摘要:解決數(shù)學問題是數(shù)學教育的核心,學數(shù)學就意味著解題。教師在教學中能否提高學生的解題能力,不僅直接關(guān)系到學生學習數(shù)學成功與否,而且也是該教師數(shù)學教學業(yè)務(wù)水平高低的重要標尺之一。那么,如何提高學生的解題能力呢?本文就此進行了初步探索。
關(guān)鍵詞:數(shù)學;解題能力;總結(jié)
作者簡介:韋云峰,任教于廣西北海市中學。
美國著名數(shù)學家G.波利亞說過“問題是數(shù)學的心臟”,“掌握數(shù)學意味著什么?那就是善于解題?!?但數(shù)學問題千變?nèi)f化,無窮無盡?!邦}?!泵C#箤W生身臨題海而得心應(yīng)手,身居考室而處之泰然,就必須提高他們的解題能力。
那么如何提高學生的解題能力呢?筆者認為選好數(shù)學中的典型題講解訓練,是達到抓綱務(wù)本,以少勝多,定量保質(zhì),減輕學生課業(yè)負擔的良策。
一、選帶動全局性例題,發(fā)揮其引路作用
所謂典型題,就是有代表性的,聯(lián)貫全局,運用面廣,起著主導作用的內(nèi)容。課本上的例題是經(jīng)過認真篩選后設(shè)置的具有一定的示范性和探究性的題。因此,一定要抓好例題的教學。
例1如圖1,向量與復數(shù)-1+i對應(yīng),把按逆時針方向旋轉(zhuǎn)120°,得到,求與向量對應(yīng)的復數(shù)(用代數(shù)形式表達)。
這是一道經(jīng)久不衰的例題。此題把復數(shù)、復數(shù)在復平面上對應(yīng)的點、復數(shù)對應(yīng)的向量三者之間的關(guān)系溝通起來,揭示了知識的內(nèi)在聯(lián)系,題目小巧玲瓏,富于思考,而容量很大。
本題的解法:(-1+i)(cos120°+isin120°)=(-1+i)(-+i)=-i。
此題可作五個方面的推廣:
(1)其他條件不變,把復數(shù)-1+i改為2+2i,進而推廣到a+bi(a,b∈R)。
(2)其他條件不變,把按逆時針方向旋轉(zhuǎn)120°改為150°,進而推廣為α(120°<α<360°)。
(3)其他條件不變, 把按逆時針方向旋轉(zhuǎn)120°改為按順時針方向旋轉(zhuǎn)120°。
(4)其他條件不變,用代數(shù)式表示改用三角式表示。
(5)在保持本例題結(jié)構(gòu)特點的條件下,把其中的已知量-1+i、120°、旋轉(zhuǎn)方向三個條件改變兩個或三個(注意合理性)。
總之,在教學中正確引導學生對典型例題展開討論,挖掘引申,加工改造,起到“牽一發(fā)而動全身”的作用,可使學生形成良好的思維品質(zhì),收到事半功倍的效果。
二、弄清題目的實質(zhì)
得到一道題目后,首先是審題,審題是解題的基礎(chǔ)與前提,是解題的重要環(huán)節(jié)。在解題中抓住問題的實質(zhì),對試題提供的信息進行分析、組合和加工,搞清哪些是已知條件,哪些是要求解的,把問題搞清楚后,解題才能得心應(yīng)手。
例2 已知,求的最值。
解:將 變形為=-,代入,得所以,當時,。
經(jīng)過剖析,此題求出了最小值,但卻漏掉了最大值,漏解的原因是忽視了對于定義域的討論。
此題錯解的原因是忽視了約束條件。
三、善于多角度審視和分析問題,縱橫拓展
一般來說,數(shù)學語言有三種,即文字語言、符號語言和圖形語言。在解題中,要學會將一種語言“翻譯”成為另一種語言,以便深刻理解命題的涵義,從而找到解決問題的要害,叩開解題的大門。
以上解法各有千秋,有豐富的內(nèi)容,有良好的知識結(jié)構(gòu),把它概括出來,有利于擴大學生視野,深化知識,提高解題能力。
四、進行解題后的反思
反思就是指完成一項任務(wù)后回顧一下自己的解決過程。在數(shù)學教學中,不要讓學生解題而解題,而是要對一道題的解法進行探討,除了一種解法外,還有沒有另外的解法,題目變化的可能性,對一道題進行思考,比較歸類,題目之間有何聯(lián)系與區(qū)別。
例4 設(shè)是方程的兩個不相等的實根,求A+B的值。
解:由已知,tanA+tanB=3
得tan(A+B)=或A+B=
這種解法正確嗎?該題中有一組隱含條件故A+B的值只可以是,因此,解題后,如果不注意反思、檢查,往往會錯而不覺。通過認真辨析,找到“病源”就可對癥下藥,解題能力將得到進一步的提高。
五、培養(yǎng)學生善于進行總結(jié)歸納的習慣
解題后,可以從解題方法、解題規(guī)律、解題策略等方面進行多角度、多側(cè)面的總結(jié)。這樣才能舉一反三,觸類旁通,提高解題能力。
例5已知a,b,c,d都是正數(shù),且a2+b2=1,c2+d2=1,求證:ac+bd≤1。
證法一:由已知條件,得a2+b2+ c2+d2=2。
根據(jù)算術(shù)平均與幾何平均不等式,有2(ac+bd) ≤a2+b2+ c2+d2=2,
∴ac+bd≤1。
這樣從已知條件出發(fā),借助基本不等式直接證得結(jié)論,顯得簡捷明了。
證法二:由已知條件可知≤1,≤1,≤1,≤1。
于是設(shè)a=sinα,c=sinβ,則b=cosα,d=cosβ。
∴ac+bd= sinαsinβ+ cosαcosβ=cos(α-β), ∴ac+bd≤1。
這一證法,使用問題轉(zhuǎn)化的策略,將代數(shù)問題,轉(zhuǎn)化為三角問題,使證法顯得更為簡明。
當然,無論哪種解法,都應(yīng)將解題方法及時進行歸納總結(jié),以促進解題能力的提高。
參考文獻:
[1]金成梁.數(shù)學課程與教學論[M].南京:南京大學出版社,2005.
[2]教育司.中學數(shù)學教材教法[M].北京:人民教育出版社,2003.
作者單位:廣西北海市中學
郵政編碼:536000
How to Improve Students’ Mathematics Problem-Solving Ability
Wei Yunfeng
Abstract: Solving mathematics problem is the core of mathematics education and learning mathematics means to solve problem. Students’ problem-solving ability is not only related with students’ success in learning mathematics, but also with teachers' mathematics teaching competence. This paper makes a preliminary discussion on how to improve students’ problem-solving ability.
Key words: mathematics; problem-soling ability; summarization