☉江蘇省如東縣岔河中學冒亞萍
善于提問:難題講評前的預設視角
——由兩道較難二次函數(shù)習題講評為例
☉江蘇省如東縣岔河中學冒亞萍
數(shù)學作業(yè)(包括各類作業(yè)、考試)講評課是日常數(shù)學教學中常見的一種課型,然而講評有些較難試題時,由于缺乏深入的預設和充分的準備,往往講評效果并不理想.我們認為,南京大學哲學系鄭毓信教授提出的數(shù)學教師的三項基本功之一的“善于提問”就是值得我們在難題講評前認真構思的一種備課視角.
案例1:已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c中,其函數(shù)y與自變量x之間的部分對應值如下表所示:
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)點A(x1,y1)、B(x2,y2)在該函數(shù)的圖像上,當1<x1<2,3<x2<4時,分析y1與y2的大小關系;
(3)若將此圖像沿x軸向右平移3個單位,請寫出平移后圖像所對應的函數(shù)關系式;
(4)設點P1(m,y1)、P2(m+1,y2)、P3(m+2,y3)都在二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像上,問:當m<-3時,y1、y2、y3的值一定能作為同一個三角形三邊的長嗎?為什么?
講評預設:前三問比較簡單,這里直接給出它們的答案.(1)y=(x-2)2;(2)y1<y2;(3)y=(x-5)2或y=x2-10x+25.以下重點講解第(4)問的思路突破.首先,要思考問題的起點,即需要考慮這三個點在函數(shù)圖像上的大致位置,因為它們的位置會影響y1、y2、y3大小的排列(y1>y2>y3>0),而它們的大小順序又影響著三角形三邊的大小的排列和作差比較;接下來思考貫通的路徑,需要把相應的橫坐標分別代入解析式,得到y(tǒng)1、y2、y3的表達式,再作差比較.即y2+y3-y1=(m-1)2+m2-(m-2)2=m2+2m-3.這個式子的正、負影響著三角形能否圍成目標的實現(xiàn),有不同的路徑,比如將其因式分解為(m+3)(m-1),結合m<-3時,“負負得正”,說明y2+y3-y1>0,即y1、y2、y3的值一定能作為同一個三角形三邊的長.也可將m2+2m-3配方得(m+1)2-4,視它為一個關于m的二次函數(shù),當自變量m<-3時,該函數(shù)一定為正數(shù).基于上述認識,我們構思如下的PPT(如圖1),在不同的障礙點處分別安排了“起點”“目標”“貫通思路”“難點突破”等提示語,使得學生在研習時抬級而上,既獲得幫助又需要自己努力思考.
圖1
案例2:已知關于x的方程mx2+(3m+1)x+3=0.
(1)求證:不論m為任何實數(shù),此方程總有實數(shù)根;
(2)若拋物線y=mx2+(3m+1)x+3與x軸交于兩個不同的整數(shù)點,且m為正整數(shù),試確定此拋物線的解析式;
(3)若點P(x1,y1)與Q(x1+n,y2)在(2)中拋物線上(點P、Q不重合),且y1=y(tǒng)2,求代數(shù)式4x12+12x1n+5n2+16n+200的值.
講評預設:在網(wǎng)絡上檢索出該題出自2012年北京海淀區(qū)中考一模,后很多地區(qū)??蓟蛩^的月考紛紛引用,只是將最后的待求代數(shù)式的常量進行一些簡單的改編,因為代數(shù)式“4x12+12x1n+5n2+16n”是定值16.前兩問比較常規(guī),我們只給出第(2)問的思路點撥(PPT如圖2).
圖2
值得一說的是,在PPT中三個箭頭分別提醒學生如
何得到(m+3)(mx+1)=0,并如何分析這個方程,從而確認m=1.
圖3
接下來重點說說最后一問.這里比較難思考的是y1=y(tǒng)2能帶來怎樣的信息,如果僅從函數(shù)值相等,把x1、n代入然后變形得出2x1+n+4=0,則有一定意義,進一步可變形得2x1=-n-4,再代入待求代數(shù)式中(注意整體代入2x1比較恰當,可使運算簡化),經過運算、化簡會發(fā)現(xiàn)參數(shù)n被消去,得到16+200=216.這里后一階段的運算量仍然較大,對較為繁雜的運算能力是又一次考驗.如果能從另外的角度發(fā)揮y1=y(tǒng)2的作用,則可以進一步簡化求解.
這里可以引入高中解析幾何中的重要性質,當f(x1)=f(x2)時,一定有f(x1+x2)=f(0)=c的性質.即本題有f(x1)=f(x1+n),則有f(x1+x1+n)=f(0)=3,而拋物線y=x2+4x+3的對稱軸方程為x=-2,則f(-4)=f(0)=3,即x1+x1+n=-4,而這與之前經過較繁雜運算得出的2x1+n+4=0殊途同歸,接下來再代入待求代數(shù)式中即可明確解答,循此思路,我們預設如下的PPT(如圖4).
圖4
在這一頁PPT中,當引導學生分析出2x1+n+4=0之后,沒有直接代入代數(shù)式化簡求值,而是引導學生深刻認識y1=y(tǒng)2的性質,從而解讀出x1+x1+n=-4.
1.深刻理解問題,辨明難點所在是善于提問的前提面對較難的數(shù)學習題,作為教師,首先要貫通思路,然后從不同角度追求更簡化、更優(yōu)化的思路,或更自然、更初等的方法來揭示問題的解法,這是深刻理解問題的內涵之一.在此基礎上,回看問題的難點有哪些?這些難點基于什么來破解?與我們在教材上哪些概念直接相關?與哪些經典問題有相似或關聯(lián)之處?多思考這樣的問題,就是學會辨明難點和難點突破,也是進一步開展教學設計的前提.
2.增設恰當提示,通過課件漸次呈現(xiàn)、相機引導和啟發(fā)思考
在教師本人深刻理解問題之后,辨析了數(shù)學習題有哪些難點、易錯點、歧路之后,就可以在這些難點、阻礙點、歧路處設計“路標”,即恰當?shù)奶崾?,以PPT標注的方式動畫呈現(xiàn),一方面,引導學生向著正確的方向前進,另一方面,也為“相機引導”(李庾南老師語)提供了可能,同時還為促進學生思維較大限度地被“卷入”課堂思考中提供了有效保證.
3.問題適度拓展,引導學生洞察和理解問題深層結構
在本文中,我們所指的問題適度拓展并不是指在原考題的基礎上再次拓展變式、增加思維挑戰(zhàn),而是指在思路貫通之后,能反思回顧,并把原有解法納入到一個“高觀點”下俯視,追求更加簡約、深刻的解題路徑,當然我們也需要向學生傳遞“算法簡單的方法往往要付出邏輯思維的代價”.比如上文題例2中最后一問待求的代數(shù)式“4x12+12x1n+5n2+16n”是一個定值,如果不能理解這一結構,則會誤以為后面的常數(shù)200是一個有效的數(shù)據(jù),干擾思路,形成思維歧路.
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