江蘇省常熟市外國語學校 劉 虹
對于高三數學復習教學,很多教師都頗感困惑,特別是到了二輪復習,不斷地“炒冷飯”,普遍的做法是依據高考內容中的重點、難點,進行同類試題的堆積,然后集中講解,以期能夠提升這類試題的得分率,但學生的參與率較低,學習興趣不濃,課堂效益不高,總之,教師教的痛苦,學生學的茫然。這樣的二輪復習還是在“穿新鞋走老路”,只是對已有知識的再回顧,不能達成學生對數學本質的深度理解,不能促進學生對知識系統的再建構和再完善。
一輪復習后高中數學知識零散地儲存在學生的腦海里,這為我們建立知識間的豐富聯系、整合知識體系、提高學生深度學習能力提供了有利的條件。近年來我們在二輪復習中積極探索基于“數學深度學習”的“一題一課”的教學設計,取得了較好的效果?!耙活}一課”是指一節課的教學設計中,通過對一道典型例題的知識背景、信息轉化、切入角度、變式拓展、細節突破、思想方法等多方位的認識和分析,將問題研究得更透、更深入;幫助學生鞏固基礎知識、熟練基本方法、理解數學本質,構建豐富聯系的知識系統和完善的認知結構,提高學生分析問題和解決問題的能力,從而提高學生核心素養,促進學生深度學習。
在高考數學試題中,常常出現含參數的不等式問題,這類問題與函數,導數等知識綜合在一起,特別是含參的不等式恒成立和能成立問題,思辨性很強,往往讓人眼花繚亂,使解題者不知所措。為此筆者特意精心挑選了這樣一個題展開深入研究。
(1)求θ的值;
(2)若f(x)-g(x)在[1,+∞)上為單調函數,求m的取值范圍;
00g(x0)>h(x0)成立,求m的取值范圍。
展示題目后,就讓學生思考第(1)小題。
很快學生1提出:從題目信息抓住函數g(x)在[1,+∞)上為增函數,轉化為不等式g'(x)≥0在[1,+∞)恒成立,即xsinθ≥1在[1,+∞)恒成立。
學生2提出構造函數,利用函數的最小值可以求解。便令s(x)=xsinθ,x∈[1,+∞),直接考慮單調遞增的一次函數s(x)=xsinθ在x∈[1,+∞)的最小值即可解決問題。∵θ∈(0,π),∴ sinθ>0,∴ sinθ=1,而
教師:對于含參不等式恒成立問題,你有什么體會或總結?
學生4得到結論:若不等式f(x)>A在區間D上恒成立,則f(x)min> A;若不等式f(x)<A在區間D上恒成立,則f(x)max< A。
學生5指出:可以直接構造函數或通過變量分離再構造函數來進行解決,利用函數的最大、最小值或上、下限來決定參數的范圍。
這時學生的思維很活躍了,第(2)小題的研究就變得很順理成章。
學生6提出:這個小題也可以轉化為不等式恒成立問題。
教師:與第(1)小題有什么區別?
學生7提出:要分單調遞增和單調遞減兩類進行討論,再轉化為不等式的恒成立問題。
教師:直接構造函數還是變量分離?
學生通過觀察不等式的結構和變量范圍,得出變量分離更為簡單,于是很快有了結論:不等式在x∈[1,+∞)恒成立,或不等式在x∈[1,+∞)恒成立。令+∞),可得,故m≥1或m≤0。
這時學生的思維更加活躍,開始討論研究第(3)小題。
教師:如何解讀“若在[1,e]上至少存在一個x0,使得
當x=1時,不存在這樣的m;

教師:問題解決了,你有什么收獲?
學生9:若在區間D上存在實數x使不等式f(x)>A成立,即f(x)>A在區間D上能成立,則f(x)min> A;若在區間D上存在實數x使不等式f(x)<A成立,即f(x)<A在區間D上能成立,則f(x)max< A。
學生10:求函數最值時可考慮用求導來研究函數的性質。
學生11:解題時要仔細觀察,從局部到整體分析函數式的結構,結合x的范圍研究導函數的正負。
學生12:不等式能成立問題依然可以采用變量分離來解決。
教師:非常好!我們類比不等式恒成立問題考慮直接構造函數來解決。
學生13:由于不等式左邊f(x)-g(x)與右邊h(x)都含變量x,兩邊的值都在變化,考慮采取移項把一邊變為0來處理,這樣可使問題變得相對簡潔,便于解決問題。即構造函數F(x)=f(x)-g(x)-h(x),那么就變為[1,e]上至少存在一個x0,使F(x0)>0成立即可,故只需研究F(x)的最大值。令F(x)=f(x)-g(x)-h(x)
教師:這個函數的最大值怎么研究呢?
