摘要:解题教学,重在教会学生思考.通过教学,让学生学
会解决问题的思考策略,并不断应用于解题之中.长此以往,当
面对新问题时,知道应该如何寻找解题思路,并最终成为自己
的思考习惯,真正获得解决问题的能力.
关键词:解题教学;思考策略;解决问题能力
一般情况下,一个高中毕业生,在高考复习阶段要做到
4000~5000道题.但一旦进入考场,面临稍有灵活性或综合性
较强的题目,就不知所措.说明在复习时,有较大盲目性,不能
事半功倍.如何复习才会科学、高效?教师应怎样实施解题教
学?是值得我们深思的问题.本文结合“不等式综合”习题课的
教学,谈谈解决新问题的思考策略,与同行交流,不当之处,
敬请指正.
一、思考策略
1.理解题意
理解题意,首先要弄清楚“问题是什么(求什么或求证什
么)”;其次,题目中有哪些已知的条件;最后,理解条件中蕴
含的意思.而要想做到理解其中的含义,就需要分析出每句话、
每个名词、每个式子,以及每个符号、上标、下标的含义,直
到整个问题的含义.
例如,“不等式综合”习题课的教学,教师首先提出问题1:
若关于x的不等式x
2
log
2
4(a+1)
a
-2xlog
2
2a
a+1
+log
2
(a+1)
2
4a
2
>0
恒成立,求a的取值范围.
怎样理解问题1的题意?
(1)首先要弄明白什么.
当然是所求的问题,即“求a的取值范围”.
知道“求什么”,问题真的明确了吗?我们需要知道在什么
条件下,求a的取值范围.
所以这时“问题是什么”并不真正清楚.匆忙动手会不得要
领,要接着追问.
(2)弄清楚“在什么条件下,求a的取值范围”.
是在“关于x的不等式x
2
log
2
4(a+1)
a
-2xlog
2
2a
a+1
+
log
2
(a+1)
2
4a
2
>0恒成立”的条件下,求a的取值范围.真正明
白这句话的意思吗?
①什么叫“关于x的不等式”?
即x是变量(要学会知道x,马上联想其他,思维不要停
滞).
其他的呢?都是系数(常数或参数).
能否看出这个不等式的类型?如果看不出,可用其他字母
代替这些系数.比如各项系数为A、B、C,不等式写成什么?
Ax
2
+Bx+C>0.一眼看出是一元二次不等式,太熟悉了!(原
来表面陌生,看穿了就是熟悉的)
这时,前句话明白了,连后面跟着的数学式也清楚了.
②什么叫“恒成立”?
“恒成立”,意味着x取任何数都成立.即当x∈R,不等式
Ax
2
+Bx+C>0均成立.
在理解题意的过程中,要不断追问题中的每一个对象(它)
“它是什么”“它怎样表示”“还能怎样表示”,以及“它有什么性
质”“这些性质怎么表示”“还能怎么表示”.其实,这就是在“转
化”,转化为我们能明白的意思,以方便解题.追问是理解题意
的要诀!
2.制定计划
在理解题意之后,应怎样求解问题?
不等式的问题,能让我们联想起什么?方程和函数.那么,
方程、不等式与函数有什么关系?方程f(x)=0的根,即为函数
的零点;不等式f(x)>0或f(x)<0的解,即为函数值大于0或
小于0的x的取值范围.方程、不等式本质上都是函数问题,可
以统一到函数观点下.
于是问题1即为:“若f(x)=Ax
2
+Bx+C>0恒成立,求a
的取值范围.”
看清不等式的本质以后,这个“恒成立”应如何解决?
f(x)是二次函数,能否用图象说明?(如下图所示.)
x
收稿日期:2011-07-21
作者简介:张跃红(1972-),女,吉林省吉林人,中学高级教师,主要从事数学教育与中学教学研究.
新问题的思考策略
——从高三“不等式综合”习题课谈起
张跃红(江苏省南京师范大学附属中学)
JournalofChineseMathematicsEducation
2012年第1-2期No.1-22012
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恒成立的条件是什么?二次项系数A>0,判别式Δ<0.
当然,“恒成立”问题也可采用分离参数的方法解决.
制定计划时,我们可以展开联想,利用知识与知识之间的
内在联系,将不熟悉的问题转化为熟悉的问题;也可以回想从
前是否见过此类问题,借助以往的经验,将问题解决.
3.实施计划
制定好计划之后,接下来就要实施.怎样“求a的取值范围”?
(1)A、B、C中,都带着对数式,很麻烦!能否想办法让
它简单些?(如果没有对数式就好了)
把“复杂转化为简单”是人类思考的最基本思想!
能办到吗?如何才能办到?要想办到,至少有一条路:分
析每一项!即逐项观察分析、寻找、发现、抽取共同特点.
观察发现,每项中都有
a+1
a
或
a+1
2a
,可令s=log
2
a+1
a
或t=log
2
a+1
2a
,而t=s-1,所以函数为f(x)=(3+t)x
2
+2tx+
2t>0,t为参数.
