數(shù)學(xué)課本習(xí)題在高三復(fù)習(xí)中的價(jià)值再發(fā)掘

李 昌

一、引言

在高三復(fù)習(xí)教學(xué)中，不少教師青睞課外習(xí)題，特別信奉高考模擬題、名校考題，輕視課本習(xí)題（本文指蘇教版高中數(shù)學(xué)教材上的“練習(xí)”“習(xí)題”和“復(fù)習(xí)題”）。他們認(rèn)為課本習(xí)題太基礎(chǔ)，難度不能直接達(dá)到高考要求，加之在新授課時(shí)已經(jīng)做過講過，沒必要“炒剩飯”。這種意識(shí)不僅將學(xué)生引向了課外習(xí)題組成的題海中，而且也削弱了課本中習(xí)題的作用。課本習(xí)題對于高三復(fù)習(xí)教學(xué)是否還有價(jià)值，或者說課本習(xí)題的教學(xué)價(jià)值在新授課時(shí)是否發(fā)揮殆盡呢？為此，有必要對課本習(xí)題的教學(xué)價(jià)值與功能加以分析。

二、課本習(xí)題的價(jià)值分析

課本習(xí)題有重要的教學(xué)功能，它是教材的有機(jī)組成部分，是經(jīng)過編者精心挑選的。新授課的教學(xué)多以知識(shí)理解為教學(xué)目的，那時(shí)課本習(xí)題一般以“模仿性習(xí)題”的形式出現(xiàn)，主要起鞏固知識(shí)、評價(jià)教學(xué)即時(shí)效果的作用。由此可見，彼時(shí)的課本習(xí)題發(fā)揮的只是顯性的練習(xí)功能，其隱性的教育功能、發(fā)展功能等還沒有得以發(fā)揮。

此外，課本習(xí)題功能的發(fā)揮受多種因素的影響。因?yàn)榱?xí)題的功能發(fā)揮程度會(huì)受到課型、教學(xué)環(huán)節(jié)等客觀因素的影響。例如同一題目在新授課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課、試卷講評課、作業(yè)環(huán)節(jié)、測驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)功能和價(jià)值是不一樣的。另外，習(xí)題功能發(fā)揮過程是動(dòng)態(tài)和生成的，會(huì)受到教學(xué)情境的影響。例如同一個(gè)教師在不同的教學(xué)節(jié)點(diǎn)、不同認(rèn)知水平的教學(xué)班級用同樣的教學(xué)方法教授同樣的題目，其教學(xué)效果絕不相同，題目的教學(xué)功能和價(jià)值也就大相徑庭。

由此可見，即便是高考真題、名校考題，若沒有經(jīng)過合理篩選、恰當(dāng)組織，僅經(jīng)過“一講一做”是很難發(fā)揮出應(yīng)有的效果的。相反，對于課本習(xí)題，因?yàn)楹唵问煜ぃ恍枰诮獯鹕匣ㄌ嗑Γ詭熒梢栽诮忸}前后集中精力進(jìn)行觀察、比較、歸納、抽象、同化、重建、感悟等思維活動(dòng)，會(huì)有事半功倍之效。但其前提是，教師必須找準(zhǔn)學(xué)生認(rèn)知、思維發(fā)展與課本習(xí)題的契合點(diǎn)，對習(xí)題加以合理變式、恰當(dāng)引申，再在課堂上有序組織、精講點(diǎn)撥。以下三個(gè)案例是筆者的教學(xué)實(shí)踐，僅供參考。

三、教學(xué)案例

1.一題三用，完善學(xué)生知識(shí)體系。

圖1

【例1】（必修5 習(xí)題1.3 第8題）如圖1，有兩條相交成60°角的 直 路 XX′ ，YY′，交點(diǎn)是O，甲、乙分別在OX，OY 上，起初甲離O 點(diǎn)3km，乙離O 點(diǎn)1km。后來甲沿XX′的方向，乙沿YY′的方向，同時(shí)用4km/h 的速度步行。

