當(dāng)今高考一直在改革,但是不管怎么改,學(xué)生會(huì)解題這一要求始終沒有變.解題教學(xué)是中學(xué)數(shù)學(xué)教育的重要內(nèi)容,它是考試文化的一部分,也是數(shù)學(xué)文化的一部分,因此解題教學(xué)研究一直是中學(xué)數(shù)學(xué)教師重點(diǎn)思考的問題,尤其是高三數(shù)學(xué)教師.目前涉及解題研究的書籍、文章等資料浩如煙海,遠(yuǎn)的如波利亞的《怎樣解題》,近的如羅增儒教授的《數(shù)學(xué)解題研究》,盡管如此,我們?cè)诮虒W(xué)中還是會(huì)有很多困惑,如很多學(xué)生說:“老師講的我聽得懂,但自己做就不行!”我們老師有時(shí)也能感覺到學(xué)生到達(dá)某一平臺(tái)后很難再突破,很多方法也不再奏效.章建躍教授曾說過“教學(xué)中,如果我們的教學(xué)不能打動(dòng)學(xué)生,學(xué)生對(duì)我們的講解無動(dòng)于衷,那么他們就不可能有心領(lǐng)神會(huì)的心靈共鳴,我們講得再精彩也只能無功而返.”華南師大何小亞教授說:“我們要重新審視解題教學(xué),解題教學(xué)的重心不是解題,而是想法.要讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念本質(zhì),抓住數(shù)學(xué)原理結(jié)構(gòu),學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)問題解決.” 因此筆者認(rèn)為解題教學(xué)中要引領(lǐng)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)的思維過程,多教學(xué)生通性通法.
我們首先一起來研究一下近年部分廣東文科試題中的函數(shù)與導(dǎo)數(shù)大題:
①(2014年第21題)已知函數(shù)
(1)求函數(shù) 的單調(diào)區(qū)間
(2)當(dāng) 時(shí),試討論是否存在 ,使得
②(2013年第21題)設(shè)函數(shù) .
(1)當(dāng) 時(shí),求函數(shù) 的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng) 時(shí),求函數(shù) 在 上的最小值 和最大值 .
③(2012年第21題)設(shè) ,集合 , , .
(1)求集合 (用區(qū)間表示);
(2)求函數(shù) 在 內(nèi)的極值點(diǎn).
④(2012年第19題)設(shè) ,討論函數(shù) 的單調(diào)性.
⑤(2007年第21題)已知 是實(shí)數(shù),函數(shù) .如果函數(shù) 在區(qū)間 上有零點(diǎn),求 的取值范圍
通過對(duì)以上試題的分析,我們發(fā)現(xiàn)在近年廣東高考中,大部分的函數(shù)壓軸題都是以含參一元二次不等式為背景考查,它們常常通過變形轉(zhuǎn)化為含參數(shù)的二次函數(shù)的零點(diǎn)分布問題,我們?cè)囍?007年第21題為例來做一下解析,此題有至少三種解法:
法一(變量分離法):略
法二(按零點(diǎn)個(gè)數(shù)分類):
(1)若 , ,顯然在 上沒有零點(diǎn),所以 ;
(2)令 ,得 ,
當(dāng) 時(shí), 恰有一個(gè)零點(diǎn)在 上;
(3)當(dāng) ,
即 時(shí), 在 上也有零點(diǎn);
(4)當(dāng) 在 上有兩個(gè)零點(diǎn)時(shí),
則 或 ,解得 或 .
因此 的取值范圍是 或 .
法三:(1)若 , ,顯然在 上沒有零點(diǎn),所以 ;
(2)若 , 的對(duì)稱軸為 ,
∵ ,可得 ,即
(3)若 , 的對(duì)稱軸為 ,
∵ ,
∴ ,即
因此 的取值范圍是 或 .
我想我們可以通過此題的解題教學(xué)把通性通法教給學(xué)生,當(dāng)然教之前我們要分析,要分析試題,要分析學(xué)生.
我們可以看到這幾年函數(shù)考查的盡管是二次函數(shù),但是學(xué)生得分并不容易,甚至得分很低,究其原因,可能與老師平時(shí)重視程度不夠,或老師根本不清楚怎么落實(shí)二次函數(shù)基本知識(shí)、思想、方法,本題主要考查的是含參數(shù)的一元二次函數(shù)上的單調(diào)性問題,也可以說是一元二次方程零點(diǎn)的分布問題;考查的數(shù)學(xué)思想主要是函數(shù)與方程的思想,數(shù)形結(jié)合的思想和分類討論的思想.在分類討論過程中,關(guān)鍵是如何突破分類討論的標(biāo)準(zhǔn)這個(gè)難點(diǎn).通過分析學(xué)生,不少學(xué)生看到此類題時(shí)容易思維混亂,解題步驟混亂,很難解題完整,歸根到底是學(xué)生學(xué)生沒有掌握解決此類問題一般的模式方法.
因此我們可以對(duì)以上三種解法的總結(jié),得出解決一元二次函數(shù)問題的解題模式:
(1)確定函數(shù)的定義域;
(2)確定是否可變量分離,轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域問題,如法一;
(3)如要分類討論,確定分類討論的維度,當(dāng)然不盡相同,如法二的零點(diǎn)的個(gè)數(shù),即根的個(gè)數(shù);
(4)但是大多數(shù)情況下討論的標(biāo)準(zhǔn)通常按以下步驟:
第一級(jí)討論標(biāo)準(zhǔn):二次項(xiàng)系數(shù)是否為0;
第二級(jí)討論標(biāo)準(zhǔn):二次函數(shù)的開口方向;
第三級(jí)討論標(biāo)準(zhǔn):二次函數(shù)的對(duì)稱軸,和區(qū)間端點(diǎn)或中點(diǎn)比較;
第四級(jí)討論標(biāo)準(zhǔn):特殊點(diǎn)的函數(shù)值,如本題中的 , , ;
第五級(jí)討論標(biāo)準(zhǔn):
當(dāng)然我們并不可能通過這一道題,就讓學(xué)生掌握,但是這樣給學(xué)生搭了一個(gè)框架,學(xué)生就會(huì)指導(dǎo)自己想要往里面裝什么,這樣我們?cè)僭谝韵聝?nèi)容專題突破:①二次函數(shù)的解析式.②熟練掌握二次函數(shù)的圖象和性質(zhì).③深刻理解二次函數(shù)在區(qū)間上的最值問題.④透徹領(lǐng)悟“三個(gè)二次”(二次函數(shù)、二次方程、二次不等式)的內(nèi)在聯(lián)系.⑤正確應(yīng)用一元二次方程(實(shí)系數(shù))的實(shí)根分布.⑥二次函數(shù)的分類討論思想⑦二次函數(shù)的基本運(yùn)算(包括求根、Δ、系數(shù)、韋達(dá)定理等)
以上教學(xué)模式如果學(xué)生熟悉了以后,解題就會(huì)清晰,信手拈來,教師在解題教學(xué)過程中可以引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)、理解消化典型問題的解題模式,這樣可以提高學(xué)生解題的效率.
(作者單位:深圳市龍城高級(jí)中學(xué))