【摘 要】高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中必須通過多種方式提高學(xué)生對知識的理解與認識,而例題是學(xué)生學(xué)習(xí)概念、掌握技能的主要載體,在學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中具有重要的引導(dǎo)作用。借助豐富的教學(xué)案例,重點從類化例題、變式例題、一題多解、多題一解、學(xué)生自主出題的設(shè)計5個方面闡述例題的有效設(shè)計,以期起到提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實效的作用。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);例題教學(xué);有效設(shè)計
【中圖分類號】G633.6 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009(2017)11-0046-02
【作者簡介】林秀芬,福建省晉江市英林中學(xué)(福建晉江,362256)教師,二級教師。
例題教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分,是教師講課時用以闡明數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)命題及初步應(yīng)用的主要途徑,是把知識、技能、思想和方法聯(lián)系起來的一條紐帶。在學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中例題具有重要的引導(dǎo)作用,通過例題的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)達到理解數(shù)學(xué)概念、掌握數(shù)學(xué)定理和數(shù)學(xué)公式、完善數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法和豐富數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的,因而課堂教學(xué)中的例題設(shè)計就顯得尤為關(guān)鍵,教師應(yīng)根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實際,精心設(shè)計例題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性,拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提高課堂教學(xué)的實效性。
一、類化例題的設(shè)計——在歸類對比中前行
在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中,存在著很多混淆不清的問題??梢詫⑦@些問題分類歸檔,進行有效組合,把所學(xué)的相關(guān)知識點集中體現(xiàn)在例題中,并集中力量解決同類題中的核心問題,總結(jié)解這類題的方法和規(guī)律,從而達到觸類旁通的目的。
例1:
(1)求f(x)=-ax3+x2+1(a≤0)的單調(diào)區(qū)間;
(2)已知函數(shù)y=ax3+bx2+6x+1的遞增區(qū)間為(-2,3),求a,b的值;
(3)函數(shù)y=x3-2bx+6在(2,8)內(nèi)是增函數(shù),求b的取值范圍;
(4)若函數(shù)f(x)=x3+x2+mx+1是R上的單調(diào)函數(shù),求實數(shù)m的取值范圍;
(5)若函數(shù)f(x)=lnx-ax2-2x(a≠0)存在單調(diào)遞減區(qū)間,求a的取值范圍。
通過類化例題的設(shè)計,整理了“利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)單調(diào)性”的方法,包括討論“參數(shù)求單調(diào)區(qū)間”“已知單調(diào)區(qū)間求參數(shù)”“已知在某區(qū)間上單調(diào)性的恒成立問題及存在性問題求參數(shù)”的方法和規(guī)律。因此,在例題設(shè)計時,要有整體意識,在知識交會點處設(shè)計問題,在解決問題的過程中提煉數(shù)學(xué)思想方法。
二、變式例題的設(shè)計——在變換轉(zhuǎn)化中拓展
一題多變,是指教師有目的、有計劃地對命題進行合理的轉(zhuǎn)化,更換問題中的條件或結(jié)論,從而使學(xué)生掌握知識的本質(zhì)屬性。一題多變能展示知識的發(fā)生過程,促進知識的遷移;能溝通知識的內(nèi)在聯(lián)系,促進知識網(wǎng)絡(luò)的形成;能強化定理公式的條件和適用范圍,培養(yǎng)學(xué)生的嚴謹思維。在學(xué)生融會貫通所學(xué)知識的同時,提高學(xué)生的解題能力,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,應(yīng)成為例題教學(xué)的重要目標。比如,在新課標人教A版必修2“點到直線的距離公式”講解中設(shè)計以下例題。
例2:已知點P(2,-1),求點P到直線3x-4y=0的距離。
變式一:已知點P(2,-1),求過點P且與原點的距離為2的直線l的方程。
變式二:已知點P(2,-1),求過點P且與原點的距離最大的直線l的方程,最大距離是多少?
