☉福建省上杭一中 陳玉生
數學復習課例題設計的若干誤區分析
☉福建省上杭一中 陳玉生
復習課是數學教學中的重要課型,例題教學是其重頭戲.數學主干知識的深化、重點和難點的突破、思維能力的提升等都需要通過復習課例題教學來實現.復習課例題設計是否合理有效,直接影響課堂教學的質量.然而,由于一些教師對復習課例題教學功能的理解出現偏差,在設計中出現了值得警惕的誤區,當引以為戒.
對復習課來說,激發學生的學習熱情更重要.因此,設計復習例題不可“為難學生”,不宜把難題放在前面,要合理控制難易度,顧及全體學生,讓其感覺可親可及,“跳一跳就摘得著”最為合適.若學生做一題就成功一題,主動學習的熱情必會倍增.否則,將傷害他們做題的積極性.
案例1:某教師復習含參數的二次函數最值問題的例題:若函數f(x)=x2-2x+3(a-1≤x≤a+1)的最小值為18,求實數a的值(這是本節課給出的第一個例題).
有經驗的老師都明白,學生做錯這樣的題目是難以避免的.原因在于該教師一開始就給了一個難題,學生對為什么要討論和怎樣討論難以下手.
再設計:
①已知函數f(x)=x2-2x+3,求其最小值;
②已知函數f(x)=x2-2x+3(2≤x≤4),求其最小值;
③已知函數f(x)=ax2-2ax+3(0≤x≤4)的最小值為2,求實數a的值.
在此基礎上,再給出:
④已知函數f(x)=x2-2ax+3(0≤x≤4)的最小值為23,求實數a的值.
最后再求教師給出的上述例題.
以上把例題設計成階梯式的問題,不僅復習了基礎知識,還將問題逐步向深層次推進,讓學生充分利用已有的知識和經驗,撥云見日,逐步蠶食,直至問題解決.既突破了教學難點,還能讓不同層次的學生都參與學習,有利于整體教學質量的提高.
考題與復習課的例題有不同的教學功能.前者主要考查學生對某些知識點的理解,某些技能或數學思想方法的掌握,不具“完備性”.后者主要幫助學生復習鞏固所學知識,起到查缺補漏的作用,不應該是“片面性”的問題.因此,復習課不可隨意選擇各類考題,更不能不作任何修改就直接作為例題使用,從而失去教學有效性.
案例2:某教師復習不等式恒成立問題的例題:設函數f(x)=3x-ax3(a∈R),對任意x∈[1,2],都有f(x)≤1成立,則實數a的取值范圍是_________.
此題是某省的質檢考題,可按主元分類討論或用分離參數法求解.就填空題而言,在區間設置上傾向于分離參數思想的運用,但作為復習課的例題,顯得“蘊味”不足.因為轉化為ax3≥3x-1后,由x3>0直接可轉化為a≥恒成立,不利于分類討論思想的滲透及方法間的比較,也失去了對最后結果取交集還是并集問題進行對比探討的機會(這也是學生的一個易錯點).
再設計:將條件“x∈[1,2]”改為“x∈[-1,1]”.
通過再設計,完善了使用分離參數法的可能情況,讓解法更具一般性,不但復習了含參問題的兩種常用處理方法(離而求之和分而求之),開闊了學生的解題思路,還可對結果取交集還是并集問題展開探討,有效滲透了分類與分步的數學思想.
如今復習教輔資料的更新很快,但因時間倉促,題目設計欠斟酌,無論在選題還是解法上,都無法很好地體現“例”的示范作用.若教師盲目追求教輔資料的“新、難”題,天馬行空式地復習,學生對數學基礎知識的理解依舊不會好轉.因此,復習課要再次引領學生回歸教材,重視教材典型題目的基礎性和示范性,充分挖掘其復習功能.
案例3:某教師復習拋物線性質的例題:直線4kx-4y-k=0與拋物線y2=x交于A、B兩點.
此題主要考查拋物線的定義、焦點弦的性質、代數法的運用,發現動直線過定點(焦點)是學生的一個困難點.
