張儉
[摘 要] 習題課教學要講究方法與策略,抓典型、分層次是最直接也是最有效的做法. 就數(shù)學學科而言,高中數(shù)學習題設置要抓典型、分層次,意味著我們的例題、習題選擇在所教授知識單元、模塊學習過程中應該具有代表性,緊密圍繞教學主題,同時又關注學生的思維水平和認知發(fā)展順序,學生透過典型例題能夠舉一反三,又可以向外延展與反思.
[關鍵詞] 高中數(shù)學;習題教學;典型;分層
什么是習題課?我們每個教師似乎都懂,但是又沒有將其與其他課型區(qū)分開來,簡單而言,“習題課”是以教師提供習題,教師與學生一起研究習題,講評習題為主線的課型. 不過很多教師將習題課上爛了,如搞題海戰(zhàn)術(刷題)和醍醐灌頂(講題)等. 如何切實提升習題教學的實效,借助于優(yōu)化我們的習題課教學提高數(shù)學教學的效果呢?筆者認為,我們的高中習題教學要抓典型,同時也要分層次.
高中數(shù)學習題設置要抓典型
什么是典型?典型意味著我們選擇的例題都可以視作為一個范例,通過對例題的思考與解決,可以沉淀下經(jīng)驗與方法,便于其他的相似數(shù)學問題的解決. 具體而言,抓典型應該從如下幾個方面著手:
1. 圍繞主題
有效的教學首先都應該有明確的目標,對于習題課教學亦是如此. 對于習題課教學而言,我們的目標設置應該是多個維度的,包含知識點、數(shù)學思想方法、解決問題的經(jīng)驗與能力、情感態(tài)度與價值觀等,為了達成相應的目標,我們所選擇的例題應該有明確的指向性,緊緊圍繞著某一個主題設計,或圍繞某個概念雙基要求,或為了強化某類數(shù)學題的解法,或為了引導學生熟悉某一類數(shù)學問題的解題流程,或為了暴露學生在解決問題過程中可能出現(xiàn)的錯誤,等等.
例如,“實系數(shù)一元二次方程的解”這節(jié)習題課,正對雙基要求,我們可以從如下4個方面有針對性地進行例題設計.
(1)復數(shù)范圍內(nèi)的情況判別:
(2)理解總有兩解,掌握根的求法:
(3)在復數(shù)范圍內(nèi)因式分解:
2. 可以舉一反三
在圍繞主題的同時,我們選擇的例題還應該具有代表性,什么意思?代表性意味著這一個習題的解答能夠牽連出一類數(shù)學問題的思考,通過一道習題的講解能夠將某種數(shù)學思想方法遷移到與之類似的一類問題的解決中來,即起到舉一反三的教學目的.
當然,有時僅僅靠一道題是難以實現(xiàn)舉一反三的目的,我們可以給學生提供一組題,借助于“題組”覆蓋與某一數(shù)學核心概念相關的幾類數(shù)學題,或覆蓋幾種解決同一類數(shù)學問題的多種數(shù)學思想與方法. 舉一反三的目的在于強化學生解決問題的方法意識,內(nèi)化概念的同時滲透數(shù)學思想.
3. 能激發(fā)思維
對于知識目標而言,學生的思維發(fā)展更為重要,為此我們選擇的典型例題應該能夠啟發(fā)學生的思維,具有“由淺入深,耐人回味”的特征,而且在問題的引領下,通過對題目的變形、拓展和學生的解題后反思能夠收獲更多. 例如,教材中橢圓的標準方程后有這樣一道習題.
例7:已知動圓C過定點A(-3,0),并且在定圓B:(x-3)2+y2=64的內(nèi)部與定圓B相切,求動圓C的圓心軌跡方程.
分析:這道習題就具有典型性,能夠幫助學生內(nèi)化如何運用“定義法”求解相關動點軌跡的問題. 同時這道習題又不是孤立的,其具有可塑性,可以由該題出發(fā)進行變式與延展,促進學生思維向外發(fā)散.
延展1(改變原題中的已知條件):已知動圓C與圓A:(x+5)2+y2=4和圓B:(x-5)2+y2=16均相切,求動圓C的圓心軌跡方程.
分析:“延展1”給的情境與例7相比要復雜一些,對圓A、圓B的位置關系進行分析,不難發(fā)現(xiàn)兩者是相離的,可以借助于這個延展培養(yǎng)學生的思維縝密性和發(fā)散性,對于這個問題學生需要從4個方向盡心思考:①動圓C與圓A內(nèi)切且與圓B外切;②動圓C與圓A外切且與圓B內(nèi)切;③動圓C與圓A、圓B均外切;④動圓C與圓A、圓B均內(nèi)切. 每一種情況對應著相應數(shù)學概念和規(guī)律進行求解,然后再借助于歸納分類的思想進行整合,發(fā)現(xiàn)規(guī)律. 有效發(fā)散學生的思維,同時學生的規(guī)律思想還可以向前延伸,例如基于“延展1”我們還可以繼續(xù)變化:如果我們改變定圓A與定圓B的位置關系,對動圓的圓心軌跡有怎樣的影響呢?延展繼續(xù)向前.
