林興旺
摘 要:”問題導(dǎo)學式”教學模式以問題解決為中心,通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、創(chuàng)造性的解決問題等步驟去掌握知識、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。讓“學”于生,導(dǎo)“學”于師,切實把“時間”還給學生,把“思維導(dǎo)”給學生,才能真正實現(xiàn)師生共進步,同成長。高三數(shù)學解題思維訓(xùn)練是高三復(fù)習中的重中之重,學生思維的廣度與深度決定了學生在高三復(fù)習的質(zhì)量,本文章旨在通過“問題導(dǎo)學”的教學方式對學生的解題思維做個精確引導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:問題導(dǎo)學;解題;思維訓(xùn)練
一、精巧設(shè)問,引導(dǎo)思維方向,提高思維品質(zhì)
例1:已知函數(shù)f(x)=e-x+ax,a∈R
(1)試討論函數(shù)f(x)的最值;(2)若a=0,求證:.
解析提問:
師問:若要求函數(shù)的最值,該怎么辦?
學生:求導(dǎo),看函數(shù)單調(diào)性。
師問:,怎么討論單調(diào)性?
學生:①討論方程f'(x)=0有沒有解?②討論f'(x)=0有根的話,有幾個根,根誰大誰???
師問1:明顯要對參數(shù)a進行討論,應(yīng)該怎么討論?
同學1答:令f'(x)=0,則aex-1=0,則,所以
同學2答:未必有解,若a=0或a<0,則f'(x)=0無解.
師答:回答的非常好,方程f'(x)=0有沒有解是我們經(jīng)常討論的一個方向,那么該題討論方向明確后,我們怎么書寫呢?
同學3:(1).①若a≤0,則f'(x)<0在R上恒成立,所以函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞減,沒有最值.②若a>0,則令f'(x)=0,則aex-1=0,則,所以
所以,當時,f'(x)<0,當時,f'(x)>0,所以,函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,當時,f(x)取到最小值a-alna,沒有最大值.
師:非常好,書寫格式規(guī)范簡單自然!
師:很自然的思路:設(shè)現(xiàn)在該怎么去證明g(x)的最小值都恒大于0呢?思路延伸:求導(dǎo),g'(x)=-e-x+x,依然還是很自然的思路,該方程有沒有解,發(fā)現(xiàn)解不出來,怎么辦?
生答1:再求導(dǎo),學生書寫如下:
設(shè)k(x)=g'(x)=-e-x+x,則k'(x)=ex+1>0恒成立,所以k(x)在R上單調(diào)遞增。
所以k(x)=g'(x)=0有唯一解,不妨設(shè)為x0,則g'(x)=-e-x0+x0=0
所以,
問:怎么確定x0
答:因為g'(0)=-1<0,,所以x0∈(0,1)
且x∈(-∞,x0)時,g'(x)<0,x∈(x0,+∞)時,g'(x)>0,
所以,函數(shù)g(x)在(-∞,x0)上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,
所以,x=x0時,g(x)取到最小值,
又因為x0∈(0,1),所以.
問:你完美證明了嗎?
答:還沒有證明好(羞澀),但是解題思路我感覺是對的,怎么會出錯了呢?
問:為什么最后是大于而不是大于0,怎么來的.
答:我是把0代入得到的,有沒有可能不是0代入,而是其他值代入,那就意味著零點范圍可以再縮???
問:怎么縮???
答:可以用二分法(驚喜),如果零點不是在(0,1),那么縮小之后的范圍只可能是或者,所以只需看下的符號啦。
通過計算發(fā)現(xiàn),所以,
那么,,,至此,不等式得證!
有的時候一道題目的討論經(jīng)常追求熱鬧,顧左右而言他,這無疑會浪費課堂時間,使得課堂拖沓,繁冗,所以題目的追問設(shè)計要精簡,思維的引導(dǎo)要一擊即中,讓學生在討論中沉迷其中不可自拔,不知不覺提高思維品質(zhì).
二、以教師為主導(dǎo)設(shè)問,學生為主體討論,引導(dǎo)學生多向思維發(fā)展
問題導(dǎo)學模式也就是以問題解決為主干,在解決問題的過程中去習得知識,問題的解決構(gòu)成了主要的學習過程,自主學習、合作學習、展示探究為其主要的學習方式。在教師指導(dǎo)下,學生“自主、合作、探究”,把課堂的空間與時間盡可能還給學生,提高學生的能力素質(zhì)。
當時,函數(shù)取得最大值,求的值.
問題1:函數(shù)f(x)的最大值為多少?求得最大值時,x是什么狀態(tài)?
問題2:三角函數(shù)怎么化簡?
