(魯迅中學(xué),浙江 紹興 312030)
章建躍教授提出:讓高考復(fù)習(xí)成為好數(shù)學(xué)教學(xué),好數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)育人,即能夠影響學(xué)生的思維情懷,能觸動(dòng)學(xué)生學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),從而實(shí)現(xiàn)有意義的發(fā)展,這也是筆者在教學(xué)中一直思考的問(wèn)題.2018年12月浙江省紹興市舉行了高三復(fù)習(xí)優(yōu)質(zhì)課比賽,筆者有幸參加了此次活動(dòng),現(xiàn)把教學(xué)過(guò)程以及教學(xué)的反思感悟記錄成文,希望和同行們共勉.
師:絕對(duì)值函數(shù)是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一,在高三復(fù)習(xí)過(guò)程中需引起足夠的重視.但高考試題往往源于課本,又高于課本,許多考題的“根”常源于課本.今天我們以課本中的函數(shù)“y=|x|”(俗稱V形函數(shù))為母函數(shù),通過(guò)改變其形式,與大家一起探討這類(lèi)函數(shù)在解題中的妙用.首先我們來(lái)看看V型函數(shù)的不同變形.
思考1y=2|x|的圖像,可以怎么畫(huà)?
生1:函數(shù)的圖像是更陡的一個(gè)V型函數(shù),還發(fā)現(xiàn)有一個(gè)尖尖角過(guò)原點(diǎn).
師:回答得太棒了!大家注意到這位同學(xué)提到了兩個(gè)關(guān)鍵的地方:提到了V型函數(shù)的斜率,和我們的母函數(shù)相比,斜率發(fā)生了變化;還有一個(gè)尖尖角,這個(gè)尖尖角我們可以稱它為頂點(diǎn).
換句話,可以這樣敘述:y=2|x|的圖像是正斜率為2、頂點(diǎn)為(0,0)、對(duì)稱軸為x=0的V型函數(shù).請(qǐng)大家繼續(xù)完成下面圖像的敘述.
思考2y=|x-1|的圖像呢?
生2:頂點(diǎn)為(0,0)、正斜率為1的V型函數(shù),其對(duì)稱軸為x=1.
思考3y=|x-a|的圖像呢?
生3:如圖1,頂點(diǎn)為(a,0)、正斜率為1的V型函數(shù),其對(duì)稱軸為x=a.
圖1 圖2
思考4y=|x-a|+2a的圖像呢?
生4:如圖2,頂點(diǎn)為(a,2a)、正斜率為1的V型函數(shù),其對(duì)稱軸為x=a.
師:大家試著對(duì)頂點(diǎn)取幾個(gè)特殊值,你還發(fā)現(xiàn)頂點(diǎn)運(yùn)動(dòng)有什么規(guī)律嗎?
生5:該V型函數(shù)的頂點(diǎn)在y=2x這條直線上運(yùn)動(dòng).
師:這位同學(xué)回答得非常準(zhǔn)確!在上面的探究過(guò)程中,我們把靜態(tài)的V型函數(shù)變成了好玩的動(dòng)態(tài)的V型圖.大家是不是要想,這樣的動(dòng)態(tài)圖應(yīng)用起來(lái)如何呢?請(qǐng)看下面的例1.
設(shè)計(jì)意圖讓高三復(fù)習(xí)課回歸教材,通過(guò)教材尋找對(duì)母函數(shù)y=|x|的回憶,明晰y=|x-a|+2a的由來(lái),指出V型函數(shù)的特征,提出V型函數(shù)模型.
例1已知t為常數(shù),函數(shù)y=|x-t|在區(qū)間[0,2]上的最大值為5,求t的值______.
變式1已知t為常數(shù),函數(shù)y=|x-t|+t在區(qū)間[4,5]上的最大值為5,則t的范圍為_(kāi)_____.
(2017年浙江省數(shù)學(xué)高考試題第17題)
師:若把y=|x-t|+t中的x的換成g(x),g(x)可以是二次函數(shù)、對(duì)勾函數(shù)等形式,通過(guò)換元降維轉(zhuǎn)化成V型模型.
設(shè)計(jì)意圖此題組是本節(jié)課的核心,也是學(xué)生參與認(rèn)知構(gòu)建V型的課堂活動(dòng)展示區(qū),例1的設(shè)計(jì)意在讓學(xué)生初步形成V型模型的基本特征.f(x)=|x-a|的圖像是頂點(diǎn)(a,0)在x軸上動(dòng)的折線.變式2升華到高考真題,并且指出V型函數(shù)的構(gòu)造需要換元降維意識(shí).