變式三:已知點P(2,-1),是否存在過點P且與原點的距離為6的直線?若存在,求出方程;若不存在,請說明理由。
表面上看,以上題目都是點到直線距離公式的應(yīng)用,實際上難度是逐級增加的。例2用點到直線的距離公式即可求出;變式一考慮斜率不存在時是否滿足條件,再利用待定系數(shù)法根據(jù)點到直線的距離公式建立等量關(guān)系,求出斜率;變式二通過數(shù)形結(jié)合的方式可知過點P與原點O距離最大的直線是過點P,且與PO垂直的直線,求出斜率,利用點斜式可得直線方程,再利用點到直線的距離公式求出距離;變式三只需比較“過P點與原點的距離最大的直線l中最大距離”與6的大小,即可判斷是否存在。
三、一題多解的設(shè)計——在主動探究中提效
一題多解就是從不同角度、按不同思路、用不同方法給出同一道例題的解答。一題多解有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,在尋求變異中,勇于創(chuàng)新,提高學(xué)生的思維能力,積累解題經(jīng)驗,豐富解題方法,使課堂成為學(xué)生合作、爭辯、探究、交流的場所。
例3:中國的春節(jié)習(xí)俗中,正月初五迎財神,小張所在的某微信群將在當天共24個整點舉行搶紅包活動,已知小張打開手機的時刻是隨機的,求他打開手機等待搶紅包的時間不多于10分鐘的概率。
在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生通過分析、思考、畫圖,可以得到以下四種解題思路:利用[50,60]時間段所占的面積;利用[50,60]時間段所占的弧長;利用[50,60]時間段所占的圓心角;將時間轉(zhuǎn)化為長60的線段,研究點位于[50,60]之間的線段的概率。在一題多解中進一步掌握了幾何概型的知識與應(yīng)用。
四、多題一解的設(shè)計——在總結(jié)提煉中飛躍
多題一解是用一種數(shù)學(xué)知識解決不同的數(shù)學(xué)問題,即學(xué)生做了同一知識點的許多習(xí)題后,對題目加以歸納、提煉、挖掘其本質(zhì)特征,以達到事半功倍的效果。
例4:
(1)3男4女排成一列,要求男生互不相鄰,共有多少種排法?
(2)某會議室共有8個座位,現(xiàn)有3人就座,若要求每人左右均有空位,則不同的坐法多少種?
(3)有15盞燈,要求關(guān)掉6盞,且相鄰的燈不能全關(guān)掉,兩端的燈不能關(guān)掉,則不同的關(guān)燈方法有多少?
(4)10名同學(xué)合影,站成了前排3人,后排7人。現(xiàn)攝影師要從后排7人中抽2人站前排,其他人的相對順序不變,則不同的調(diào)整方法有多少種?
以上4道例題,雖內(nèi)容各不相同,但在解答時都采用了同一種方法:插空法。多題一解的設(shè)計可以讓學(xué)生通過分析已知條件,抓住問題的本質(zhì)和規(guī)律,真正掌握某一種數(shù)學(xué)思想方法。
五、學(xué)生自主出題的設(shè)計——在交流創(chuàng)造中升華
在復(fù)習(xí)課中,要把單純的知識復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主梳理所學(xué)知識的過程。因為要設(shè)計題目、設(shè)計好題目,就需要學(xué)生用心把教材通讀一遍,這樣的過程就是復(fù)習(xí)。在這樣設(shè)計習(xí)題過程中,學(xué)生一般都不會分心,能認真復(fù)習(xí)、積極思考。
例如,在復(fù)習(xí)導(dǎo)數(shù)的公式及運算法則時,以小組合作的形式,每個小組設(shè)計2道求函數(shù)導(dǎo)數(shù)的例題給全班同學(xué)解答。
例5(學(xué)生設(shè)計):求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
通過引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計例題,讓數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課既有一定的新鮮感,又能使學(xué)生在復(fù)習(xí)課上得到相應(yīng)的訓(xùn)練,發(fā)揮個性,品嘗到學(xué)習(xí)成功的喜悅。
總之,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中教師要利用數(shù)學(xué)學(xué)科的特點,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,緊扣教學(xué)目標設(shè)計好例題,加強設(shè)計精品例題的意識,以少勝多,以質(zhì)為上。如果讓學(xué)生身處“做題初,趣已生;做題時,趣愈濃;做題終,趣不盡”的學(xué)習(xí)情趣中,那么我們的例題設(shè)計便是有效的。