劉麗 張恒麗
項(xiàng)目信息:2022年蕪湖市新高考背景下校本課程
“‘三新背景下高中數(shù)學(xué)閱讀校本課程的開(kāi)發(fā)與研究”,項(xiàng)目編號(hào)為WK2214;2023年安徽省教育科學(xué)研究課題“多學(xué)段融通視域下數(shù)學(xué)閱讀課程資源的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐”,課題編號(hào)為JK23176.
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,基于閱讀、模仿、遷移三步曲進(jìn)行數(shù)學(xué)解題時(shí),通過(guò)仔細(xì)閱讀題目,理解問(wèn)題的要求和給定條件,學(xué)生能夠準(zhǔn)確把握題目中的關(guān)鍵詞和信息,并能與已學(xué)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系.而學(xué)生通過(guò)模仿已有的解題思路和方法,分析解題過(guò)程中的關(guān)鍵步驟和思維路徑,能夠形成固有的解題框架,以此提高解題的準(zhǔn)確性和效率.最終,學(xué)生可以將已經(jīng)掌握的解題思路遷移到新的問(wèn)題中,運(yùn)用相關(guān)的知識(shí)和技巧解決新的數(shù)學(xué)問(wèn)題,有助于培養(yǎng)靈活運(yùn)用知識(shí)的能力,提升解題的創(chuàng)新性和獨(dú)立性.
例1? 在求解1+2+22+23+24+……+22 017的值時(shí),可以假設(shè):
S=1+2+22+23+24+……+22017.①
隨后對(duì)①式兩側(cè)同乘冪的底數(shù)2,則可以得到如下式子:
2S=2+22+23+24+……+22 017+22 018.②
用②式減①式,可以得到
2S-S=22 018-1.
因此可求解出S=22 018-1.
問(wèn)題1:根據(jù)以上解題方式,請(qǐng)仿照此方法求解出1+2+22+23+24+……+29的值.
問(wèn)題2:試求解1+5+52+53+54+……+5n的值.
問(wèn)題3:試求解25+26+27+28+29+210的值.
分析:根據(jù)閱讀、模仿、遷移“三步曲”的解題方式,解答本道題時(shí),可以將整個(gè)解題過(guò)程劃分為以下三個(gè)步驟,然后根據(jù)每個(gè)步驟的方式一步步進(jìn)行分析求解,從而使學(xué)生更好地掌握相關(guān)數(shù)學(xué)解題點(diǎn)
[1].
第一步:閱讀
例1中詳細(xì)描述了本題的解題思路,但最為關(guān)鍵的部分是如何將所要求值的式子變形.在例題中,將①式兩邊同乘冪的底數(shù)2后,得到②式,隨后用②式減①式,則可以得出相應(yīng)的等式,最后將結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)化,就可以求解出答案.通過(guò)閱讀題目,能夠很清楚地掌握本題的解題方法.
第二步:模仿
在求解問(wèn)題1時(shí),學(xué)生可以根據(jù)題目中已知的解題方法進(jìn)行模擬,假設(shè)
S=1+2+22+23+24+……+29.③
隨后對(duì)③式兩邊同乘冪的底數(shù)2,則可以得到④式:
2S=2+22+23+24+……+29+210.④
用④式減③式,可以得到2S-S=210-1,即S=210-1.
因此能夠得出問(wèn)題1的最終答案為210-1.
由此可見(jiàn),學(xué)生基本上只需要掌握已知題目中的轉(zhuǎn)換方式,就能充分模仿問(wèn)題1的求解方式.這種模仿方式不僅簡(jiǎn)單,而且解題效率也比較高,適合大部分學(xué)生學(xué)習(xí)[2].
第三步:遷移
在求解問(wèn)題2時(shí),首先假設(shè)
S=1+5+52+53+54+55+……+5n.⑤
隨后對(duì)⑤式的兩邊同乘冪的底數(shù)5,可以得到⑥式:
5S=5+52+53+54+55+……+5n+5n+1.⑥
用⑥式減⑤式,可以得到5S-S=5n+1-1,即S=5n+1-14.
在求解問(wèn)題3時(shí),基于遷移的方式進(jìn)行答時(shí),其解題方式如下:
25+26+27+28+29+210=1+2+22+23+24+25+26+27+28+29+210-(1+2+22+23+24)=211-1-(25-1)=211-1-25+1=211-25=2 048-32=2 016.
小結(jié):從例1中可以看出,數(shù)學(xué)閱讀理解問(wèn)題的解決通常需要經(jīng)歷“三步曲”的方式,因此在后續(xù)的教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)閱讀、模仿以及遷移三方面的訓(xùn)練,使學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)閱讀、模仿以及遷移,從而在遇到數(shù)學(xué)閱讀理解題目時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)快速解題的目的[3].
例2? 已知如下方程組:
2x+5y=3,4x+11y=5.⑦⑧
在解答該方程組時(shí),可以采用整體代換的方式求解,將方程組中的方程⑧進(jìn)行變形處理,以此得到4x+10y+y=5,并再次進(jìn)行變形處理后,得到方程2(2x+5y)+y=5,然后將方程⑦代入其中,則可以得出2×3+y=5,從而求解出y=-1.隨后將y=-1代入到方程⑦中,可以求解出x=4.