師:其實(shí)大部分考題中的V型函數(shù),常常隱藏在復(fù)雜的代數(shù)式中,需要去尋找,需要變形的技巧,請(qǐng)大家看例2.
例2設(shè)函數(shù)f(x)=|x-a|+x2+2a+1有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的范圍為_(kāi)_____.
圖3
設(shè)計(jì)意圖通過(guò)對(duì)函數(shù)式分離、變形轉(zhuǎn)化,重構(gòu)V型函數(shù),加強(qiáng)模式的識(shí)別與轉(zhuǎn)化.
師:這位同學(xué)反應(yīng)真快!大家再想想,既然能在反比例曲線上運(yùn)動(dòng),還可以是其他曲線嗎?
生7(破口而出):二次函數(shù)上.
生8:三次函數(shù)上.
(課堂氛圍很活躍.)
師:大家思維真開(kāi)闊!老師把大家的思路整理后可以統(tǒng)一寫(xiě)成形如f(x)=|x+a|+g(a)的V型函數(shù),頂點(diǎn)在(a,g(a))上運(yùn)動(dòng).最后再考考大家:f(x)=|x+a|+b的圖像,其頂點(diǎn)軌跡是什么?
(學(xué)生紛紛議論,得到頂點(diǎn)可以隨意運(yùn)動(dòng).)
例3已知函數(shù)f(x)=x3+3|x-a|,若[f(x)+b]2≤4對(duì)任意的x∈[-1,1]恒成立,則3a+b的值為_(kāi)_____.
師:這里的V型函數(shù),我們?cè)撊绾螛?gòu)造呢?
生9:去平方,得|f(x)+b|≤2,即-x2-2≤3|x-a|+b≤-x2+2.如圖4,當(dāng)x∈[-1,1]時(shí),y=3|x-a|+b的圖像夾在y=-x2-2與y=-x2+2的圖像之間,發(fā)現(xiàn)折線頂點(diǎn)(a,b)只能處于(0,-2),即a=0,b=-2,故3a+b=-2.
圖4
設(shè)計(jì)意圖提出V型模型特征的豐富性,加入曲線軌跡或者平面上任意運(yùn)動(dòng).條件給出的形態(tài)更豐富,指出學(xué)生識(shí)別題目模型特征的重要性,以及變形能力的重要性.
師:下面我們來(lái)總結(jié)今天這節(jié)課的重要探究,V型函數(shù)和我們之前學(xué)過(guò)的什么函數(shù)類(lèi)似?
(提示:哪個(gè)函數(shù)也有開(kāi)口、對(duì)稱軸和頂點(diǎn)?)
生(眾):二次函數(shù).
兩者對(duì)比后可以發(fā)現(xiàn)有如下的聯(lián)系(黑板板書(shū)):
結(jié)束語(yǔ)當(dāng)V型函數(shù)的折線斜率發(fā)生變化,意味著V型的翅膀舞動(dòng)起來(lái),祝大家插上V型的翅膀飛向成功的彼岸!
羅增儒教授曾說(shuō):通過(guò)有限的典型問(wèn)題的學(xué)習(xí)去領(lǐng)悟那種解無(wú)限道題的數(shù)學(xué)機(jī)智.正是基于這個(gè)視角來(lái)審視高考真題,會(huì)發(fā)現(xiàn)高考試題正是借助本源性問(wèn)題,進(jìn)行科學(xué)合理地重組、包裝,建構(gòu)出一道簡(jiǎn)約又不失內(nèi)涵的考題.而我們的解題教學(xué),就是對(duì)考題進(jìn)行解構(gòu)、退化,還其“廬山真面目”,識(shí)其“真顏”,讓學(xué)生真切感受解題方法的呈現(xiàn)是自然、和諧的.
例4[1]已知函數(shù)f(x)=x3+3|x-a|(其中a∈R).
1)略;
2)設(shè)b∈R,若[f(x)+b]2≤4對(duì)x∈[-1,1]恒成立,求3a+b的取值范圍.
(2014年浙江省數(shù)學(xué)高考理科試題第22題)
提示[f(x)+b]2≤4?|f(x)+b|≤2?-x3-2≤3|x-a|+b≤-x3+2.