教師:導函數的正負決定原函數的單調性,請大家結合x的范圍觀察何時能夠確定導函數的值為正?
學生 14:∵ x∈ [1,e],∴ 2e-2x≥ 0,mx2+m>0,∴ F'(x)>0。
教師:非常好!那我們就可以對m的正負討論來解決問題。那當m≤0怎么突破呢?
學生15:當m≤0時,有F(x)<0,是不滿足題意的。
∴F(x)<0恒成立 ∴在[1,e]上不存在x0,使得F(x0)-g(x0)>h(x0)成立。
∵x∈[1,e],∴2e-2x≥0,mx2+m>0 ∴F(x)>0在 x∈[1,e]恒成立,
教師:剛才我們研究了不等式的恒成立與不等式能成立問題,邏輯上看,全稱命題的否定就是一個存在性命題,而存在性命題的否定就是一個全稱命題。而不等式的恒成立問題就是一個全稱命題,不等式的能成立問題也就是一個存在性命題,從邏輯上看它們是可以相互轉化的,那從集合論看,他們有什么關系呢?
學生16:從集合論來看,它們就是互為補集的關系。
教師:基礎真扎實!那我們用這個思路繼續來研究第三小題。
方案3:假設對任意x∈[1,e],都有f(x)-g(x)≤h(x)成立,
當x=1時,m為任意實數,
(研究函數M(x)的單調性與方案1同)∴M(x)min=M(e)
綜上可得:若在[1,e]上至少存在一個x0,使得f(x0)-g(x0)>h(x0)成立,則
一節好的數學課,猶如一段美妙的旋律,給人以美好的體驗,這節課所產生的效果是令人欣慰的。
1.“一題一課”是以教師的“深度設計”為前提,是用教師的教學智慧來點燃學生學習的火把。“一題一課”的“題”需要教師去篩選、研究和把握,要深刻理解這道題的問題背景、考查的知識點和基本數學方法、考查的思維能力和數學素養,要深入思考如何將這道題加以利用和設計、如何通過這道題打開思維的窗口。而且在課堂教學中,如何適時引領學生探索和反思,并提煉、歸納和總結等等,對教師平時的思考和積累、課前的精心預設和準備、課上的激勵評價和教學機智等都提出了更高的要求。
2.“一題一課”一定是學生“深度參與”的過程,是在教師的“貼地而行”中實現學生的“翩翩起舞”。“一題一課”的設計基礎是“學生”,若離開對學生知識現狀、數學基礎、特定知識的生長點與潛在困難的準確把握,再完善、再漂亮的設計也達不到理想的效果。“一題一課”的課堂要充分發揮學生主體作用,一定要讓學生體會和經歷知識的發生、發展的過程,有充分的思考,去體驗數學的本質,學會理性思維,從而獲得感受、體驗和領悟。
3.“一題一課”是促進學生“深度學習能力”提升的途徑和方法,讓學生學會深度思考,學會感悟,從而提高學生的核心素養?!耙活}一課”的研究能引導學生認真觀察題目中的信息和結構特征,從不同的角度,不同的方向,加以分析探討;“一題一課”讓學生通過解題分析,重視知識的聯系及相互轉化,深入領悟數學本質;“一題一課”讓學生學習遇到障礙善于觀察分析,敢于猜想實踐,從而培養學生積極思考、勇于探究的學習習慣。所以“一題一課”更重視學生深度學習能力的提升、核心素養的培養,讓學生獲得更長久的發展和成長,使學生終身受益。
“一題一課”遵循學生的認知規律,“借題發揮”,引導學生去探索數學問題的規律和方法,引領學生自主探究和獨立思考;使學生的認知不斷完善,思維層次不斷遞進,分析問題和解決問題的能力不斷提升,達到了“做一題,通一類,會一片”的教學效果,可以說,“一題一課”的教學智慧讓課堂有效落實了“數學深度學習”。