（1）起初兩人的距離是多少？

（2）t 小時(shí)后兩人的距離是多少？

（3）什么時(shí)候兩人的距離最短？

【教學(xué)設(shè)計(jì)】此題在復(fù)習(xí)解析幾何的“直線方程”時(shí)作引入題目讓學(xué)生解答，目的是鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，體會(huì)解析法是解決長度度量問題的基本方法。復(fù)習(xí)“平面向量”時(shí)再次引入，要求學(xué)生分別從向量的幾何特征（有向線段）和代數(shù)特征（坐標(biāo)表示）兩方面獨(dú)立求解。復(fù)習(xí)“解三角形”時(shí)，再一次要求學(xué)生用解三角形的知識(shí)求解。教師適時(shí)點(diǎn)評，引導(dǎo)學(xué)生歸納知識(shí)間的聯(lián)系、比較方法的繁簡、體會(huì)問題解決過程的異同。第三次評講時(shí)輔以如下追問：為何解三角形需分類討論，而前兩種不需分類討論？分類討論得出的距離表達(dá)式為何形式上完全一致？通過一題三解，以后遇到距離的度量問題，你有何反應(yīng)？

【設(shè)計(jì)說明】從學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)模塊的先后順序上看，“解析法”在“平面向量”之前，“平面向量”又在“解三角形”之前，而這道課本習(xí)題在教材體系中是“解三角形”的習(xí)題，在復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)讓其由后而前“歸位索源”，可以達(dá)到激活知識(shí)點(diǎn)、串成知識(shí)鏈、形成知識(shí)表征系統(tǒng)，充實(shí)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的目的。經(jīng)歷此過程，學(xué)生對長度距離等度量問題的表征將有策略性的認(rèn)知，對解決這類問題的能力也有提升。

2.一題多變，發(fā)展學(xué)生推理能力。

【例2】（必修4“三角恒等變換”復(fù)習(xí)題第18 題）如圖2，在半徑為R、圓心角為60°的扇形AB 弧上任取一點(diǎn)P，作扇形的內(nèi)接矩形PQMN，使點(diǎn)Q 在OA 上，點(diǎn)M，N 在OB 上，求這個(gè)矩形面積的最大值及相應(yīng)的∠BOP 值的大小。

【教學(xué)設(shè)計(jì)】在復(fù)習(xí)“三角函數(shù)”的運(yùn)用時(shí)引入題目，先讓學(xué)生猜想取得最大值時(shí)點(diǎn)P 在圓弧上的位置，然后讓學(xué)生通過解答修正和驗(yàn)證猜想。完成后，引導(dǎo)學(xué)生思考面積的最值與取點(diǎn)P 的位置兩者之間具有必然性。之后進(jìn)行如下變式教學(xué)：

圖2

（1）用動(dòng)畫演示圓心角從銳角經(jīng)直角變成鈍角的過程，讓學(xué)生觀察內(nèi)接矩形PQMN 四個(gè)頂點(diǎn)在扇形邊界上的變化情況。

（2）出示圓心角為120°的扇形，要求學(xué)生畫出其內(nèi)接矩形PQMN，并一步猜想矩形面積最大時(shí)，圓弧上的頂點(diǎn)的位置。

（3）對比觀察圓心角為60°和120°的兩扇形，對于它們的面積最大內(nèi)接矩形，猜想它們在面積的數(shù)量上、圖形形狀上分別有怎樣的聯(lián)系，并思考這種聯(lián)系的根據(jù)。

（4）若將題目中“相應(yīng)的∠BOP 值的大小”去掉，或者將問題改成“求這個(gè)矩形面積的最大值及相應(yīng)點(diǎn)P 在圓弧上的位置”，你打算如何做？是否還能像之前的解答那樣，自然地設(shè)“∠BOP=θ”作為建立面積函數(shù)的自變量？

【設(shè)計(jì)說明】觀察的任務(wù)是要學(xué)生直觀感知到矩形的長和高兩要素在扇形兩邊的橫向或斜向放置具有等效性，以便猜出最值產(chǎn)生條件，目的在于鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，培養(yǎng)學(xué)生合情推理的能力；修正驗(yàn)證的過程是讓學(xué)生明白圖形的對稱性與面積最大值兩者之間有必然聯(lián)系，發(fā)展學(xué)生的直覺思維能力。