例5已知函數(shù)f(x)=(x-a)2lnx,其中a∈R.
1)略;
2)求實(shí)數(shù)a的取值范圍,對(duì)任意的x∈(0,3e],恒有f(x)≤4e2成立.
(2011年浙江省數(shù)學(xué)高考理科試題第22題)
烏申斯基說(shuō)得好:智慧不是別的,只是組織得很好的知識(shí)體系,當(dāng)學(xué)生的頭腦強(qiáng)大了,在問(wèn)題面前運(yùn)籌帷幄、縱橫捭闔,難題自然無(wú)處遁形,落花流水了.
思考1高三復(fù)習(xí)的定位是什么?
浙江新高考形勢(shì)及兩次選考的沖擊,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)可以說(shuō)是碎片化學(xué)習(xí).如何在這樣的背景下,提高高三復(fù)習(xí)的有效性,筆者認(rèn)為回歸教材應(yīng)是理性的選擇.以本課例的絕對(duì)值函數(shù)學(xué)習(xí)為例,學(xué)生其實(shí)非常困惑,總停留在如何去絕對(duì)值.為此是否可以換一個(gè)方式,順勢(shì)而為,留下絕對(duì)值,并使之形成模型.基于學(xué)生對(duì)二次函數(shù)已有性質(zhì)的理解,通過(guò)觀察、類(lèi)比、辨析,使“V”型函數(shù)的模樣逐步清晰,內(nèi)涵得以豐盈,使知識(shí)的展開(kāi)、方法的形成不再是無(wú)本之木、無(wú)源之水.因此,高三的復(fù)習(xí)教學(xué)應(yīng)以“以基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、基本技能的提高、基本思想方法的落實(shí)”為原則,圍繞“四化建設(shè)”進(jìn)行構(gòu)建,把高三復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)化,例題選擇典型化,思想方法大眾化,解題表達(dá)規(guī)范化,真正讓課堂教學(xué)由“題型+套路+訓(xùn)練”走向“概念+構(gòu)建+思維”[2].
思考2如何引入可以讓高三的復(fù)習(xí)課教學(xué)更具效果?
當(dāng)前,高三復(fù)習(xí)課教學(xué)可謂“整課盡是真題飛”!這樣做的好處是學(xué)生知道是高考題,會(huì)激起學(xué)生的求知欲、好勝心,及享受問(wèn)題解決后的成功感;然而,更多的學(xué)生看到高考題時(shí)會(huì)產(chǎn)生畏難情緒,甚至是恐慌心理,導(dǎo)致高考試題價(jià)值沒(méi)有充分挖掘,教學(xué)效果就大打折扣[3].本節(jié)高三復(fù)習(xí)課第一稿設(shè)計(jì)也是以高考題引入,結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課效果不理想,改用教材引入后,給學(xué)生熟悉的親切感,甚至讓學(xué)生體會(huì)到教材的重要性,認(rèn)識(shí)到考題往往源于課本,又高于課本.
思考3高三復(fù)習(xí)教學(xué)中,試題講評(píng)在課堂上占很大比重,如何提高這樣的上課效率?
教學(xué)家杜威曾說(shuō):“教學(xué)絕對(duì)不僅僅是簡(jiǎn)單地告訴,教學(xué)應(yīng)該是一種過(guò)程的經(jīng)歷,一種體驗(yàn),一種感悟.”它需要學(xué)生思維的加盟,有思維的激蕩就有不同的想法和做法,數(shù)學(xué)課只有有了這樣的思維主體,才是鮮活的、靈動(dòng)的、高效的.
筆者參加此次優(yōu)質(zhì)課比賽最大的感悟是教學(xué)要留給學(xué)生自主的空間和時(shí)間,讓學(xué)生更多地參與交流、辨析、思考,讓教學(xué)“慢”下來(lái),讓師生在互動(dòng)中“說(shuō)題”.一方面要對(duì)高考試題退化、還原、重構(gòu),繼而進(jìn)行遞推式鋪底,搭建“腳手架”,讓學(xué)生在新的問(wèn)題情境中學(xué)會(huì)識(shí)別,學(xué)會(huì)用已有的知識(shí)、已有的方法、已有的思想解決新問(wèn)題;另一方面,讓學(xué)生充分發(fā)表觀點(diǎn)、想法,展示其思路歷程,只有這樣,學(xué)生才能獲得有意義的發(fā)展.