周穎嫻 (江蘇省常熟中學(xué) 215500)
“源于課本又高于課本”是高考命題的一個(gè)基本原則,這一原則為我們教師在高三復(fù)習(xí)時(shí)指明了方向.縱觀這幾年的高考試題,相當(dāng)數(shù)量的試題都能在課本中找到原型,因此在高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中必須立足課本.通過回歸課本,讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法、基本思想.同時(shí),由于高考的選拔功能,在立足課本的基礎(chǔ)上,我們又要充分挖掘課本中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想和方法.但是,現(xiàn)在存在的問題是,許多教師拿著一套復(fù)習(xí)資料從頭講到尾;或許也有教師意識(shí)到了課本的重要性,也讓學(xué)生經(jīng)常翻閱課本,但僅僅停留在看課本的層面,并沒有意識(shí)到復(fù)習(xí)中課本對(duì)提高學(xué)生能力的重要性.下面,筆者就在一輪復(fù)習(xí)中回歸課本的重要意義和回歸課本的具體做法談自己的一些觀點(diǎn)和具體操作,不足之處敬請(qǐng)同仁批評(píng)指正.
筆者對(duì)江蘇省2008—2017年高考數(shù)學(xué)試題進(jìn)行分析,經(jīng)仔細(xì)整理、逐題對(duì)比,發(fā)現(xiàn)這9年江蘇高考真題(必做題部分)中與課本題目直接相關(guān)的題目很多(見表1).
表1
從上表可以看出,高三復(fù)習(xí)過程中的教材開發(fā)是整個(gè)復(fù)習(xí)過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),也是高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)的一個(gè)高效環(huán)節(jié).
(1)回歸課本,有助于使學(xué)生重視基礎(chǔ)知識(shí),重視知識(shí)形成過程,重視概念、定理的理解和應(yīng)用,重視公式的靈活應(yīng)用
數(shù)學(xué)教學(xué)中,定義要一個(gè)個(gè)地教,定理要一個(gè)個(gè)地證明,公式要一個(gè)個(gè)地推導(dǎo).這些定義、定理、公式及其內(nèi)容等反映的數(shù)學(xué)思想方法分散在中學(xué)不同階段、不同內(nèi)容的教學(xué)中.高三一輪復(fù)習(xí)的重要任務(wù)是梳理知識(shí),讓知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,從而使學(xué)生真正形成良好的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu).由于高一高二階段數(shù)學(xué)知識(shí)是以模塊的形式呈現(xiàn)的,學(xué)生對(duì)整個(gè)知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可能并不熟悉,因此,在高三復(fù)習(xí)階段,教師可以培養(yǎng)學(xué)生通過回歸課本,站在數(shù)學(xué)整體的高度與課本對(duì)話,讓不同板塊的知識(shí)形成交匯,成為系統(tǒng).同時(shí),回歸課本有助于學(xué)生檢查自己在一些重要結(jié)論與基本方法等知識(shí)點(diǎn)掌握上的欠缺與錯(cuò)誤,進(jìn)而更準(zhǔn)確更有效地解題.當(dāng)然,在課本中,比這些結(jié)論更重要的還有方法,有些學(xué)生記住了公式卻忘記了方法,其實(shí)不僅公式重要,推導(dǎo)公式的方法也很重要,很多高考題需要用到的正是那些推導(dǎo)公式的方法.
(2)回歸課本,有助于使學(xué)生重視課本例題、習(xí)題中潛在思想方法的挖掘和應(yīng)用
課本的例題、習(xí)題是教材核心內(nèi)容的程序化展現(xiàn),教材例題、習(xí)題對(duì)開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能具有復(fù)習(xí)資料難以比擬的功能.教師研究教材例題、習(xí)題,不應(yīng)只停留在題目所涉及的數(shù)學(xué)概念和基礎(chǔ)知識(shí)上,而要深度挖掘題目背后所蘊(yùn)含的內(nèi)容,提煉其數(shù)學(xué)思想方法.教師需要充分利用課本例題、習(xí)題的示范引領(lǐng)功能,盡最大可能地發(fā)揮其潛在價(jià)值,通過對(duì)題目的條件或結(jié)論的改變,做到以例啟思、以例帶類、舉一反三、觸類旁通,達(dá)到對(duì)知識(shí)的深化理解,實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)教學(xué)的減負(fù)增效.
(3)回歸課本,有助于使學(xué)生規(guī)范解題,掌握“通性通法”,積累解題經(jīng)驗(yàn)和方法
高考數(shù)學(xué)試題重視和突出對(duì)三基的考查,強(qiáng)調(diào)通性通法,淡化解題技巧.因此,在復(fù)習(xí)備考中要注重回歸課本,吃透課本中例題、習(xí)題的處理過程,規(guī)范解題過程,最終形成解決一類問題的通性通法,以不變應(yīng)萬變.
