可能性,有利于學(xué)生的自身發(fā)展.
如蘇教版必修5數(shù)列章節(jié)中的例題:某種卷筒衛(wèi)生紙繞在盤上,空盤時盤芯直徑40 mm,滿盤時直徑120 mm.已知衛(wèi)生紙的厚度為0.1 mm,問:滿盤時衛(wèi)生紙的總長度大約是多少米(精確到1 m)?
課本給出的詳細答案是:衛(wèi)生紙的厚度為0.1 mm,可以把繞在盤上的衛(wèi)生紙近似地看作是一組同心圓,然后分別計算各圓的周長,再求總合.
由內(nèi)向外各圈的半徑分別為20.05,20.15,…,59.95.
因此,各圈的周長分別為40.1π,40.3π,…,119.9π.
因為各圈半徑組成首項為20.05,公差為0.1的等差數(shù)列,設(shè)圈數(shù)為n,則59.95=20.05+(n-1)×0.1,所以n=400.
顯然,各圈的周長組成一個首項為40.1π,公差為0.2π,項數(shù)為400的等差數(shù)列.根據(jù)等差數(shù)列的求和公式,得S=400×40.1π+400×(400-1)[]2×0.2π=32000π(mm).
答:滿盤時衛(wèi)生紙的長度約為100 m.
分析 該種解法容易將數(shù)列的首項和末項弄錯,導(dǎo)致全盤皆輸.
而數(shù)列對學(xué)生而言本就是難點,于是我將全班分成六組,任務(wù)是利用課余尋求新方法解決該題,并每天檢查他們的進展.其間有的組從家里帶來了卷筒紙仔細觀察,有的組展開量了一下發(fā)現(xiàn)一般的卷筒紙長度大概都是100米左右,有的組跑來求給一點提示.“仔細觀察觀察,充分發(fā)揮你們的空間想象力吧!”我滿懷信心地說.時間一天天過去了,看著他們把卷筒紙展開又卷起,“呀,第二組的圓柱體越來越瘦了嘛.”我打趣道.“卷紙被人拿去上廁所了.”“不是卷紙,是長方體吧?”同學(xué)們七嘴八舌,笑聲一片.“前些天,有人向我要提示,現(xiàn)在好像沒必要了,你們都已看出圓柱體和長方體了,進展很快??!”他們一開始還面面相覷,后來有人恍然大悟:“體積相等.”我知道他們已明白我話中的玄機了.第二天,他們給了我答案.
學(xué)生分析 (如圖)利用卷筒紙展開前后的體積相等.展開前的體積=大圓柱的體積-小圓柱的體積,展開后成長方體.設(shè)卷筒紙的高為h(mm),滿盤時衛(wèi)生紙的總長度為x(mm),易知大圓柱的體積-小圓柱的體積=π×602×h-π×202×h,長方體體積=x×0.1×h,由題意得π×602×h-π×202×h=x×0.1×h,x≈100(m).
雖為了得到答案花了那么長時間,但同學(xué)們學(xué)會了實驗、觀察、共同協(xié)作,他們得到的不僅僅是“答案”,更會明白只有永不止步進行艱辛的攀登才會看到最美好的風(fēng)景.
三、搭平臺提升學(xué)生創(chuàng)新的欲望
荷蘭數(shù)學(xué)家弗賴登塔爾強調(diào):“注重培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生從客觀現(xiàn)象找出數(shù)學(xué)問題的能力,進行再創(chuàng)造.”創(chuàng)新思維有助于學(xué)生個性優(yōu)勢的充分發(fā)揮,掙脫固有思維的束縛.
教師應(yīng)積極地為學(xué)生搭建平臺,給學(xué)生預(yù)留好起點和跳板,注意新舊知識的銜接,層層誘導(dǎo),提升學(xué)生創(chuàng)新的欲望.
如2011年理科數(shù)學(xué)(新課標(biāo)全國卷)第13題:若變量x,y滿足約束條件3≤2x+y≤9,
6≤x-y≤9,則z=x+2y的最小值為多少?
分析:這是一道典型的線性規(guī)劃題.作出可行域如圖陰影部分所示,由y=-2x+3,
y=x-9,解得A(4,5).當(dāng)直線過A點時取最小值,將A(4,5)代入,得zmin=4+2×(-5)=-6.
我特意先讓學(xué)生在草稿紙上畫出可行域后,互相交流一下畫圖的感想.普遍反映是坐標(biāo)軸上標(biāo)的數(shù)字太大,畫出的平行四邊形又太小,畫圖花的時間太長.而后我引入變題:已知不等式組3≤a≤9,
6≤b≤9,
a+b的范圍是多少?“9≤a+b≤18.”同學(xué)們異口同聲道.他們都覺得過分簡單.我又追問:“若設(shè)2x+y=a,x-y=b后,這樣的a,b與z會有聯(lián)系嗎?”一番思考后,學(xué)生分析:設(shè)z=m(2x+y)+n(x-y),易知m=1,n=-1.即z=a-b,易得zmin=3+(-9)=-6.我開始拋“繡球”,“若今年輪到你去出高考試卷,編一道涉及此知識點的考題吧!”從他們躍躍欲試的興奮表情看得出,等待我的應(yīng)該是“八仙過海,各顯神通”.
適度的平臺提升了學(xué)生自行找到答案的能力,并讓學(xué)生的思維上升到一定的高度,必然能使學(xué)生看得更遠,想得更深.
尋求一題多解的過程固然艱辛,但人生路上我們也可能會無數(shù)次被自己的決定或碰到的逆境擊倒、欺凌、碾壓.“寶劍鋒從磨礪出.”只要我們記住蜘蛛不會飛翔,但它照樣可以把網(wǎng)結(jié)在空中,奇跡永遠會為執(zhí)著者敞開一扇門.