傅雨春

在數學教學中,為了加深對所學過的概念、公式、定理等基礎知識與相關的數學思想方法的理解掌握,離不開對例題的學習與思考。那么,面對一道例題,是跟隨著教材中的思路與解答過程進行簡單地分析講解,還是帶著思考的眼光對問題進行一番打量審視.不同的教學取向,將會得到不同的效果。
本文僅以蘇教版《必修5》第44-45頁中的兩道例題為例,為在例題教學時,提出幾點建議,供參考。
例1.某劇場有20排座位,后一排比前一排多2個座位,最后一排有60個座位,這個劇場共有多少個座位?
這是第44頁中的一道例題,教材中提供了如下一種解答:
解:這個劇場個排座位數組成等差數列{an},其中公差d=2,項數n=20,且第20項是a20=60。
由等差數列的通項公式,得60=a1+(20-1)×2,所以a1=22。
答:這個劇場共有820座位。
從上述解答過程可以看出,這道例題是為了考查等差數列的求和公式的應用而安排的。
大家知道,等差數列的求和公式有兩種表達形式,即
顯然,教材中給出這種解法是基于公式①來思考的。因為在本題中,是利用公式①來求劇場的座位總數,其中的n=20,a20=60,只有a1未知,為此,在公差d=2時,利用an=a1+(n-1)d求出a1。
上述解法,不僅省去了直接求出a1的運算過程,簡化了運算過程,還體現了推導等差數列前n和公式時所用的倒序相加的思想方法。
在教學過程中,若能引導學生這樣去審視本題,則對這個例題的理解就會更加深刻。
再看第45頁中的一道例題:
例2.某種卷筒衛生紙繞在盤上,空盤時盤芯直徑40mm,滿盤時直徑120mm(如圖),已知衛生紙的厚度為0.1mm,問:滿盤時衛生紙的總長度大約是多少米(精確到1m)?
對于本題,教材中給出的解法是:
解:衛生紙的厚度為0.1mm,可以把它繞在盤上的衛生紙近似地看做是一組同心圓,然后分別計算各圓的周長,再求總和。
由內向外各圈的半徑分別為20.05,20.15,…,59.95,
因此,各圈的周長分別為40.1π,40.3π,…,119.9π,
答:滿盤時衛生紙的長度約為100m。
不難看出,本題是一個與我們的日常生活密切關聯,且饒有趣味的實際問題。教材中的呈現的解法,顯然是將思維固化在等差數列的視角上。其解題的思維分析以及計算過程顯得不是那么輕松。是否有更加簡明一些的求解方法?回答也是肯定的!其前提是,不要固化我們的思維視角,即未必把問題非看成數列問題。這樣,就可以從把問題視為立體幾何中的等體積問題來求解,請看以下方法:
設卷筒衛生紙的高度為hmm,衛生紙的總長為xmm。
顯然,卷筒衛生紙的體積等于衛生紙拉伸舒展后的體積。
也即,滿盤時衛生紙的長度約為100m。
由上述解法,我們很快可以得出以下問題的一般性結論:
上述解法,由于思維視角不落窠臼,揭示了問題之本質,從而使得問題的求解過程異常簡潔明了,給人以耳目一新之感!
透過以上兩道例題的分析思考,我們不難得到以下對例題教學的幾點啟示:
其一,要清楚問題考查什么。
教材中例題的設計有不同的意圖。如果是新授課后的例題,一般是為了鞏固加深對所學過的概念、公式與定理等數學基礎知識而安排的,如例1,考查的是理解知識與運用知識的能力。這類例題一般難度不大,但可以從所學知識的不同變式去理解問題;但有的例題,也常常是綜合性的問題,既涉及基礎知識與基本技能,也可能牽涉到數學思想方法,如例2,這類例題所考查的是較綜合的分析問題與解決問題的能力。對于這類例題的學習理解,要注意不拘泥當前所學的知識與方法的束縛,用聯系的視角看問題。
其二,要關注思路能否優化。
一個數學問題往往可從不同的角度去審視理解,從而得到解決問題的不同思維路徑,而沿著不同的思維路徑所演繹出來的不同的問題求解方法,可以是迥然不同的,或迂回繁瑣,或明快簡潔。鑒于此,在例題的學習中,要養成對同一道例題的不同思維路徑所達成的解題過程的繁簡程度,進行必要評估比較的習慣。從評估比較的過程中,發現優劣、總結得失,達到增強優化解決問題的思維視角意識,不斷積累解題的得失經驗,提高自己的數學思維水平。
其三,要考慮問題可否變通。
眾所周知,一個數學概念、公式與定理,可以有不同的變式。同樣,一個數學問題也可以做出各種各樣的變通,或轉換問題條件,看結論之變化;或保持結論不變,再搜尋應具備的條件;或透過問題的特殊性,尋覓它的一般性等等。總之,在例題的學習過程中,重視對問題的各種可能的變通進行一番思量探究,不但可以加深對所學例題的理解與內化,還可以起到舉一反三的作用,這對于加深理解掌握所學的數學知識技能以及數學思想方法,無疑是大有裨益的。
編輯 魯翠紅