變式（1）是讓學(xué)生通過觀察，發(fā)現(xiàn)扇形形狀的改變會(huì)使矩形四個(gè)頂點(diǎn)在扇形的分布情況也發(fā)生改變，具體過程是：∠AOB 為銳角時(shí)，弧上1 點(diǎn)兩條半徑3 點(diǎn)→∠AOB 為直角時(shí)，弧上1點(diǎn)兩半徑各1 點(diǎn)圓心1 點(diǎn)→∠AOB 為鈍角時(shí)，圓心上的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到半徑反向延長線上。

觀察的目的是為變式（2）的猜想做鋪墊，只猜不證既為節(jié)省時(shí)間也為降低難度，因?yàn)榇藭r(shí)學(xué)生未必找到建立面積函數(shù)的入口，學(xué)生猜完之后，引出變式（3），學(xué)生若遇到困難，則以“大扇形是小扇形的2 倍”的圖形直觀為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)類比、遷移等認(rèn)知活動(dòng)。繼而提出，如果問題是“求圓心角為120°的扇形的內(nèi)接矩形面積的最大值”，該如何解決。目的是讓學(xué)生明白“將120°的扇形對折，變成兩個(gè)60°的扇形”，體現(xiàn)的是轉(zhuǎn)化與化歸思想。在此過程中，學(xué)生經(jīng)歷觀察、猜想、驗(yàn)證、類比、遷移、轉(zhuǎn)化等思維認(rèn)知活動(dòng)。

變式（3）完成后，在圓心角為60°扇形中改變內(nèi)接矩形四個(gè)頂點(diǎn)位置，要求學(xué)生觀察變化過程，四個(gè)頂點(diǎn)對矩形的影響有無“先后之別和強(qiáng)弱之分”，得出“地位均等”的結(jié)論，然后提出變式（4），目的是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)題目設(shè)問方式的提示性。

由此可見，課本習(xí)題在選編過程中，編者會(huì)人為降低難度，為學(xué)生搭建“腳手架”，這也許是課本習(xí)題簡單基礎(chǔ)的原因之一。這也說明，高三復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，教師既要培養(yǎng)學(xué)生從題目外在形式去發(fā)現(xiàn)解題信息的能力，更應(yīng)培養(yǎng)他們從題目內(nèi)容上去辨別知識(shí)，并能根據(jù)需要選擇恰當(dāng)?shù)谋碚餍问降哪芰Γ笳哧P(guān)系到學(xué)生對知識(shí)的理解程度、問題解決的能力和自我監(jiān)控能力的提升。它們應(yīng)該成為高三復(fù)習(xí)教學(xué)考量的重點(diǎn)，這也許是課本習(xí)題最重要的教學(xué)價(jià)值。

3.類比對稱，感受數(shù)學(xué)魅力。

【設(shè)計(jì)說明】對于本題，學(xué)生一般會(huì)從數(shù)量積的定義入手，引入三角形的內(nèi)角，再用正余弦定理進(jìn)行代換完成證明。在教學(xué)時(shí)，教師可以設(shè)法制造審美沖突，激發(fā)學(xué)生審美欲望，具體實(shí)施過程是，待學(xué)生解答完成后，引導(dǎo)他們觀察題目條件，讓其發(fā)現(xiàn)輪換對稱，再比對結(jié)論，使之感受到題目的條件和結(jié)論具有和諧對稱的美學(xué)性質(zhì)。學(xué)生在有“美感”的同時(shí)，通過對比自己解答過程或展示參考答案，產(chǎn)生“不順眼”感覺，從而形成沖突，激發(fā)欲望。完成后再引導(dǎo)學(xué)生比對條件、解答所用知識(shí)各自所屬模塊，探索隱藏在題目內(nèi)部的和諧美。

概而言之，課本習(xí)題是內(nèi)蘊(yùn)深厚的資源寶庫，不該輕視。高三復(fù)習(xí)，與其對外來資料實(shí)行“拿來主義”，不如潛心研究課本習(xí)題，充分發(fā)揮其教育功能和潛在價(jià)值。