林興旺
摘 要:”問題導(dǎo)學(xué)式”教學(xué)模式以問題解決為中心,通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、創(chuàng)造性的解決問題等步驟去掌握知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。讓“學(xué)”于生,導(dǎo)“學(xué)”于師,切實(shí)把“時(shí)間”還給學(xué)生,把“思維導(dǎo)”給學(xué)生,才能真正實(shí)現(xiàn)師生共進(jìn)步,同成長(zhǎng)。高三數(shù)學(xué)解題思維訓(xùn)練是高三復(fù)習(xí)中的重中之重,學(xué)生思維的廣度與深度決定了學(xué)生在高三復(fù)習(xí)的質(zhì)量,本文章旨在通過“問題導(dǎo)學(xué)”的教學(xué)方式對(duì)學(xué)生的解題思維做個(gè)精確引導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴}導(dǎo)學(xué);解題;思維訓(xùn)練
一、精巧設(shè)問,引導(dǎo)思維方向,提高思維品質(zhì)
例1:已知函數(shù)f(x)=e-x+ax,a∈R
(1)試討論函數(shù)f(x)的最值;(2)若a=0,求證:.
解析提問:
師問:若要求函數(shù)的最值,該怎么辦?
學(xué)生:求導(dǎo),看函數(shù)單調(diào)性。
師問:,怎么討論單調(diào)性?
學(xué)生:①討論方程f'(x)=0有沒有解?②討論f'(x)=0有根的話,有幾個(gè)根,根誰(shuí)大誰(shuí)???
師問1:明顯要對(duì)參數(shù)a進(jìn)行討論,應(yīng)該怎么討論?
同學(xué)1答:令f'(x)=0,則aex-1=0,則,所以
同學(xué)2答:未必有解,若a=0或a<0,則f'(x)=0無(wú)解.
師答:回答的非常好,方程f'(x)=0有沒有解是我們經(jīng)常討論的一個(gè)方向,那么該題討論方向明確后,我們?cè)趺磿鴮懩兀?/p>
同學(xué)3:(1).①若a≤0,則f'(x)<0在R上恒成立,所以函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞減,沒有最值.②若a>0,則令f'(x)=0,則aex-1=0,則,所以
所以,當(dāng)時(shí),f'(x)<0,當(dāng)時(shí),f'(x)>0,所以,函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,當(dāng)時(shí),f(x)取到最小值a-alna,沒有最大值.
師:非常好,書寫格式規(guī)范簡(jiǎn)單自然!
師:很自然的思路:設(shè)現(xiàn)在該怎么去證明g(x)的最小值都恒大于0呢?思路延伸:求導(dǎo),g'(x)=-e-x+x,依然還是很自然的思路,該方程有沒有解,發(fā)現(xiàn)解不出來,怎么辦?
生答1:再求導(dǎo),學(xué)生書寫如下:
設(shè)k(x)=g'(x)=-e-x+x,則k'(x)=ex+1>0恒成立,所以k(x)在R上單調(diào)遞增。
所以k(x)=g'(x)=0有唯一解,不妨設(shè)為x0,則g'(x)=-e-x0+x0=0
所以,
問:怎么確定x0
答:因?yàn)間'(0)=-1<0,,所以x0∈(0,1)
且x∈(-∞,x0)時(shí),g'(x)<0,x∈(x0,+∞)時(shí),g'(x)>0,
所以,函數(shù)g(x)在(-∞,x0)上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,
所以,x=x0時(shí),g(x)取到最小值,
又因?yàn)閤0∈(0,1),所以.
問:你完美證明了嗎?
答:還沒有證明好(羞澀),但是解題思路我感覺是對(duì)的,怎么會(huì)出錯(cuò)了呢?
問:為什么最后是大于而不是大于0,怎么來的.
答:我是把0代入得到的,有沒有可能不是0代入,而是其他值代入,那就意味著零點(diǎn)范圍可以再縮???
問:怎么縮???
答:可以用二分法(驚喜),如果零點(diǎn)不是在(0,1),那么縮小之后的范圍只可能是或者,所以只需看下的符號(hào)啦。
通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),所以,
那么,,,至此,不等式得證!
有的時(shí)候一道題目的討論經(jīng)常追求熱鬧,顧左右而言他,這無(wú)疑會(huì)浪費(fèi)課堂時(shí)間,使得課堂拖沓,繁冗,所以題目的追問設(shè)計(jì)要精簡(jiǎn),思維的引導(dǎo)要一擊即中,讓學(xué)生在討論中沉迷其中不可自拔,不知不覺提高思維品質(zhì).
二、以教師為主導(dǎo)設(shè)問,學(xué)生為主體討論,引導(dǎo)學(xué)生多向思維發(fā)展
問題導(dǎo)學(xué)模式也就是以問題解決為主干,在解決問題的過程中去習(xí)得知識(shí),問題的解決構(gòu)成了主要的學(xué)習(xí)過程,自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、展示探究為其主要的學(xué)習(xí)方式。在教師指導(dǎo)下,學(xué)生“自主、合作、探究”,把課堂的空間與時(shí)間盡可能還給學(xué)生,提高學(xué)生的能力素質(zhì)。
當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最大值,求的值.
問題1:函數(shù)f(x)的最大值為多少?求得最大值時(shí),x是什么狀態(tài)?
問題2:三角函數(shù)怎么化簡(jiǎn)?
