筆者發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生缺少必要的解題思維意識(shí),表現(xiàn)在解題中或無(wú)從下手,或頻頻出錯(cuò),或過(guò)程繁冗.在高三復(fù)習(xí)過(guò)程中,筆者從強(qiáng)化思維意識(shí)這個(gè)角度入手,取得了較好的效果.本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,通過(guò)梳理學(xué)生在解題中最易忽略的幾種思維意識(shí),談些個(gè)人的粗淺體會(huì).
1.定義域意識(shí)
定義域意識(shí)也即范圍意識(shí),變量范圍是變量存在或不存在的前提,應(yīng)時(shí)時(shí)不忘變量范圍對(duì)變量的限制.而學(xué)生在解題過(guò)程中,由于范圍考慮不慎,出現(xiàn)錯(cuò)解的現(xiàn)象比比皆是,實(shí)在令人痛惜!為了避免因范圍引起的錯(cuò)誤,必須強(qiáng)化“定義域意識(shí)”.
例1 已知f(x)=2+log3x,x∈[1,9],則y=f2(x)+f(x2)的最大值為.
誤解 易得y=log23x+6log3x+6,令log3x=t.
∵x∈[1,9],∴t∈[0,2].
從而,y=t2+6t+6=(t+3)2-3,故當(dāng)t=2時(shí),ymax=22.
說(shuō)明 該例是高三一輪復(fù)習(xí)函數(shù)專題里常見(jiàn)的一道題目,筆者曾在整個(gè)高三年級(jí)作過(guò)統(tǒng)計(jì),錯(cuò)誤率竟高達(dá)86%.錯(cuò)誤的根源就是“定義域意識(shí)”的缺失.也只有少部分同學(xué)考慮到了:對(duì)于函數(shù)y=f2(x)+f(x2),因?yàn)閤∈[1,9]且x2∈[1,9],所以其定義域?yàn)椋?,3],從而,令log3x=t換元后,t∈[0,1],故當(dāng)t=1時(shí),ymax=13.
體會(huì) 對(duì)概念、公式、定理等存在的前提(常常涉及范圍)進(jìn)行全面而深刻的分析,解題中保持變量范圍的等價(jià)性(如“換元”后立即寫出“新元”范圍),重視從條件中挖掘隱含范圍,準(zhǔn)確區(qū)分和限制多變量問(wèn)題中的變量范圍,善于構(gòu)造不等式或運(yùn)用函數(shù)思想求解變量的范圍等,均是強(qiáng)化定義域意識(shí)的重要渠道.
2.審題意識(shí)
審題過(guò)程是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S活動(dòng)過(guò)程,而且審題又是正確、迅速解題的基礎(chǔ)和前提,但不少學(xué)生常常對(duì)此掉以輕心,致使解題失誤或陷入繁冗之中.
例2 設(shè)集合P={y|y=x2,x∈R},Q={y|y=2-|x|,x∈R},求P∩Q.
誤解 由y=x2y=2-|x|x=1,y=1或x=-1,y=1,
∴P∩Q={(1,1),(-1,1)}.
分析 以上誤解正是由于審題不細(xì)致引起的,有些同學(xué)總意識(shí)不到“抓代表元素的屬性”是認(rèn)清集合本質(zhì)的關(guān)鍵.實(shí)際上集合P,Q皆為數(shù)集(它們都是函數(shù)的值域),化簡(jiǎn)可得P={y|y≥0},Q={y|y≤2},∴P∩Q={y|0≤y≤2}.
體會(huì) 平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生養(yǎng)成善于認(rèn)清已知、明確所求、抓好關(guān)鍵詞、挖掘隱含條件等良好的審題意識(shí)、審題習(xí)慣.這對(duì)于成功解題至關(guān)重要,而這些也恰恰是相當(dāng)一部分同學(xué)的薄弱環(huán)節(jié).
3.求簡(jiǎn)意識(shí)
從教學(xué)實(shí)踐和各種檢測(cè)可以看出,目前中學(xué)生的“求簡(jiǎn)意識(shí)”普遍不強(qiáng),而求簡(jiǎn)意識(shí)又是正確、迅速解題的需要和保證,忽略了求簡(jiǎn)意識(shí)的解題往往過(guò)程繁瑣,甚至導(dǎo)致錯(cuò)解.