另外,在歷年的高考閱卷中,學(xué)生由于書寫不規(guī)范扣分的情況屢見不鮮.在高考答卷時(shí),如何才能做到規(guī)范解答,哪些結(jié)論不能直接套用,哪些過程不能省略,哪些表述不能隨意,等等,這些問題到最后只能依據(jù)課本,需要課本來正本源清,而復(fù)習(xí)資料難免會(huì)存在一些不規(guī)范的東西.
回歸課本并不是對(duì)課本的簡單重復(fù),而是在高考的背景下基于課本又高于課本,是對(duì)課本的再開發(fā)和對(duì)知識(shí)的再升華.復(fù)習(xí)時(shí)就需要以課本為依據(jù),整合知識(shí)板塊,構(gòu)建知識(shí)體系.筆者結(jié)合“圓錐曲線”一章內(nèi)容,具體做了如下一些工作.
(1)回歸基礎(chǔ),理清課本章節(jié)之間的聯(lián)系,揭示本質(zhì)屬性,形成知識(shí)的交匯融合
高三一輪復(fù)習(xí)的重要任務(wù)是梳理知識(shí),讓知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化.在復(fù)習(xí)中,我們既要把每一個(gè)邏輯關(guān)系、每一個(gè)細(xì)節(jié)都搞清楚,又要讓學(xué)生站在數(shù)學(xué)整體的高度與課本對(duì)話,讓不同領(lǐng)域的知識(shí)交匯,成為系統(tǒng).
案例1圖1給出了圓錐曲線整個(gè)章節(jié)的流程圖:首先學(xué)習(xí)圓錐曲線的概念,通過方程研究了圓錐曲線的基本性質(zhì),運(yùn)用圓錐曲線的方程和性質(zhì)解決一些實(shí)際問題.最后,在直線、圓及圓錐曲線的基礎(chǔ)上,引入曲線方程的概念,介紹求曲線方程及用方程研究曲線之間關(guān)系的基本方法,進(jìn)而我們還可以通過求曲線與方程的基本流程,回顧直線方程與圓的方程的探求過程,從而可以給出求一般曲線與方程的一些基本方法(本文的案例4通過一些問題給出相關(guān)求曲線方程的基本方法).當(dāng)然,我們還可以對(duì)上述流程圖進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)白.
圖1
例如,對(duì)圖1可以補(bǔ)白相關(guān)問題:1)直線、圓及圓錐曲線的幾何背景是什么?2)直線、圓及圓錐曲線是如何定義的?3)如何推導(dǎo)直線、圓及圓錐曲線方程?有哪些方法?4)如何通過曲線方程研究曲線性質(zhì)?其基本思想方法有哪些?5)曲線與方程的概念是什么?6)求曲線方程的一般步驟是什么?
(2)理清知識(shí)的本質(zhì)屬性,揭示概念的內(nèi)涵,準(zhǔn)確把握基本概念
我們常常聽見學(xué)生考完試后說:“老師,這個(gè)題目我應(yīng)該會(huì)的,只是當(dāng)時(shí)粗心了,沒有正確運(yùn)用公式”,或者“老師,這個(gè)題目我沒有看到限制條件”等等.殊不知,很多造成錯(cuò)誤的主因就是對(duì)基本概念、基本技能、基本方法掌握得不牢固.因此,在復(fù)習(xí)中要設(shè)計(jì)有針對(duì)性的問題,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本方法進(jìn)行鞏固和提升,讓學(xué)生認(rèn)清問題的本質(zhì),理清概念的內(nèi)涵,提高復(fù)習(xí)的有效性.
在復(fù)習(xí)“曲線與方程”這一節(jié)時(shí),我們首先可以回顧曲線與方程的概念,進(jìn)而回想探求直線方程、圓的方程及圓錐曲線方程的步驟,從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)曲線與方程的相關(guān)關(guān)系.
案例2觀察表2中對(duì)應(yīng)的方程與曲線,說明它們有怎樣的關(guān)系.
表2
本題是由蘇教版《數(shù)學(xué)》(選修2-1)第61頁練習(xí)第5題改編而來.這樣的設(shè)計(jì)采用了概念復(fù)習(xí)習(xí)題化的策略,通過練習(xí),了解曲線與方程概念的來龍去脈,知道曲線C上的點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)都是方程f(x,y)=0的解以及以方程f(x,y)=0的解(x,y)為坐標(biāo)的點(diǎn)都在曲線C上;通過方程與圖形的對(duì)比、方程與方程的對(duì)比,揭示概念的內(nèi)涵,認(rèn)清代數(shù)中的數(shù)與幾何中的形相互統(tǒng)一的關(guān)系,深刻理解解析幾何的核心思想——數(shù)形結(jié)合思想,從而準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性.