延展2(圓A、圓B外切):已知動圓C與圓A:(x+5)2+y2=36、圓B:(x-5)2+y2=16均相切,求動圓C的圓心軌跡方程.
延展3(圓A、圓B相交):已知動圓C與圓A:(x+5)2+y2=64、圓B:(x-5)2+y2=16均相切,求動圓C的圓心軌跡方程.
延展4(圓A、圓B內(nèi)切):已知動圓C與圓A:(x+5)2+y2=196、圓B:(x-5)2+y2=16均相切,求動圓C的圓心軌跡方程.
延展5(圓A、圓B內(nèi)含):已知動圓C與圓A:(x+5)2+y2=256、求圓B:(x-5)2+y2=16均相切,求動圓C的圓心軌跡方程.
通過上述延展后,我們引導學生再回過頭來思考,從例7到延展5是否可以“統(tǒng)一”處理呢?學生的思維從發(fā)散到聚合,如果將例7中的定點A視作為以A為圓心,半徑為0的定圓即可,繼而看到原習題與延展題的方法的統(tǒng)一性.
高中數(shù)學習題設置要分層次
學生是學習的主體,這里的學生指的是全體學生,而在班級內(nèi)部,學生的數(shù)學解題能力和數(shù)學思維是參差不齊的,同時對于具體一個學生而言,其思維也是從不成熟逐步走向成熟的. 針對這一現(xiàn)狀,如何激活所有學生的思維,提升習題教學實效呢?筆者認為唯有分層.
1. 分類處理
分類處理其本身就有分類、分層的意味.
例如,在“分段函數(shù)”學習時,會涉及很多實際應用類的問題,如果我們不加細分就直接拋給學生,不利于學生思路的整理和知識內(nèi)化,筆者認為應將此類問題有意識地進行細分為兩類:其一,單個分段函數(shù)問題(如出租車收費問題);其二,兩個函數(shù)問題(如龜兔賽跑問題). 分類后,例題的呈現(xiàn)和講解便有了順序,采用先易后難,有意分層不僅符合學生思維發(fā)展的規(guī)律,也有助于幫助學生區(qū)分兩種不同情形,促進分類意識與思想的發(fā)展.
2. 按照認知順序把握例題的層次性
學生的學習心理和思維特征尤其特殊性,我們的習題設置除了要圍繞考綱和教學內(nèi)容外,還應該關注學生的認知發(fā)展順序,否則將無法撞擊學生思維的撞針,導致學習無效,符合學生的認知順序實際上也是我們例題分層設計的一個依據(jù). 總體而言,我們的習題設計應由易到難,由淺入深,由現(xiàn)象到本質,當然從學生思維習慣來看,分層還需要引導學生從正向思維轉向逆向思維.
例如,學生在學習了y=Asin(ωx+φ)的圖像和性質后,為了促進學生的思維發(fā)展,我們可以先設置一個習題引導學生正向思維,接著再設置一個逆向思維,這樣的分層有助于暴露學生的思維障礙,引導學生通過對比進一步深化認知,提高思維的靈活性.
例8的這兩個問題看似相同,仔細分析后會發(fā)現(xiàn)差異,逆向思維比正向思維更容易出錯.
3. 分步突破重點、難點
對于學生而言,知識、技能在其認知發(fā)展過程中都不是直線上升的,而是螺旋式上升的,而每一個上升階段助推的關鍵位置則是數(shù)學學習的重點與難點所在,對于重點、難點在新授課學習的過程中,課堂上是難以一次性完成突破的,怎么辦?需要我們學生分階段、分層次地做一些習題,甚至是“碰一碰壁”,為此我們習題的分層,是分布突破教學重點、難點的需要,同時也是暴露出學生中學習困難對學生學習層次進行區(qū)分與反饋的需要.
例9:設函數(shù)f(x)=lg(ax2+2x+1),(1)若f(x)的定義域為R,求實數(shù)a的取值范圍;(2)若f(x)的值域為R,求實數(shù)a的取值范圍.
例9這道例題具有典型性和分層性,這是學生步入高一,學習對數(shù)函數(shù)基本概念的時候較為常見的習題類型,這兩個問題的提議相似,僅僅改變了“定義域”和“值域”兩個詞,有意識地放在一起讓學生進行思考,可以將學生的思維水平層次劃分出來,因為這兩個問題的解題方法剛好相反,對于思維水平較弱的學生而言,這是易錯題,錯了怎么辦?可以讓學生以學習小組為單位,思維水平高的學生幫助思維水平較弱的學生找到正確的方法.