廣東 李文東
高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)任務(wù)重,課時緊,學(xué)生的作業(yè)多,很多學(xué)生每天都疲于完成老師布置的作業(yè),而很少有時間去靜下心來總結(jié)一天復(fù)習(xí)的內(nèi)容,這就導(dǎo)致高中學(xué)生常常出現(xiàn)這樣一個怪現(xiàn)象:老師上課講的知識和方法都能聽懂,可是類似的課后作業(yè)做起來總是很吃力,錯誤百出,沒有一點(diǎn)思路.甚至考試考到和課堂一模一樣的例題,還是會失分.這種怪現(xiàn)象困擾了很大一部分同學(xué),這正是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常遇到的一種現(xiàn)象——“懂而不會”現(xiàn)象.其主要原因是大部分學(xué)生的懂只是浮于表面的懂,似懂非懂,甚至是不懂裝懂,而沒有達(dá)到深層次的懂,做題也只是簡單的模仿老師,稍有變化就不適應(yīng).為了消除這種現(xiàn)象,除了學(xué)生在學(xué)習(xí)方式方面做出一些改進(jìn)外,我們教師也要采取有效的教學(xué)措施,如變式教學(xué).變式教學(xué)在很多時候能夠提高課堂教學(xué)的效率.
數(shù)學(xué)是一個有機(jī)的整體,它的各個部分之間存在著聯(lián)系,學(xué)生在學(xué)習(xí)每一分支時,若注意橫縱向聯(lián)系,把知識關(guān)系結(jié)成一張網(wǎng),就可覆蓋全部內(nèi)容,使之融會貫通,而變式教學(xué)正好適合這種知識的橫縱向聯(lián)系.在復(fù)習(xí)完函數(shù)的奇偶性的基本知識之后,我們可以上一節(jié)如下的總結(jié)課(片段).
意圖:這是一個比較簡單的涉及指數(shù)函數(shù)的奇偶性判斷問題,容易驗(yàn)證f(-x)=f(x),事實(shí)上f(x)=2x+2-x,則f(-x)=2-x+2x,表達(dá)式中前后部分正好調(diào)換了一下位置,因此學(xué)生很容易判斷出f(x)為偶函數(shù).這也符合習(xí)題課變式教學(xué)的設(shè)計(jì)起點(diǎn)低的特點(diǎn)和要求.
【變式2】判斷函數(shù)f(x)=2x-2-x的奇偶性.
意圖:這是變式1的簡單變形,容易得到f(x)為奇函數(shù),既為后面得出h(x)=f(x)-f(-x)為奇函數(shù)做鋪墊,同時也可以得到如下的變式3.
注意:這里還是需要學(xué)生回歸到用奇偶性的定義證明一遍,完整體會其中指數(shù)和分式的運(yùn)算.這是一個很重要的含指數(shù)的奇函數(shù),很多問題都跟它相關(guān),比如接下來的變式5—7.
“一題多解”是指對同一道題,從不同的角度出發(fā),運(yùn)用不同的思維形式,采用不同的方法去分析,從而獲得多種解題途徑.進(jìn)行這種變式教學(xué),既可以暴露學(xué)生解題的思維過程,又能夠拓寬學(xué)生的解題思路,使學(xué)生能熟練掌握知識的內(nèi)在聯(lián)系,有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性.例如在復(fù)習(xí)三角函數(shù)求最值的專題時,給出如下教學(xué)設(shè)計(jì).
這是一道看似簡單的三角函數(shù)求最值的問題,有些同學(xué)不假思索地回答出答案為-5,然而又有一些同學(xué)立刻就否定了這個答案,輔助角公式是大家最熟悉的做法,于是有下述解法.
除了這個做法外,我們還可以從以下角度去思考該問題.
一道看似簡單的數(shù)學(xué)問題,卻能演繹出不同的精彩解答,同學(xué)們在這個過程中不僅開闊了思維,而且能以欣賞的眼光去看待這些解法,對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣也上來了.
拓廣變式就是從數(shù)學(xué)中一個簡單的基本問題出發(fā),將題目中的條件或者結(jié)論進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?,從特殊到一般的結(jié)論的方法.這個方法特別適合于解析幾何部分的教學(xué),圓錐曲線由于其內(nèi)部的相似性,很多問題可以歸結(jié)到同一個問題.
【例3】過拋物線y2=2px(p>0)的頂點(diǎn)作直線OA,OB交拋物線于A,B兩點(diǎn),若kOA·kOB=-1,則直線AB恒過定點(diǎn)(2p,0).
這是一個典型問題,據(jù)此我們進(jìn)行如下變式推廣:
【變式1】若kOA·kOB=m(m≠0),則直線AB過定點(diǎn).
【變式2】若kOA+kOB=n(n≠0),則直線AB過定點(diǎn).
這兩個是從斜率的角度來考慮的,還可以從點(diǎn)的角度進(jìn)行拓展.
【變式3】過拋物線y2=2px(p>0)上任意定點(diǎn)M(x0,y0)作直線MA,MB交拋物線于A,B兩點(diǎn),當(dāng)kMA·kMB=-1時,直線AB過定點(diǎn)(x0+2p,-y0).
由于圓錐曲線的相似性,我們還可以將上述問題拓展到橢圓和雙曲線.
至此,學(xué)生們對于圓錐曲線中跟斜率之和、之積、之商有關(guān)的問題有了一個全面的認(rèn)識.
反例,就是故意變換肯定例證的本質(zhì)屬性,使它質(zhì)變?yōu)槠渌挛?,即否定例證,在引導(dǎo)對比和思辨中,從反面突出事物的本質(zhì)屬性,準(zhǔn)確、深刻地理解概念.有時在概念的教學(xué)中,有意識的引入一些反例或者易錯題,能取得很好的效果.
比如函數(shù)的極值是導(dǎo)函數(shù)的變號零點(diǎn),導(dǎo)數(shù)為零只是取得極值的必要不充分條件,為了強(qiáng)化這一點(diǎn)可以設(shè)計(jì)如下變式題組.
【例4】函數(shù)f(x)=(x2-1)3+2的極值點(diǎn)是
( )
A.x=1 B.x=-1
C.x=1或-1或0 D.x=0
答案:D.
【變式1】已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x)=a(x+1)·(x-a),若f(x)在x=a處取得極大值,則a的取值范圍為________.
答案:(-1,0).
【變式2】已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2,在x=1時有極值10,那么a,b的值分別為________.
解:f′(x)=3x2+2ax+b,f′(1)=2a+b+3=0,f(1)=a2+a+b+1=10,
【變式3】若函數(shù)f(x)=x(x-c)2在x=2處有極大值,則常數(shù)c的值為________.
答案:6.
答案:(-∞,1).
又如在三角函數(shù)的周期教學(xué)中,我們有如下問題:
【例5】函數(shù)f(x)=|sinx|的最小正周期為________.
答案:π.
答案:π
這也提醒我們在變式教學(xué)時,應(yīng)該注意變式的一般性和普遍性,否則反而可能會起到誤導(dǎo)作用,這點(diǎn)值得我們特別注意.