这时t的取值范围似乎都会求了,但取值范围总要与分类讨
论有关.
(2)如何分类讨论?
基本原则是:满足定义、题设要求,保证“有意义”.
①(对数定义)对数真数>0→
a+1
2a
>0→a>0或a<-1;
②(开口向上)二次项系数>0→A>0→t>-3;
③(x轴上方)Δ=B
2
-4AC<0→4t
2
-8t(t+3)<0→t(t+6)>
0→t>0或t<-6.
与②综合得t>0,即log
2
a+1
2a
>0→
a+1
2a
>1再与①综合.
结论:0<a<1时,原不等式f(x)>0恒成立.
(3)能否有另一种方法?
把t和x分离→tx
2
+2tx+2t+3x
2
>0→t>
-3x
2
x
2
+2x+2
(还能
怎么表示?)→
-3x
2
x
2
+2x+2
=
-3
2
1
x
2
+
1
x
xx+1
(x≠0)?发现分母
可以配方求极值,令u=
-3x
2
x
2
+2x+2
→-6 后,怎么解释与“恒成立”的关系?t>u
max
.)
④t>
-3
2
1
2
+
1
x
ax
2
+
1
2
→t>0,即log
2
a+1
2a
>0→
a+1
2a
>1
与①综合.
结论:0<a<1时,原不等式f(x)>0恒成立.
在实施制定的求解计划时,要边解题边留意,自己是否能
清楚地看出每一步骤的正确性,是否能证明每一步骤的正确性,
要学会检验.
4.回顾反思
(1)针对审题的反思.
想想题目的目标是什么,题目中给了哪些条件,是否有隐
含条件,等.回顾问题1,在审题时首先要弄清题目所要求的问
题是什么;其次,注意题中“关于x的不等式”这个条件,它
反映了此不等式的类型;再次,要观察出各项系数之间的联系,
为换元埋下伏笔;最后,要对“恒成立”有深入理解.
(2)对解题思维过程的反思.
已知条件都用在哪里?解决这个问题的方法是什么?是怎
样解决这个问题的?问题1的解题思维过程是,首先确定了不
等式的类型(包括利用换元简化了不等式),进而联想到函数,
利用二次函数的图象,给出满足“恒成立”的条件.
(3)对多种解法评价的反思.
还有其他解法吗?哪种解法更好?问题1有两种常见解法,
一是构造二次函数,画出图象,根据开口方向及判别式写出恒
成立的等价条件;另一种是分离参数,即a>φ(x),再求出φ(x)
的最大值,满足a>φ(x)
max
.在本题中,由于x∈R,所以第一种
解法要好一些.但若x有限定,第二种解法则好一些.
(4)对题目本身及解法本身存在规律的反思.
想想此题目属常见问题吗?其解法是通解通法吗?它能解
决类似的问题吗?问题1是一种常见的“恒成立”问题,解决
“恒成立”问题的常见方法,都体现在了它的两种解法之中.
(5)对题目变化的反思.
问题还能演变成哪些题目?变化后还会解吗?问题1还可
以有以下几种变式
令t=log
2
a+1
2a
ax:①关于x的不等式(3+t)x
2
+
2tx+2t>0在x∈[-3,-2]上恒成立,求t的取值范围;②关于
x的不等式(3+t)x
2
+2tx+2t>0在t∈[-3,-2]上恒成立,求x
的取值范围;③关于x的不等式(3+t)x
2
+2tx+2t>0的解集为
-∞,-
1
3
ax∪
1
2
,+
ax
∞
,求t的取值范围.
二、启示
对于解题教学,首先解决的应是“教”学生解题.不是只让
学生解题,而是教学生“学解题”.学生的首要任务是“学”,然
后才是自己独立地去解题.
那么“学”什么?“学”思考!尤其对那些不善于解题的学
生(大多数),更要学思考.如果一味让会解的学生讲给其他学
生听(目前中学教学普遍存在的现象),就等于让会思考的告诉
不会思考的,原来不会思考的学生仍然不会思考.
怎样学思考?就要“从无到有”,“从不会到会”,这就是前
面总结的新问题的思考策略.解题时按此策略思考,长此以往,
就学会了如何思考,学会了遇见一个没见过的新问题时,知道
应该如何寻找解题思路,并最终成为自己的思考习惯.这时,也
就真正获得了解决新问题的能力.
高考复习,不仅要体现“量”,更需要体现“质”,才能举
一反三.学生获得的不仅是知识,更应有能力.这样,学生在离
开教师的时候,才会自己“走路”,并且会越“走”越好.
参考文献:
[1]涂荣豹,王光明,宁连华.新编数学教学认识论[M].
上海:华东师范大学出版社,2006.
[2]章建跃.理解数学理解学生理解教学[J].中国数
学教育(高中版),2010(12):3-7,15.
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2012年第1-2期No.1-22012
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