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如何让学生学会“说数学”

2015-09-10杨敏

考试周刊 2015年99期
关键词:说数学公式解题

杨敏

数学本身是一种语言,一种简约的科学语言.语言活动是一项重要的数学活动.数学教学要同语言打交道,以语言为媒介,借助书画或口头的表述学会原理、概念、公式和方法.在这个过程中,语言有着不容忽视的功能.

在文科班学生的眼中,数学复习课是非常枯燥无味的,没有了新课的新鲜感,只有不停重复的知识点和变化多端的题型,自觉性差一点的学生很有可能在课堂上睡着.我的想法是以语言的方式驱动教学,努力调动学生活跃的数学思维,尽可能地让学生多说,营造活跃的课堂氛围.

请教了几位同事之后,我在自己的教案里设置了十几个小问题,以提问的形式进行,由于较简单,学生配合得还不错.对于这样一道题“已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,求满足f(2x-)

-<2x-<,

得到0

解题完全正确,但是我希望他可以解说一下解题过程,他却脸涨得通红,非常尴尬.我帮他分析了图像的由来,由偶函数的对称性知函数在整个定义域内的单调性,可以画出形如二次函数的草图,结合图像可得以上不等式.其实,整个过程并不复杂,只要点一下图像即可,但他那通红的脸却让我不是滋味.

课后,这位同学找到我,他说:老师,我没想到你会让我讲,这让我很紧张,我只会写,以后能不能不要让我讲呢?我没想到他竟然这么排斥用语言解释他的思路.他走后,师父在一旁看出我的困惑,指点说:他们不知道“说思路”的好处,当然不愿意讲.你如果让他们感觉到这个好处,就能慢慢接受了.师父的一番话点醒了我,我只求自己的课堂活跃,让自己感觉很好,对学生而言,似乎没什么帮助,他们当然不乐意改变了.看来接下来我要让他们体会到“说数学”的好处了.

一、“说过程”能让思路更清楚

在接下来的课中,遇到这样一道题:

在△ABC中,AB=2,=,求S的最大值.

解:设BC=a

cosC==

∴S=AC·BcsinC=a=

令y=-a+24a-16=-(a-12)+128,故y=128

∴S=×=2

这个方法,学生比较容易想到,但具体操作起来却是相对复杂的函数求最值的问题,对函数掌握要求较高,于是我提问有没有其他解法.一位成绩较好的同学给出了如下解答.

解:以AB所在直线为x轴,AB中点为坐标原点,建立直角坐标系,则A(-1,0),B(1,0),设C(x,y)到AB的距离为|y|

由题意==,化简得(x-3)+y=8

∴y=2

∴S=×AB×|y|=2

他在解答过程中,基本就是直接读出过程,我并没有着急评讲,而是问他为什么会想到用建系来做?他竟然告诉我不记得当时是怎么想的了,其他学生大笑.于是我赶紧抓住机会,对他们说:很多同学做题会有这样的感觉,状态好的话能灵光一闪想到好点子,但有时候却怎么也想不到,特别在考试时好像是在碰运气.立即很多同学附和说:是的,经常有这样的情况发生.然后我就问他们:你们真觉得这是碰运气吗?学生不语.答案当然不是,那么怎么样才能让自己保持良好的状态呢?这需要我们形成良好的思维方式.以这道题来说,条件没什么可挖掘的,必须从结论出发,求面积一般哪些方法?学生答:S=absinC(公式一),或者S=ah(公式二).正好发现两位同学的解答就是这两种不同的出发点.方法一就是根据公式一,需要求出sinC,于是转化成函数求最值.而方法二呢?学生开始回答,底是定值,求面积的最大值就是求高的最大值,就需要求点的轨迹.经过这样分析,学生觉得本以为很难的题目也是水到渠成.那么我刚才讲的思维方式就是,从条件入手,看看能否继续挖掘出其他有价值的条件,然后再从结论入手,知道自己的目标在哪?这个目标能不能简化点,将条件结论结合,基本都能得到.所以在以后的解题过程中,多问问自己这几个问题就是思维的形成过程.这就是让大家“说过程”的目的,不仅可以让你自己目标明确,而且可以和大家分享你精彩的思维过程.说完这些,我看到不少同学都默默地点了点头.

果然,在接下来的课堂上,越来越多的同学愿意“说过程”了,课堂气氛更活跃了.学生为了能在课堂上更好地发挥,课后也做了充分准备,调动了学习的积极性.

二、“说知识”能更好地串联知识结构

“说数学”不仅是“说过程”,还包括“说知识”和“说体会”,给学生“说数学”的机会,让学生可以与他人分享自己的思维成果,不断走向数学学习的成功,激发他们用一颗执著的心开拓自己的数学新天地.学生的解题透露了老师所需的重要信息,根据他们的解答可预测他以后的学习动机和行为,此时老师就可以因材施教了.

以下面这道题为例,由于解法较多,学生回答很踊跃,我将之归纳如下.

例:{a}为等差数列,前n项和为S,且S=100,S=10,则求S.

方法一:基本量思想.

方法二:S,S-S,S-S,…,S-S成等差,公差为d,

故S-10=S+10d=100+10d.

S=S+(S-S)+…+(S-S)=×11

∴d=-22即S=-110

方法三:S-S=a+a+a+…+a=×90=-90

∴a+a=-2

S=×110=×110=-110

这三种方法都是数列中常见的找基本量的关系,整体代换,学生较容易想到.当我再次询问有没有其他解法的时候,一个学生高高地举起手来,解答如下.

方法四:根据等差前n项和,可看成关于n的二次函数,设S=An+Bn,

则S=100A+10BS=10000A+100B,得S=-110.

这是结合数列是一种特殊函数,用待定系数解决问题.经过比较,函数的方法运算相对较简单,也体现了知识点之间的联系.学生的兴趣一下子被激发出来,大家议论纷纷.没多久,又有学生提出有更好的方法.

方法五:由上面的方法四,可知为等差数列,故=+90d,

得d=-,∴=+10d=-1,则S=-110.

能根据等差前n项和,可看成关于n的二次函数,推出为等差数列,这是非常漂亮的发现,说明大家把数列与函数相互结合得非常好了.我和学生都很开心,回顾整个过程,总结一下,a与n,S与n都是函数关系,题目中若研究这两者可适当考虑以上解法.为了加强这方面的运用,我决定让他们解决下面这个问题:“等差数列{a}的前n项和S,若Sn=(S)对一切n恒成立,求{a}的通项公式.”

学生有如下两种解法:

方法一:S =(S)即na+d=na++n(n-1)ad

即n+(a-)n=n+(ad-)n+(-ad+a)n

得=ad-=0a-=-ad+a=0

∴d=0a=0或d=0a=1或d=2a=1

∴a=0或a=1或a=2n-1

方法二:设S=An+Bn

S =(S)即An+Bn=An+Bn+2ABn

得A=AB=BAB=0

∴A=0B=0或A=0B=1或A=1B=0

∴a=0或a=1或a=2n-1

从运算上,学生自己可以体会出方法二更简便.虽然学生“说数学”花了不少课堂时间,但通过他们说知识,我能较清楚地了解他们的“原知识水平”,思考数学问题的方式,以及自主思考、分析数学问题的能力,发现他们的不足之处和闪光点.学生通过积极发言,体会到了成功的喜悦,更重要的是我期待的良好的学习氛围形成了.

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