例3 設(shè)定義在[-2,2]上的偶函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,2]上單調(diào)遞減,若f(1-m) 分析 學(xué)生拿到此題,常選擇如下思路:根據(jù)題意,畫(huà)出圖形,然后對(duì)變量1-m與m所在區(qū)間討論(一不小心還會(huì)出現(xiàn)討論“遺漏”情形),致使解題陷入冗繁之中.本題求簡(jiǎn)的關(guān)鍵是:利用f(x)是偶函數(shù),結(jié)合f(x)在區(qū)間[0,2]上遞減,從而f(x)在區(qū)間[-2,0]上遞增,這樣條件“f(1-m) 體會(huì) 要讓學(xué)生具備求簡(jiǎn)意識(shí),一方面,教師應(yīng)不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)學(xué)生“求簡(jiǎn)”,及時(shí)總結(jié)、反思、領(lǐng)悟;另一方面,學(xué)生應(yīng)充分主動(dòng)地進(jìn)行靈活扎實(shí)的思維訓(xùn)練和解題實(shí)踐. 4.估算意識(shí) 許多選擇題都有一定的運(yùn)算量,需要進(jìn)行一些運(yùn)算方能獲解,但是往往又可以通過(guò)深層次的思維減小運(yùn)算量,只需進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的估算即可判斷出結(jié)果. 例4 (1999年高考第10題)如圖,在多面體ABCDEF中,已知面ABCD是邊長(zhǎng)為3的正方形,EF∥AB,EF=32,EF與面AC的距離為2,則該多面體的體積為(). A.92 B.5 C.6 D.152 分析 求該不規(guī)則多面體(楔體)的體積按常規(guī)思路,采用分割法或補(bǔ)形法,轉(zhuǎn)化為規(guī)則幾何體,雖可以獲解,但需要一定的運(yùn)算量.若連BE,CEVABCDEF=VE-ABCD+VE-BCF,而VE-ABCD=13#8226;h#8226;SABCD=13×2×32=6,故可由局部估算出整體VABCDEF>6,選D. 體會(huì) 數(shù)學(xué)估算的基本方法有近似計(jì)算、由特殊估算一般、由局部估算整體、由一般規(guī)律估算個(gè)體情況等.現(xiàn)在廣泛使用的特例法(也稱特值法),其實(shí)就是一種簡(jiǎn)單的估算,讓學(xué)生了解估算的意義,增強(qiáng)估算意識(shí),對(duì)提高處理實(shí)際問(wèn)題的能力大有裨益. 5.動(dòng)態(tài)思維意識(shí) 有些問(wèn)題按常規(guī)思路求解,思維容易受阻或運(yùn)算較繁.若能將研究的問(wèn)題置于運(yùn)動(dòng)的情景之中,用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)(有時(shí)還要結(jié)合極限思維考慮極端位置)來(lái)處理,則會(huì)使思路新穎、解法簡(jiǎn)捷.這就是動(dòng)態(tài)思維意識(shí). 6.正難(繁)則反意識(shí) 對(duì)于一些數(shù)學(xué)問(wèn)題,當(dāng)從正面思考難以奏效(或正面研究情形較繁)時(shí),就可以嘗試從反面入手.這就是正難(繁)則反意識(shí),如常用的補(bǔ)集法、反證法或舉反例等,其實(shí)質(zhì)是一種逆向思維. 7.特殊化與一般化意識(shí) 特殊包含于一般之中,凡一般情況下具有的性質(zhì),特殊情況下也應(yīng)具有;而在特殊情況下不具備的,一般情況下也必不具備.常可利用該關(guān)系將問(wèn)題作“特殊化”或“一般化”處理. (1)利用“一般情況下正確的命題,在特殊情況下也正確”這一性質(zhì)來(lái)解題. (2)利用“在特殊情況下錯(cuò)誤的命題,在一般情況下也必錯(cuò)誤”這一性質(zhì)來(lái)解題. 8.解題后的反思意識(shí) 所謂反思,就是對(duì)問(wèn)題及解決問(wèn)題的思維過(guò)程從全方位、多角度、不同層次進(jìn)行考察、分析和思考.教師在平時(shí)的教學(xué)中,注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行一些反思和探索.通過(guò)反思,一方面,可以使學(xué)生意識(shí)到思維過(guò)程的不足,從而能夠主動(dòng)去完善解題過(guò)程;另一方面,也可以提高他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力,訓(xùn)練他們思維的嚴(yán)密性和批判性,有利于在原有基礎(chǔ)上建立更高層次的認(rèn)知結(jié)構(gòu),有利于他們養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的學(xué)習(xí)作風(fēng)和學(xué)習(xí)習(xí)慣,是一個(gè)極其重要而又容易被忽視的環(huán)節(jié).著名數(shù)學(xué)家波利亞說(shuō)得好:“數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決僅僅只是一半,而更重要的是解題之后的回顧與反思.” 反思是一種積極的思維活動(dòng)和探索行為,反思是發(fā)現(xiàn)的源泉,是開(kāi)發(fā)解題智慧、優(yōu)化思維品質(zhì)的可靠途徑.很多數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)學(xué)的技能技巧,沒(méi)有學(xué)生的反思、沒(méi)有學(xué)生的體驗(yàn)和感悟是無(wú)法真正變成學(xué)生自己的,這一點(diǎn)是毋庸置疑的. 而從調(diào)查反饋來(lái)看,大部分中學(xué)生的“反思意識(shí)”尤為淡薄,筆者認(rèn)為有兩方面的原因:一是缺少教師的示范,二是學(xué)生不良的解題習(xí)慣.筆者在此強(qiáng)烈呼吁:作為教師一定要給學(xué)生一些特別的指導(dǎo),經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己的解題活動(dòng)進(jìn)行自覺(jué)的反思與調(diào)控;作為學(xué)生必須重視、必須學(xué)會(huì)解題后的反思. 【參考文獻(xiàn)】 [1][美]G.波利亞.怎樣解題.閻育蘇,譯.北京:科學(xué)出版社,1982. [2]任樟輝.數(shù)學(xué)思維論.南寧:廣西教育出版社,1996. [3]姜偉.強(qiáng)化思維意識(shí),提高數(shù)學(xué)素養(yǎng).數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2002(6).