再設計:過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線交拋物線于兩個不同的點A、B,且兩交點的縱坐標分別為y1、y2,求證:y1y2=-p2.(此題源于高二選修教材2-1作業)
探究1:過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線交拋物線于兩個不同的點A、B,直線為拋物線的準線,過點A、B作準線的垂線,垂足分別為M、N,求證:以MN為直徑的圓過焦點F(即y1y2=-p2).
探究2:(改變M、N的作法)過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線交拋物線于兩個不同的點A、B,直線l:x=為拋物線的準線,O為原點,直線OA、OB分別交準線于M、N,求證:以MN為直徑的圓過焦點F(即y1y2=-p2).
探究3:(變定點為動點)過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F直線交拋物線于兩個不同的點A、B,直線l:為拋物線的準線,C是拋物線上的動點,直線AC、BC與準線分別交于M、N,求證:以MN為直徑的圓過焦點F(即y1y2=-p2).
探究4:(變焦點、準線為極點、極線)拋物線y2=2px(p>0),極點P(t,0),極線l:x=-t,C是拋物線上的動點,過P的直線交拋物線于B、C兩點,直線AC、BC分別交極線于點M、N,則M、N的縱坐標之積為定值-2pt.
推廣:設圓錐曲線E的一個焦點為F,相應的準線(定直線)為l,C為E上的動點,過F且斜率不為0的直線與曲線E交于點A、B,直線AC、BC分別交準線于M、N,則以MN為直徑的圓過焦點F.
上述設計以拋物線為載體,復習和推廣了圓錐曲線的很多共同性質,符合學生的認知規律,逐步探究更是活躍了他們的思維.回歸教材目的是落實“三基”,以教材例、習題為素材,感知問題的發生、發展過程,明晰問題的來龍去脈,尋求問題的解決方法,探求結論推廣的可能,揭示問題的本質特征,對學生和老師來說都很有必要.
數學新授課的教學大多從正面入手,這是必需的,但易造成學生對知識的認識帶有片面性.針對這種情形,復習例題的設計要緊扣知識的易錯易混點,關注學生的薄弱環節,盡可能給他們提供補償學習的機會,才能讓教學更有針對性,突出鞏固功能,實現“查缺補漏”的復習目標.
案例4:某教師在導數與函數單調性的復習公開課中的例題:若函數f(x)=x3-2x2-mx在[1,2]上為減函數,求實數m的取值范圍.
筆者聽課后與學生交流中發現,多數學生不清楚“由f′(x)=3x2-4x-m≤0在[1,2]上恒成立,得出m≥4”后,為什么還要檢驗m=4的情形,甚至有學生認為不檢驗答案也一樣!
再設計:(1)若函數f(x)=x3-2x2-mx在[1,2]上為減函數,求實數m的取值范圍;
針對易錯易混的知識,增加對比性題組,讓學生分析與比較,有利于破除思維頑疾,理清心中的糾結,從而更深入地理解知識.設計這樣的例題能有效解決“會而不對,對而不全,全而不美”的解題失誤,比正面說教更具實效.
高考的宗旨是考查數學基礎知識、基本技能、基本思想和方法,強調“注重通性、通法,淡化特殊技巧”.而有些教師設計復習課例題時,不顧問題背景的典型性和解題方法的大眾化,隨意選用或照搬資料中的題目,迫使教師在教學中為了避開“解題障礙”去尋求捷徑,讓復習教學“撿了芝麻丟了西瓜”.
此題在復習用書中頻繁出現,常利用幾何法(利用圓心到直線的距離與半徑的大小關系計算弦長)或代數法(聯立直線與圓的方程,用公式計算弦長),得S△OAB=但在求此式最大值時計算煩瑣,耗時多,技巧強,易使有些老師不講上述方法,或隨便提一下.換用圓的特殊性做:(θ為弦AB所對的圓心角),此時k=±1.
顯然,改編前的設計容易讓教者偏離教學主題,忽視通性、通法,這樣的教學必會讓優生“走火入魔”,讓差生“信心盡失”.而再設計后,S△OAB的表達式簡潔易算(用函數的單調性或基本不等式),既便于強化通法,也可推薦簡捷的特殊解法,實現解題方法的普遍性和多樣性.