(3)挖掘知識(shí)的根本,弄清知識(shí)的生成過程
高考數(shù)學(xué),是對(duì)重要知識(shí)和思想方法的考查.數(shù)學(xué)知識(shí)經(jīng)過數(shù)學(xué)家的不斷錘煉,具有高度抽象性,在知識(shí)的生成過程中,也體現(xiàn)著數(shù)學(xué)家們的思考方式、處理方法.因此,在復(fù)習(xí)中還需要教師講清知識(shí)的生成過程,并且能夠內(nèi)化為學(xué)生能夠掌握的思想方法.比如,在橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程中,不僅公式重要,推導(dǎo)公式的方法也很重要.其實(shí),很多高考題需要用到的正是那些推導(dǎo)公式的方法.
案例3在復(fù)習(xí)“橢圓方程及其性質(zhì)”這一節(jié)時(shí),不妨先讓學(xué)生回顧焦點(diǎn)在x軸上的橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo):設(shè)橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1,F2,它們之間的距離為2c,橢圓上任意一點(diǎn)到F1,F2的距離和為2a(2a> 2c).以F1,F2所在直線為x軸,線段F1F2的垂直平分線為y軸,建立直角坐標(biāo)系xOy,試推導(dǎo)橢圓的方程.
教材給出的數(shù)學(xué)定理、公式的發(fā)現(xiàn)過程往往是簡單的,是師生共同探索獲得的那一種最容易理解的方法,證法也是單一的,似乎未能很好地暴露出發(fā)現(xiàn)和證明的探究全過程.因此,教材騰出空間,通過設(shè)問,將完整的探索機(jī)會(huì)讓與學(xué)生.當(dāng)然,對(duì)教材中數(shù)學(xué)定理、公式的發(fā)現(xiàn)與證明過程進(jìn)行有益拓展,應(yīng)著眼于創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以探究發(fā)現(xiàn)為線索,讓學(xué)生在探索中獲得學(xué)習(xí)的樂趣和研究的能力,在方法應(yīng)用中感悟數(shù)學(xué)的思想智慧.
運(yùn)算能力是高考的一個(gè)重要考查內(nèi)容.上述推導(dǎo)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的三種方法都體現(xiàn)了一定的運(yùn)算技巧:方法1體現(xiàn)了最常規(guī)的根式有理化的運(yùn)算處理方法;方法2、3雖然推導(dǎo)簡單,但是需要學(xué)生對(duì)表達(dá)式做充分的觀察、認(rèn)識(shí),對(duì)能力的要求比較高.同時(shí),在推導(dǎo)方程的過程中,其中一些方法也揭示了數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性.在回顧橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)方法以后,我們還可以給出以下的練習(xí)題:
圖2
練習(xí)1 如圖2,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知曲線C由圓弧C1和圓弧C2相接而成,兩相接點(diǎn)M,N均在直線x= 5上,圓弧C1的圓心是坐標(biāo)原點(diǎn)O,半徑為13,圓弧C2過點(diǎn)A(29, 0).
(1)求圓弧C2的方程;
(2)已知直線l:x-my- 14 = 0與曲線C交于E,F兩點(diǎn),當(dāng)EF= 33時(shí),求坐標(biāo)原點(diǎn)O到直線l的距離.
在本題第(2)問中,其計(jì)算的基本思想恰好體現(xiàn)了推導(dǎo)橢圓方程的方法.
數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性是該類事物變化當(dāng)中保持不變的屬性.掌握數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)既需要分析其定義形式,更需要在比較、變化等聯(lián)系性活動(dòng)中揭示其內(nèi)涵.所以,真正能夠衡量和甄別學(xué)生認(rèn)識(shí)能力和水平的不是他們對(duì)靜態(tài)知識(shí)的記憶、再現(xiàn)和簡單應(yīng)用,而是他們從數(shù)學(xué)活動(dòng)中獲得的知識(shí)出發(fā),對(duì)靜態(tài)結(jié)果知識(shí)所進(jìn)行的動(dòng)態(tài)理解、闡釋、批判、綜合和創(chuàng)新.
