廣東 周佳鑫
2021年舉行的深圳市調(diào)研考中,大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為試卷總體難度適中.不過有些題目給人一種似曾相識,卻又無從下手的感覺,比如試卷中第11題.相比之下,學(xué)生對考查同樣知識點(diǎn)的第8題顯得更加有把握.這種情況反映出了對于相同的知識點(diǎn),不同的考查方式,學(xué)生的表現(xiàn)會呈現(xiàn)較大差異.那么在日常教學(xué)中,廣大教師應(yīng)該從哪些渠道入手,縮小這種差異呢?對此,筆者對比研究了上述兩道試題,并與備課組的老師們進(jìn)行溝通交流,反思日常教學(xué)中需要注意的問題.
【例1】(2021·深圳調(diào)研考·8)已知實(shí)數(shù)a,b,c滿足a>b>0>c,則下列不等式中成立的是
( )
答案:B
( )
A.y=z>xB.z=x>y
C.y>z>xD.z>y>x
答案:ACD
我們在教學(xué)中更多強(qiáng)調(diào)的是對數(shù)學(xué)概念的理解,對定理、公式的推導(dǎo),對經(jīng)典題型的訓(xùn)練,而忽視如何從問題出發(fā)抽象概括建立數(shù)學(xué)模型,通過對模型的分析研究去認(rèn)識和解決問題.筆者試圖以此為起點(diǎn),研究和探索高中階段人教版《2019版高中數(shù)學(xué)教材必修一(A)》(以下簡稱《新教材》)中二次函數(shù)與一元二次方程、不等式教學(xué)中的“結(jié)構(gòu)模式”.
高中階段的不等式教學(xué)著重于大小的比較,考查形式大致可以分為兩類,即恒成立問題和存在性問題.從這個(gè)分類的層面出發(fā),不難看出例1屬于恒成立問題,而例2屬于存在性問題.對于不等式的相關(guān)試題,絕大多數(shù)學(xué)生在考場上首選的解題思路是利用特殊值進(jìn)行檢驗(yàn).由于反例只能進(jìn)行否定,而無法作為證明,所以特殊值法在使用上具有較大的不穩(wěn)定性,在一定程度提高了不等式問題的難度.此外,不等式將實(shí)數(shù)的比較大小抽象成符號間的比較,也讓不少學(xué)生望而卻步.
1.1 回歸教材,夯實(shí)“不等式”教與學(xué)的基礎(chǔ)
不等式作為數(shù)學(xué)的重要組成部分,學(xué)習(xí)不等式相關(guān)結(jié)論的最好方法是經(jīng)歷數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程,從過程中總結(jié)方法、經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)體系.《新教材》在內(nèi)容安排上按照“現(xiàn)實(shí)情境→總結(jié)歸納→研究性質(zhì)→應(yīng)用性質(zhì)”的順序開展.這種順序有助于學(xué)生了解知識的來龍去脈,理解數(shù)學(xué)的本質(zhì),形成對數(shù)學(xué)知識的聯(lián)系性和整體性的認(rèn)識,體會不等關(guān)系和不等式的意義和價(jià)值.基于此,筆者認(rèn)為在教學(xué)中應(yīng)該重視在解決具體問題的教學(xué)活動(dòng)中突出數(shù)學(xué)的一般方法,以活動(dòng)為載體,以核心問題和關(guān)鍵知識為主線,以章節(jié)知識的基本結(jié)構(gòu)為藍(lán)圖,為學(xué)生構(gòu)建完善的知識方法體系和認(rèn)知結(jié)構(gòu),搭建起切實(shí)可用的“腳手架”.通過教學(xué)活動(dòng),幫助學(xué)生系統(tǒng)地認(rèn)識和理解相關(guān)知識和結(jié)構(gòu),進(jìn)而達(dá)成知識方法和結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).
二次函數(shù)與一元二次方程、不等式章節(jié)知識結(jié)構(gòu)圖
在教學(xué)過程中,教師可以合理地使用化歸與轉(zhuǎn)化思想,引導(dǎo)學(xué)生將陌生的問題情境轉(zhuǎn)化為熟悉的結(jié)構(gòu),進(jìn)一步完善認(rèn)知結(jié)構(gòu).
“不等式”這章要求學(xué)生掌握用不等式刻畫不等關(guān)系,學(xué)會利用不等式的性質(zhì)解決不等式問題.在此基礎(chǔ)上,借助不等式的性質(zhì)研究基本不等式,利用基本不等式解決相應(yīng)的最值問題.每條不等式性質(zhì)都可以從不同的角度來認(rèn)識,教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)該加以選擇,使相關(guān)結(jié)論和性質(zhì)構(gòu)建聯(lián)系.
通過上述認(rèn)知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和“復(fù)習(xí)”后,學(xué)生就可以較為輕松地解決例2了.
1.2 以不等式性質(zhì)為抓手,選擇合適的求解模式
對于同一道題來說,往往有不同的切入點(diǎn),從而引申出不同的解法.一題多解可以有效地梳理知識間的脈絡(luò),完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),夯實(shí)基礎(chǔ),提升解題能力.
1.2.1 從函數(shù)思想的觀點(diǎn)出發(fā),運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決問題
對于例2,多數(shù)學(xué)生的第一個(gè)想法是將實(shí)數(shù)x,y,z具體計(jì)算出來.然而,題干中給出的方程屬于超越方程,這導(dǎo)致了該想法的夭折.如果學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中有從代數(shù)、幾何、函數(shù)等不同角度研究不等式的經(jīng)驗(yàn),那么就可以自然地聯(lián)想到數(shù)形結(jié)合法,將不等式的問題和函數(shù)圖象聯(lián)系起來,從而將問題解決.
數(shù)形結(jié)合是解答數(shù)學(xué)問題的常用解題模式,對于不等式問題也具有較好的效果.
1.2.2 從求解的方法出發(fā),采用適當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q問題
分析法、綜合法、倒推法、特殊值法都是適用于解答不等式問題的一般方法,例2作為一道客觀題,可以從結(jié)論出發(fā),結(jié)合倒推法和特殊值法將其解決.
倒推法和特殊值法在本題中的作用其實(shí)是排除,排除法是求解數(shù)學(xué)問題的一種常用解題模式,適用于選擇題.
1.2.3 從類題的基礎(chǔ)解法出發(fā),利用比較法解決問題
本題的選項(xiàng)本質(zhì)是比較大小,而比較法是此類問題的常用解法.結(jié)合題干的條件,可以采取作差法求解.
比較法是研究不等關(guān)系的重要基礎(chǔ)手段,脫胎于實(shí)數(shù)大小的比較,是一種常見的解題模式.解法4在使用時(shí)對比較法做了一定程度的調(diào)整,使其應(yīng)用更加靈活,不僅適用于恒成立問題,也可以解決存在性問題.
值得注意的是,例2如果將題干中的每兩項(xiàng)進(jìn)行對比的話,容易得出必有y>x,且x與z、y與z之間沒有確定的大小關(guān)系,因而除了選項(xiàng)B之外,其余三個(gè)選項(xiàng)都可能成立,從而實(shí)現(xiàn)快速解決本題的目標(biāo).