復習課不僅要完善學生的認知結構,還要提升思維品質,例題設計要關注其蘊含的數學知識和方法,要有利于引導學生從不同知識層面、用不同思維方式進行一題多解,并從中選擇最簡、最優的方法,提高思維的廣闊性與創造性;也要廣泛地對其進行變式引申,拓展出更多“形似質異”“形異質同”的新問題,發展學生思維的創造性,從而對問題本質及求解規律有更深刻的理解.
案例6:某教師復習圓錐曲線上的點到直線距離的最值問題的例題:求拋物線C:y2=x上的點到直線l:x-2y+ 4=0的最短距離.
解法1:設拋物線上的動點P(s2,s)(s≥0),則P到直線l的距離,其最小值為
解法2:設與直線l平行的拋物線的切線為x-2y+m= 0.聯立x-2y+m=0與y2=x后,由相切得Δ=0,求出m=1.故所求最短距離就是x-2y+4=0與x-2y+1=0間的距離,即為
此題雖然可用換元法及數形結合的方法解決,但仍顯“美中不足”,其蘊含的知識和方法還不夠多.
再設計:將拋物線“y2=x”改為“y=-x2”.
同樣是拋物線,y=-x2是學生熟知的二次函數,自然就多了函數的相關知識和方法,實現以最少的題目復習更多的知識.
解:設與直線x-2y+4=0平行且與拋物線y=-x2相切的切點為P(x,y),則切線的斜率k=y′=-2x.由-2x=得故切點坐標為從而求出拋物線y= -x2上的點到直線x-2y+4=0的最短距離為
因拋物線是一類圓錐曲線,故還可以進一步發散思考,拓展為:
題3:求圓x2+y2=1上的點到直線x-2y+4=0的最短、最長距離.
這種設計能克服單純做題的機械模式,更大限度地發揮例題的教學功能及可拓展性,有效溝通了知識間的縱橫聯系,拓寬了學生的思考空間,提升了學生善于分析和應變的能力,讓其體驗到再發現、再創造的快樂.
數學復習要引導學生將知識與方法系統化、網絡化,將所學內容連成線、織成網、鋪成面.因此,設計復習例題要通盤考慮,關注基礎知識的同時,要注重學科內的聯系與綜合,讓學生感受數學的內在聯系,盡可能讓多個知識有機地整合在一起,使之通過復習進一步提升綜合應用能力,尤其是高三二輪復習更要如此.
案例7:某教師高三數列二輪復習中的例題:設函數f(x)=x2,過C1(1,0)作x軸的垂線l1交函數f(x)的圖像于點A1,以A1為切點作函數f(x)的圖像的切線交x軸于C2,再過C2作x軸的垂線l2交函數f(x)的圖像于點A2,依此類推得點An,記An的橫坐標為an(n∈N*).
(1)證明數列{an}為等比數列,并求其通項;
(2)設直線ln與函數g的圖像交于點Bn,記(O為坐標原點),求數列{bn}的前n項和Sn.
此題的設計以函數為依托,集導數、數列、向量的數量積等知識為一體,意在考查學生對知識的遷移與轉化、數據的整合與處理能力.這樣的設計,能充分發揮例題復習的綜合效能,達到“做一題、帶一類、連一片”的效果.
例題教學是復習課的主旋律,如何設計例題是復習教學能否更加優質、高效的關鍵.復習課例題設計須謹慎求“精”,既要根據本班學生的實際,也要顧及復習的階段性,抓重點、攻難點、補缺陷、升思維.
1.李寬珍.理清主線,變式推進,注重反思——從復習課《數列求和》的幾個片段談高三復習[J].中學數學(上),2014(3).
2.陳士芳.高三數學一輪復習不可忽視的幾個環節[J].中學數學(上),2012(10).
3.江忠東.例談高考數學復習課用題的選擇[J].中學數學教學參考(上),2014(6).
4.孫居國.高三數學教學中選題的思考[J].中學數學教學參考(上),2012(10).