1.學(xué)生審題,分組討論學(xué)生間自主學(xué)習(xí)思考討論后,展示交流.
2.學(xué)生板演并回答問題
學(xué)生討論過后,教師選取兩組進(jìn)行板演并說明:
學(xué)生板演1:(其中)
因?yàn)闀r(shí),函數(shù)取得最大值
即,所以
那么
學(xué)生板演2:所以函數(shù)最大值為
因?yàn)闀r(shí),函數(shù)取得最大值
教師總結(jié):從兩組學(xué)生討論后板演情況來看,情況令人欣喜,第一組從最大值入手,經(jīng)過三角恒等變換,得到答案,公式熟練,概念清晰,第二組從輔助角公式入手,挖掘出要使得取到最大值必須要讓,從而,進(jìn)而得到,思維之精妙令人驚嘆!問題導(dǎo)學(xué)下的高三復(fù)習(xí)題解題,教師引導(dǎo)學(xué)生解決問題,學(xué)生討論解決該問題,思維方法也許不是最佳解決辦法,但是學(xué)生的思維發(fā)展可能性多種多樣,學(xué)生的思維廣度更廣!
三、以變式問題為引,引導(dǎo)學(xué)生思維深度轉(zhuǎn)化
例3.(2017全國(guó)1)已知橢圓C:(a>b>0),四點(diǎn)P1(1,1),P2(0,1),,中恰有三點(diǎn)在橢圓C上.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)直線l不經(jīng)過P2點(diǎn)且與C相交于A,B兩點(diǎn).若直線P2A與直線P2B的斜率的和為–1,證明:l過定點(diǎn).
做完這道題,學(xué)生普遍反應(yīng)第一步?jīng)]有問題,第二步問題較大,特別是條件的轉(zhuǎn)化到結(jié)論證明之間不敢下筆,不能計(jì)算,不會(huì)思維!
學(xué)生問:由斜率之和等于-1,能得到什么,它和直線過定點(diǎn)有關(guān)系嗎?完全沒有辦法預(yù)料,如果花了時(shí)間得不了分,那不是虧大了嗎?
老師思考學(xué)生的問題:是什么問題導(dǎo)致學(xué)生信心不足,裹足不前不敢算,不敢下筆呢?終究還是思維的開拓性不夠,深度轉(zhuǎn)化力不強(qiáng),為了解決這個(gè)問題,筆者拿出成題進(jìn)行思維變式轉(zhuǎn)化訓(xùn)練。
變式1:(2018全國(guó)1)設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為F,過F的直線l與C交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2,0).
(1)當(dāng)l與x軸垂直時(shí),求直線AM的方程;
(2)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),證明:∠OMA=∠OMB.
問題1:本題第二問中,要證明的∠OMA=∠OMB怎么轉(zhuǎn)化的,你是怎么想的?
學(xué)生經(jīng)過審題小組討論后回答:∠OMA=∠OMB等價(jià)于kMA+kMB=0
問題2:能否簡(jiǎn)略說出第二問的完整命題?
學(xué)生回答:若過定點(diǎn)F的直線l與C交于A、B兩點(diǎn),則kMA+kMB=0
答:轉(zhuǎn)化的非常好,至此,往下計(jì)算就很常規(guī)啦
接著大家繼續(xù)來看,
問題3:那例題3中第二問的命題是怎么樣的?
答:若直線l不經(jīng)過P2點(diǎn)且與C相交于A,B兩點(diǎn).且,則l過定點(diǎn).
問3:發(fā)現(xiàn)什么了嗎?
答:這兩道題目簡(jiǎn)直就是命題中的互逆關(guān)系?
問:那會(huì)不會(huì)做啦?
答:試一下,應(yīng)該沒問題。
變式2:已知?jiǎng)訄AC過定點(diǎn)F(1,0),且與定直線x=1相切
(1)求動(dòng)圓圓心C的軌跡E的方程;
(2)過點(diǎn)F(-2,0)的任一條直線l與軌跡E交于不同的兩點(diǎn)P、Q,試探究在x軸上是否存在定點(diǎn)N(異于點(diǎn)M),使得∠QNM+∠PNM=π?,若存在,求點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
老師問:當(dāng)解決了變式1第二問中的思維轉(zhuǎn)化問題和計(jì)算問題,那么大家對(duì)第2問有沒有信心
學(xué)生答:至少比原來有信心多了,原來高考題就是轉(zhuǎn)變一種條件和思維方向啊,看起來也不是很難嘛?
總結(jié):教師利用知識(shí)間的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,用連續(xù)小問把思維慢慢引導(dǎo)轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生對(duì)同類知識(shí)進(jìn)行對(duì)比,獲得新知,進(jìn)一步來說,訓(xùn)練學(xué)生思維能力的課型時(shí)均可采用此問題引導(dǎo)變形轉(zhuǎn)化的方式來處置,比如,立體幾何中的定點(diǎn)變成動(dòng)點(diǎn),以程序框圖為載體的多種知識(shí)交融的問題等!數(shù)學(xué)教學(xué)的有效增長(zhǎng)點(diǎn)是教學(xué)活動(dòng)本身的組織結(jié)構(gòu)水平和科學(xué)程度,以問題為導(dǎo)學(xué)使教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)更能直奔重點(diǎn),讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,讓他們?cè)谥鲃?dòng)的積極探索中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新、突破,展示自己的才華智慧,提高數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。