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基于“稚化思维”理念下的数学“微专题”设计
——以“多元最值问题”为例

2018-03-27浙江省象山县第二中学吕增锋

中学数学杂志 2018年5期
关键词:最值思维方法

☉浙江省象山县第二中学 吕增锋

“微专题”是指一个相关联的、可以单独研究的知识体系、某种数学思想方法、一个研究主题等.利用“微专题”进行教学具有“因微而准、因微而细、因微而深”等特点,能起到“见微知著”,促进学生深度学习的目的.“微专题”要针对学生存在的“实问题”、“真问题”进行设计,但在实际教学中,教师往往很难准确把握学生的学情,因此,微专题与学生的实际需求存在着“脱节”的现象.那么如何解决这个问题呢?笔者认为应该立足“稚化思维”进行微专题的设计.所谓稚化思维,就是教师把自己的外在权威隐蔽起来,在教学时不以一个知识丰富的教师自居,而是把自己的思维降格到学生的思维水平上,亲近学生,接近学生,有意识地退回到与学生相仿的思维状态,设身处地地揣摩学生的学习水平、状态等,有意识地发生一种陌生感、新鲜感,以与学生同样的认知兴趣、同样的学习情绪、同样的思维情境、共同的探究行为来完成教学的和谐共创.简而言之,“稚化思维”就是“惑学生所惑、错学生所错、难学生所难”.那么具体应该如何操作呢?下面笔者就结合“多元最值问题”微专题的设计,谈谈对此的做法.

一、以学生的实际需求为起点确定主题

学习过程是一个识知生成的过程,“学”蕴涵着“知”的发生与发展,明确“知什么”有助促进“学”的发生.学生是教学的主体,是课堂上直接的对话者.从表面上看,教师是“教育者”,学生是“被教育者”,但事实上,教学中的思维、决策和行为都是立足于学生的需求而展开的.毋庸置疑,学生才是教师学习与成长中真正的教育者.因此,将微专题的主题定位于“回应学习者需求”才能使微专题发挥应有的功效.微专题的选题一般可以围绕考点细化、知识点延伸、易错点辨析、难点突破、思维角度转化等视角进行,如图1所示,但具体采用哪个视角,就需要明确学生的实际需求.

图1

多元最值问题是高中数学学习的重点、难点,也是高考考查的热点.多元最值问题中以二元问题最为常见,也相对简单;对于超过二元的问题,要善于将其转化成二元问题或一元问题.在设计本微专题之前,笔者先对学生存在的问题进行了调查,结果统计如下:根据统计结果,本专题设计的原则是“立足难点易错点,展现数学思想方法”.基于上述分析,笔者设计了以下微专题.

存在问题 所占比例化简变形能力弱 80.5%缺乏消元意识 65.7%函数方程思想薄弱 55.3%数形结合能力薄弱 47.1%无法读懂题意 15.5%

例2 x,y,z∈R*,x-2y+3z=0,的最小值为______

练习 1:设x,y为实数,若4x2+y2+xy=1,则2x+y的最大值是______.

意图:体会基本不等式在解决此类问题中的重要作用,掌握基本的变形方法与激情.

例3 已知任意非零实数x,y满足3x2+4xy≤λ(x2+y2)恒成立,则实数λ的最小值为______.

例4 设实数a,b,c满足a2+b2≤c≤1,则a+b+c的最小值为______.

意图:消元是化归与转化的方法.针对多元最值问题,可以先消元转化为一元问题,再利用函数知识求解.

意图:数形结合是高中数学又一基本思想,看似一些复杂的代数问题,通过构造几何模型,以形助数,有柳暗花明又一村的效果.

二、以学生的认知结构为起点分析问题

分析问题要以学生已有的认知结构为基础,促进学生从原有知识和经验中构建知识的生长点,通过构建认知“脚手架”,实现从从旧知识到新知识层次的自然过渡.因此,教学设计时教师要尽量避免从数学教材或假想的问题和经验出发,而是要立足学生真实的问题和经验.所谓真实的问题就是学生头脑中真正存在的问题,它是新知识的固着点.因此,把握学生固有认识与新现象、新事实的矛盾是分析问题的关键,通过引导学生主动发现这一矛盾,从而引发有效的数学学习活动,实现让学生学有所思、学有所“成”.

对于例1我们可以多角度进行问题分析.

视角1:二元函数的最值问题,通常有两个途径,一是通过消元,转化为一元函数,再用单调性或基本不等式求解,二是直接用基本不等式,因已知条件中既有和的形式,又有积的形式,不能一步到位求出最值,考虑用基本不等式放缩后,再通过不等式的途径进行.

方法1:因为4≥2x+2y,x>y>0,所以

视角2:元函数的最值转化为一元函数的最值,从而利用导数研究函数最值,但在处理过程中充分考虑变量的取值范围,否则容易出错.

方法3:因为2≥x+y,x>y>0,

三、以学生的思维方式为起点提炼方法

学生的思维方式是教学设计的重要依据.教师能否准确把握学生的思维心理和思维特点,能否对学生接受知识的心理作出切合实际的判断,是教师提炼解题方法的关键.为了使教师的思维契合或顺应学生的思维,让两种思维“合拍”,教师需要设身处地地从学生实际的思维方式出发来进行方法提炼,当教师的思维带上了学生的色彩,甚至达到了“学生化”之后,方法提炼的过程就自然与学的过程融为一体,为专题设计就会进入一种自然流畅的状态.

对于“多元最值问题”的解题方法的提炼,可以从“宏观方法”与“微观操作”两大视角进行提炼,具体如图2所示.

图2

那么,那种视角更加符合学生的思维呢?“宏观方法”视角所提炼的方法并不是相互独立的,而是有“重叠”的,比如,在利用“不等式法”时经常要用到“消元法”、“换元法”、“整体代入法”等,因此,这样的提炼方式缺乏针对性,容易使学生混淆.“微观操作”视角就比较符合学生思维,方法的目的性明确,就是为“转换”,通过“代入”、“放缩”、“设参”等手段把不熟悉的问题转化为易于学生理解的问题.

微专题在知识的整合和优化上有得天独厚的优势,题在教学过程中有效地避免了题海训练,注重了数学思想的学习感悟,弥补了传统教学的不足,发挥了学生主体作用.微专题设计的核心是理解学生,而基于“稚化思维”的微专题设计的实质是教师把思维的触角深入到学生思维的领地,进行发掘、研究和探索,然后跳出学生的思维框架,通过有选择的模拟,想学生之所想,从而使微专题更加贴近学生实际.H

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