从整体上探索发现和提出数学问题之途①
——以高中复习课“导数应用”为例
2021-03-08伍春兰史红静
数学通报 2021年1期
伍春兰 史红静
(1.北京教育学院 100120; 2.北京市通州区潞河中学 101149)
从数学角度发现和提出问题的能力、分析和解决问题的能力(简称“四能”),[1]已写入普通高中数学课程标准2017年版的课程目标中. 不争的事实是,中学数学课堂教学中,分析和解决问题的教学活动易寻,而学生在教师引导下发现和提出问题的活动难觅.
我们认为,把研究或处理的对象当作一个系统,研究系统、要素及环境三者的相互关系和变动的规律性,强调整体、联系、动态和最佳等观点.[2]不仅有利于分析和解决问题,更有助于发现和提出问题. 下面以高中复习课“导数应用”为例,呈现我们的教学思考、实践与反思.
1 现象描述
不等式及方程唯一解的证明,课堂上通常教师直接呈现命题,先粗略分析证明思路,就利用导数证明,最后是简单回顾. 其中,证明步骤可概括为四步:(1)构造新函数;(2)求导数找驻点;(3)(列表)分析;(4)结论. 例如,不等式ex≥x+1的证明、方程ex=x+1唯一解的证明,就是先构造新函数f(x)=ex-x-1,然后按上述步骤完成. 如果不易求出驻点,比如不等式ex>lnx+2的证明,教师会重点讲述如何利用“设而不求”的思想以解决问题. 即教学重点在于形成解决问题的套路,而命题是如何发现和提出的,命题之间有什么关系,数与形怎样结合,教学中鲜有问津.
2 学生调研
2.1 问卷设计
我们设计了四种前测试卷. 试卷1、3从指数函数f(x)=ex出发,考察与y=x+1、g(x)=lnx有关的可能结论. 试卷2、4从对数函数g(x)=lnx出发,考察与y=x-1、f(x)=ex有关的可能的结论.
每张试卷共有两大问题……
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