(4)挖掘例題、習(xí)題的教育教學(xué)功能,提煉數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)教育家波利亞曾說:“一個(gè)專心的認(rèn)真?zhèn)湔n的教師能夠拿出一個(gè)有意義的但又不復(fù)雜的題目,去幫助學(xué)生挖掘問題的各個(gè)方面,使得通過這道題,就好像通過一道門戶,把學(xué)生引入一個(gè)完整的理論領(lǐng)域.”高考命題的一個(gè)基本理念是“源于課本,高于課本”.高考試題“源于課本”的特點(diǎn)決定了在高三復(fù)習(xí)中必須立足課本,讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想方法.同時(shí),高考的選拔功能又決定了高考試題又“高于課本”,因此,在立足課本的基礎(chǔ)上,還需要挖掘課本例題、習(xí)題所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想方法、拓展性結(jié)論、解題技能與方法,把方法交給學(xué)生.
案例4求平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)A,B的距離之比等于2的動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程.
本例是蘇教版《數(shù)學(xué)》(選修2-1)第63頁例2,其背景是阿波羅尼斯圓.首先,教師可以通過設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)求曲線方程的一般步驟,通過板書,突出解題規(guī)范;其次,教師可以通過變式(以下給出),幫助學(xué)生系統(tǒng)地梳理中學(xué)階段常見的求軌跡方程的方法,使學(xué)生明確在什么情況下用哪種方法.
變式1 在△ABC中,AB= 2,頂點(diǎn)C滿足AC= 2BC,求頂點(diǎn)C的軌跡方程.
變式2 在△ABC中,AB= 2,頂點(diǎn)C滿足AC=λBC(λ> 0),求頂點(diǎn)C的軌跡方程.
變式3 在△ABC中,AB= 2,頂點(diǎn)C滿足AC+BC=λ(λ> 2),求頂點(diǎn)C的軌跡方程.
變式4 在△ABC中,AB= 2,頂點(diǎn)C滿足 |AC-BC| =λ(0 <λ< 2),求頂點(diǎn)C的軌跡方程.
變式5 在△ABC中,AB= 2,頂點(diǎn)C滿足AC= 2BC,求△ABC面積的最大值.
變式6 在等腰△ABC中,腰上中線長AD= 2,求△ABC面積的最大值.
變式7 在△ABC中,AB= 2,頂點(diǎn)C滿足AC= 2BC,求△ABC重心G的軌跡方程.
變式9 (能力提升)設(shè)點(diǎn)M在圓C:(x- 4)2+ (y- 4)2= 8上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)A(6, -1),O為原點(diǎn),求MO+ 2MA的最小值.
本例的背景是阿波羅尼斯圓.從本例的處理過程可以看出,通過對(duì)課本例題或習(xí)題的變式訓(xùn)練,可以培養(yǎng)學(xué)生提出問題和解決問題的能力,可以幫助學(xué)生尋找知識(shí)之間的聯(lián)系與區(qū)別,把握知識(shí)的本質(zhì)屬性.
“源于教材又高于教材”是高考命題的主旋律,教材中例題、習(xí)題反映了相關(guān)數(shù)學(xué)理論的本質(zhì)屬性,蘊(yùn)涵著重要的數(shù)學(xué)思想方法,具有典型的解題示范作用,有著較高的開發(fā)潛質(zhì).從本例可以看出,探究與例題、習(xí)題類型、結(jié)構(gòu)、方法相似的變式題,可以培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力.同時(shí),以課本中的例題、習(xí)題為依托,進(jìn)行有針對(duì)性的變式探究、拓展、改造,其目的在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)把具有共性的知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系條理化、系統(tǒng)化,注重知識(shí)的形成過程,尤其要深刻體會(huì)其中蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想方法,以達(dá)到優(yōu)化知識(shí)、開闊視野、活躍思維目的,使得所學(xué)知識(shí)得以系統(tǒng)整合.
教材凝聚了專家們的心血智慧,教材中的內(nèi)容具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)性、典型性與示范性,它是教師教學(xué)的基礎(chǔ)和根本,也是命題的立足點(diǎn).教材中的定理、公式的證明與推導(dǎo)都體現(xiàn)了規(guī)范性與嚴(yán)謹(jǐn)性,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中的基本思想方法.教材中的例題習(xí)題都是經(jīng)過專家精心構(gòu)思、反復(fù)推敲后選定的,大部分題目比較基礎(chǔ),入口淺,有利于學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí);同時(shí),教材中的許多例題習(xí)題還能進(jìn)行深入的挖掘與拓展.因此,數(shù)學(xué)教材不僅是教師施教、學(xué)生學(xué)習(xí)的主要載體,也是高考命題的重要依據(jù).高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中,認(rèn)真專研教材,活化教材內(nèi)容,進(jìn)一步開發(fā)教材,拓展其教育教學(xué)功能,是高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)的有效途徑.