問(wèn)題1:根據(jù)已知的方程組求解方式,請(qǐng)使用整體代換的方式求解方程組
3x-2y=5,9x-4y=19.⑨⑩
問(wèn)題2:若x,y滿足3x2-2xy+12y2=47,2x2+xy+8y2=36,請(qǐng)求x2+4y2的值.
分析:基于“三步曲”的方式,對(duì)例題2求解時(shí),依舊按照以下三個(gè)步驟進(jìn)行[4].
第一步:閱讀
通過(guò)閱讀例題2,學(xué)生可以掌握相應(yīng)的解題方法或者思路,在拿到本道題時(shí),需要對(duì)題目提供的文本材料進(jìn)行閱讀理解,并從文本中提取有價(jià)值的內(nèi)容和信息.對(duì)于新的解二元一次方程組的方式——借助整體代換的方法求解,由于本例題中只給出了相應(yīng)的解題步驟,但沒(méi)有對(duì)整體代換概念和方法作出說(shuō)明,因此學(xué)生在解題時(shí),需要先從中得出相應(yīng)的解題方法或者解題思路.例2中的(2x+5y)是個(gè)整體,對(duì)應(yīng)的數(shù)值為3,將方程⑦變形成一個(gè)含有(2x+5y)這個(gè)整體的方程后,使用數(shù)值3替代掉(2x+5y),從而能夠求解出對(duì)應(yīng)的方程組.
第二步:模仿
通常情況下,數(shù)學(xué)習(xí)題中提出若干個(gè)問(wèn)題時(shí),其中第一個(gè)問(wèn)題的解答通常比較簡(jiǎn)單.對(duì)于例2中的問(wèn)題1,只需要根據(jù)已知題目的方式模仿文本中的方法或者思路,抓住方法的實(shí)質(zhì)就能解決問(wèn)題.這種“換湯不換藥”的方式,通常只需要調(diào)整文本中的數(shù)據(jù),就能快速解答出題目[5].
在求解問(wèn)題1時(shí),可以將(3x-2y)看作一個(gè)整體,學(xué)生只需要模仿,就能快速完成求解.其解題過(guò)程如下:
將方程⑩變形后,可以得到6x-4y+3x=19,再次變形后,得到方程2(3x-2y)+3x=19,將方程⑨代入其中,則可以得出2×5+3x=19,最后能夠求解出x=3.
在得到x=3后,將其代入到方程⑩中,最終求解出y=2.
第三步:遷移
完成模仿后,大部分學(xué)生已經(jīng)基本上掌握了本道題目中所述的整體代換方法,而在接下來(lái)的問(wèn)題2的解答中,其主要學(xué)習(xí)任務(wù)是將所學(xué)習(xí)到的整體代換方法進(jìn)行具體的遷移,用整體代換法解決問(wèn)題.相較于第二步的模仿,第三步的遷移不再是簡(jiǎn)單地對(duì)數(shù)學(xué)習(xí)題進(jìn)行解答,而是要將所學(xué)習(xí)到的新知識(shí)應(yīng)用到新的問(wèn)題解決中.在解決問(wèn)題2時(shí),可以發(fā)現(xiàn)(x2+4y2)是該問(wèn)題中方程組的整體部分,因此將問(wèn)題2中的方程組變形,可以得到
3(x2+4y2)-2xy=47,2(x2+4y2)+xy=36.B11B12
對(duì)于上述方程組,將含有xy的項(xiàng)消去后,則能夠輕松求解出(x2+4y2)的值.因此求解時(shí),對(duì)方程組采取B12×2+B11的方式,得到7(x2+4y2)=119,從而得出x2+4y2=17.
數(shù)學(xué)解題思路的培養(yǎng)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,而基于閱讀、模仿、遷移的三步曲為學(xué)生提供了一種行之有效的解題思路.通過(guò)仔細(xì)閱讀題目、模仿已有的解題思路和方法、遷移已學(xué)知識(shí)解決新的問(wèn)題,學(xué)生可以建立起正確的解題框架和方法論,提升數(shù)學(xué)解題的能力.
參考文獻(xiàn):
[1]林世平,王珠芳.立足轉(zhuǎn)化思想,培育核心素養(yǎng)——例談轉(zhuǎn)化思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)之友,2022(20):58-60.
[2]翁建新,陳美蘭.“讀思達(dá)”教學(xué)法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐探析[J].中學(xué)理科園地,2023,19(2):12-13.
[3]吳惠琴.關(guān)注閱讀能力培養(yǎng) 促進(jìn)綜合能力提升——談數(shù)學(xué)閱讀在解題中的應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2022(3):81-82.
[4]韓麗.圈點(diǎn)批注、讀中領(lǐng)悟、模仿遷移——淺說(shuō)高中現(xiàn)代抒情散文讀寫(xiě)結(jié)合教學(xué)策略的探索[J].語(yǔ)文課內(nèi)外,2021(16):307.
[5]王保東,張靜,鄭燕杏.在解題教學(xué)中體會(huì)數(shù)學(xué)閱讀、運(yùn)算和表述——以一道高考題的解題教學(xué)為例[J].中小學(xué)數(shù)學(xué)(高中版),2021(11):62-64.