1.學生審題,分組討論學生間自主學習思考討論后,展示交流.
2.學生板演并回答問題
學生討論過后,教師選取兩組進行板演并說明:
學生板演1:(其中)
因為時,函數(shù)取得最大值
即,所以
那么
學生板演2:所以函數(shù)最大值為
因為時,函數(shù)取得最大值
教師總結(jié):從兩組學生討論后板演情況來看,情況令人欣喜,第一組從最大值入手,經(jīng)過三角恒等變換,得到答案,公式熟練,概念清晰,第二組從輔助角公式入手,挖掘出要使得取到最大值必須要讓,從而,進而得到,思維之精妙令人驚嘆!問題導(dǎo)學下的高三復(fù)習題解題,教師引導(dǎo)學生解決問題,學生討論解決該問題,思維方法也許不是最佳解決辦法,但是學生的思維發(fā)展可能性多種多樣,學生的思維廣度更廣!
三、以變式問題為引,引導(dǎo)學生思維深度轉(zhuǎn)化
例3.(2017全國1)已知橢圓C:(a>b>0),四點P1(1,1),P2(0,1),,中恰有三點在橢圓C上.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)直線l不經(jīng)過P2點且與C相交于A,B兩點.若直線P2A與直線P2B的斜率的和為–1,證明:l過定點.
做完這道題,學生普遍反應(yīng)第一步?jīng)]有問題,第二步問題較大,特別是條件的轉(zhuǎn)化到結(jié)論證明之間不敢下筆,不能計算,不會思維!
學生問:由斜率之和等于-1,能得到什么,它和直線過定點有關(guān)系嗎?完全沒有辦法預(yù)料,如果花了時間得不了分,那不是虧大了嗎?
老師思考學生的問題:是什么問題導(dǎo)致學生信心不足,裹足不前不敢算,不敢下筆呢?終究還是思維的開拓性不夠,深度轉(zhuǎn)化力不強,為了解決這個問題,筆者拿出成題進行思維變式轉(zhuǎn)化訓(xùn)練。
變式1:(2018全國1)設(shè)橢圓的右焦點為F,過F的直線l與C交于A,B兩點,點M的坐標為(2,0).
(1)當l與x軸垂直時,求直線AM的方程;
(2)設(shè)O為坐標原點,證明:∠OMA=∠OMB.
問題1:本題第二問中,要證明的∠OMA=∠OMB怎么轉(zhuǎn)化的,你是怎么想的?
學生經(jīng)過審題小組討論后回答:∠OMA=∠OMB等價于kMA+kMB=0
問題2:能否簡略說出第二問的完整命題?
學生回答:若過定點F的直線l與C交于A、B兩點,則kMA+kMB=0
答:轉(zhuǎn)化的非常好,至此,往下計算就很常規(guī)啦
接著大家繼續(xù)來看,
問題3:那例題3中第二問的命題是怎么樣的?
答:若直線l不經(jīng)過P2點且與C相交于A,B兩點.且,則l過定點.
問3:發(fā)現(xiàn)什么了嗎?
答:這兩道題目簡直就是命題中的互逆關(guān)系?
問:那會不會做啦?
答:試一下,應(yīng)該沒問題。
變式2:已知動圓C過定點F(1,0),且與定直線x=1相切
(1)求動圓圓心C的軌跡E的方程;
(2)過點F(-2,0)的任一條直線l與軌跡E交于不同的兩點P、Q,試探究在x軸上是否存在定點N(異于點M),使得∠QNM+∠PNM=π?,若存在,求點N的坐標;若不存在,請說明理由.
老師問:當解決了變式1第二問中的思維轉(zhuǎn)化問題和計算問題,那么大家對第2問有沒有信心
學生答:至少比原來有信心多了,原來高考題就是轉(zhuǎn)變一種條件和思維方向啊,看起來也不是很難嘛?
總結(jié):教師利用知識間的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,用連續(xù)小問把思維慢慢引導(dǎo)轉(zhuǎn)化,讓學生對同類知識進行對比,獲得新知,進一步來說,訓(xùn)練學生思維能力的課型時均可采用此問題引導(dǎo)變形轉(zhuǎn)化的方式來處置,比如,立體幾何中的定點變成動點,以程序框圖為載體的多種知識交融的問題等!數(shù)學教學的有效增長點是教學活動本身的組織結(jié)構(gòu)水平和科學程度,以問題為導(dǎo)學使教學活動結(jié)構(gòu)更能直奔重點,讓學生成為學習的主人,讓他們在主動的積極探索中實現(xiàn)創(chuàng)新、突破,展示自己的才華智慧,提高數(shù)學核心素養(yǎng)。