邵賢虎
師:同學(xué)們,在平時(shí)的練習(xí)中,是不是經(jīng)常有這樣的感覺(jué),拿到一道較難的習(xí)題,第一次看完感覺(jué)無(wú)從下手,這很大程度上可歸結(jié)為審題的失敗,未制訂有效的解題計(jì)劃,計(jì)劃實(shí)施不扎實(shí)嚴(yán)謹(jǐn),缺乏解后反思,
今天給大家介紹一位偉大的美籍匈牙利數(shù)學(xué)教育家喬治·波利亞(G.Polya,1887~1985).他十分重視解題在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的作用,并對(duì)解題方法進(jìn)行了多年的研究和實(shí)踐,繪制出了“怎樣解題”表,主要可分為“弄清問(wèn)題、擬訂計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、回顧”四個(gè)階段,下面結(jié)合這四個(gè)階段及本人的思考,和同學(xué)們聊聊怎樣解題.
一、弄清問(wèn)題:解題從審題開(kāi)始
在習(xí)題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些容易看錯(cuò)、易被忽視或容易誤解的字詞,如果我們粗心大意,就會(huì)導(dǎo)致失誤.因此,我們必須了解問(wèn)題的文字?jǐn)⑹觯朴凇罢遄肿镁洹?,認(rèn)真思考,弄清含義,為正確解題掃除障礙,如已知是什么?未知是什么?條件是什么?滿(mǎn)足條件是否可能?要確定未知數(shù),條件是否充分?
例1 一直線過(guò)點(diǎn)M(3,-4),且在x軸和y軸上的截距相等,求它的方程.
師:本題求直線方程,條件中你認(rèn)為關(guān)鍵的字眼是什么?
生:截距相等.
師:你會(huì)選擇直線方程的什么形式?
生:截距式,
師:設(shè)截距式應(yīng)注意什么?怎么解決?
生:應(yīng)注意截距式的局限性,不能忽視直線在x軸和y軸上的截距都為零,即直線過(guò)原點(diǎn)的情況.
生:當(dāng)直線過(guò)原點(diǎn)時(shí),易求其方程為4x+3y=0;
當(dāng)直線不過(guò)原點(diǎn)時(shí),用直線方程的截距式,設(shè)所求方程為x/a+y/a=1,
把已知點(diǎn)M(3,-4)的坐標(biāo)代人方程,得a=-1.此時(shí)所求方程為x/-1+y/-1=1,即x+y+1=0.
故所求直線方程為4x+3y=0和x+y+1=0.
師:很好!本題審題緊扣關(guān)鍵字眼“截距相等”,且避免了漏解的情況.這些關(guān)鍵字眼對(duì)問(wèn)題的解決至關(guān)重要,必須給予高度關(guān)注.
二、擬定計(jì)劃:確定方法和途徑
擬定計(jì)劃時(shí),要善于對(duì)條件或結(jié)論進(jìn)行簡(jiǎn)化,化繁為簡(jiǎn)、化難為易.解題思路不能只停留在原題上,而應(yīng)積極地將其轉(zhuǎn)換成熟悉和易解的問(wèn)題,這樣就能找到有效解決問(wèn)題的方法和途徑.因此,我們要注意分析題意,善于簡(jiǎn)化,尋求轉(zhuǎn)換,并從中領(lǐng)悟出求簡(jiǎn)和化歸的重要思想,從而擬訂解題計(jì)劃,
當(dāng)教師展示題目后,同學(xué)們認(rèn)為條件很簡(jiǎn)單,但字母較多.怎樣才能簡(jiǎn)化呢?
師:你能將條件“翻譯”一下嗎?
斜率求出來(lái)了,還缺一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),已知條件中雖然有兩點(diǎn),但都含有未知字母,不知道下面應(yīng)該怎么辦.
師:已知條件中有兩點(diǎn),雖然含有未知字母,能不能勇敢地選取其中一個(gè)點(diǎn)嘗試一下呢?
師:很好!我們?cè)倩仡^重新審視一下等式①②,說(shuō)明了什么?
師:很好,這種解法體現(xiàn)了解析幾何最基本、最本質(zhì)的思想.
師:本題第一種解法充分展示了由審題所帶來(lái)的解題計(jì)劃的一步步實(shí)現(xiàn),步步為營(yíng),成功解決問(wèn)題;第二種解法“簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單”,體現(xiàn)了良好的大局觀,令人拍手稱(chēng)快!
三、實(shí)施計(jì)劃:解題認(rèn)識(shí)與優(yōu)化
實(shí)施計(jì)劃過(guò)程中,我們不僅要重視步驟的正確性,給出必要的理由與依據(jù),而且要善于一題多解或一題多變,以加深認(rèn)識(shí),優(yōu)化解題思路.
生2:我覺(jué)得生1的方法思路簡(jiǎn)單,但計(jì)算量過(guò)大,其實(shí)可以通過(guò)兩個(gè)圓的公共弦方程得到切點(diǎn)弦方程.
生3:生2的解法明顯比生1的解法好,而且計(jì)算量少很多,但如果換一個(gè)圓和已知圓的公共弦也是非常不錯(cuò)的選擇.
生4:生2和生3選擇兩個(gè)圓的公共弦很好,其實(shí)我覺(jué)得可以直接解決.
師:以上4位同學(xué)給我們呈現(xiàn)了四種不同的解法,各有特色.生1的解法很樸實(shí),但往往運(yùn)算量過(guò)大,特別是計(jì)算能力較弱的同學(xué)就會(huì)出現(xiàn)會(huì)做但做不對(duì)的情況;生2和生3的解法本質(zhì)一樣,但選擇的圓不一樣,也是各有一番風(fēng)味;生4的解法體現(xiàn)了解析幾何最基本、最本質(zhì)的思想.希望大家回去后再回味一下這4種解法,體會(huì)數(shù)學(xué)選擇的神奇.
師:我們?cè)诮忸}過(guò)程中經(jīng)常面臨選擇(解題計(jì)劃的變更),如何選擇合適的解析式,如何選擇合適的方法,如何選擇好的算法(解題計(jì)劃的優(yōu)化),這都是我們平時(shí)應(yīng)當(dāng)思考的.
四、回顧:解后反思意義大
師:解題后的反思是指在解決了數(shù)學(xué)問(wèn)題后,通過(guò)對(duì)審題過(guò)程、解題思路、解題步驟、題目結(jié)論的反思,檢驗(yàn)?zāi)愕慕Y(jié)論,提高自我監(jiān)控能力.
波利亞曾談到,在你找到第一個(gè)蘑菇時(shí),繼續(xù)觀察,就能發(fā)現(xiàn)一堆蘑菇.在問(wèn)題解決之后,應(yīng)注意數(shù)學(xué)思想和方法的總結(jié)、提煉和升華,總結(jié)解題規(guī)律,優(yōu)化解題過(guò)程,并嘗試把本題的結(jié)果或解法用于其他問(wèn)題,只有這樣,我們的解題能力才能不斷提高.