高中数学论文:例谈“问题变式”在数学复习课中的作用 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/15 18:50:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

高中数学论文

无变不生奇 无奇不引人

——例谈“问题变式”在数学复习课中的作用

【摘 要】数学的魅力在于“变”,设计问题变式,让课堂在“变”中出彩,使复习课更有效。

【关键词】问题变式; 复习课; 有效

复习课以往一贯的做法:复习基本知识与方法,例题精讲,练习巩固。这样做的目的是使学生认知结构得到完善,思维能力得到发展。但数学的复习教学是一个很杂乱的过程,弄不好会有“既费了时间,又不着力”的感觉。如何使复习课更生动,更有效,让数学复习课“活”起来?这就要求数学课堂的设计要做到化繁为简,化散为整。本文仅从“问题变式”的应用入手,谈“问题变式”在数学复习课中的作用。

1 在“变式”中理解数学概念

复习课的主旨是知识的再现,其目的是唤起学生的记忆,为本节课的进一步深入提供必要的基础支撑。在这个过程中,对一些学生容易混淆的数学概念,可适当地利用问题变式,加深学生对数学概念的认识和理解,提高学生辨别是非的能力,使课堂在学生积极的思维活动中充满活力。

案例1 在复习“空间中的平行关系”时,笔者首先引导学生回忆了空间中直线与直线,直线与平面,平面与平面的平行关系,接着给出下面的问题变式:

问题1 设a、b、c为三条不重合的直线,?、?、?为三个不重合平面,现给出六

?a//c,?a//?,??//c,个命题:①??a//b; ②??a//b; ③???//?;

b//cb//??//c???④???//?,??//c,?a//?, ??//?;⑤??a//?;⑥???//a。其中正确的命题是( )

??//??a//c??//?A.①②③ B.①④⑤ C.①④ D.①③④

变式 已知平面?、?和直线m,给出5个条件:①m//?;②m??;③m??;

④???;⑤?//?。要使m//?,应选择下面四个选项中的( )

A.①④ B.①⑤ C.②⑤ D.③⑤

空间中的平行关系特别是直线与平面的平行关系,学生特别容易判断错误,通过这样针对性的变式练习,帮助学生加深理解“空间中的平行关系”,避免学生在理解上可能出现的错误,使复习收到较好的效果。

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在“变式”中掌握数学方法

数学不是技艺型的学科,而应是属于思考型的学科,所以在数学教学过程中应注重通性

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通法。让学生熟练地掌握解题方法、提高解题能力是数学复习的重要目标之一。因此,数学复习课堂上应该更多地注重“一题多变”“一题多用”“多题归一”,更多地注重抓题目“核心”,“提炼”解题的思想方法,并特别重视对题目解后的回顾与反思:能否用别的方法导出这个结果?能否把这个结果或方法用于其他的问题?

案例2 在复习“导数及其运用”时,笔者为了帮助学生更好地掌握导数与函数单调性的关系,设计了下面的问题及其变式:

问题2 已知函数f(x)?x?ax?x?1(a?R)在区间??数a的取值范围。

变式1 已知函数f(x)?x?ax?x?1在区间??3232?21?,??内是减函数,求实33???21?,??上递减,在区间?33??1???,???上递增,求实数a的取值范围。 ?4?变式2 已知函数f(x)?x?ax?x?1在区间??实数a的取值范围。

变式3 已知函数f(x)?x?ax?x?1在区间??值范围。

在问题2中,“函数f(x)在区间??3232?21?,??内存在单调递减区间,求33???21?,??内不单调,求实数a的取33???21?,??内是减函数”等价于“不等式?33??21?f'(x)?3x2?2ax?1?0对x???,??恒成立”。虽然本题的求解思路不止一种,但转

?33?化为不等式恒成立问题显然过程更简洁,更易于理解。变式1比问题2多了一个单调区间,可转化为两个不等式恒成立问题:当x???成立,且当x????21?'2不等式f(x)?3x?2ax?1?0恒,??时,

?33??1?,???时,不等式f'(x)?3x2?2ax?1?0恒成立。变式2好像是存?4?在性问题,看似思维突变,实则仍是恒成立问题,不妨从反面入手,假设f(x)在区间?21???,??内不存在递减区间,而f(x)又不存在常数函数区间,所以f(x)在区间?33??21?由此可转化为不等式恒成立问题。变式3依然可从反面入手,假设f(x)??,??内递增,

33??在区间???21?,??内单调,可转化为两个不等式恒成立问题。 ?33?以上所探讨的“函数在给定区间上单调”问题,通过问题变式,由易到难,很好地完成了引导学生夯实基础,总结解题方法,提高解题能力的任务。

3 在“变式”中体会数学思想

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数学课程要讲逻辑推理,更要讲道理,通过教师对典型例题的分析和学生的自主探索活动,使学生逐步掌握数学概念、结论形成的过程,体会其中蕴含的思想方法。在数学复习教学中,合理地运用问题变式,让学生通过探究问题变式,体会数学思想方法的价值和妙用,提高数学复习的有效性。

案例3 在复习“立体几何”时,笔者为了帮助学生能多角度观察空间几何问题,认识图形中的数量关系,拓展学生探究问题的方式和角度,设计了下面的问题及其变式:

问题3 如图,在?ABC中,∠ABC=60°,∠BAC=90°,AD是BC上的高,沿AD把△ABD折起,使∠BDC=90°。 (Ⅰ)证明:平面ADB⊥平面BDC; (Ⅱ)设E为BC的中点,求AE与

BDB夹角的余弦值。

DECAACDB变式1 将条件中的∠BDC=90°改为∠BDC=120°,如何处理?

变式2 改E为线段BC的一动点,试求AE与DB夹角的余弦值的取值范围。 变式3 若AB=1,点F在线段AC上,(其余不变),求△DEF周长的最小值。

变式4 试问在平面ABC上是否存在一点P,使得该点到棱锥A-BCD的四个顶点的距离均相等?若存在,请求出│AP│,若不存在,请说明理由,并判断在棱锥体内部这样的点存在吗?

问题3是一道比较简单的中档题,只要建立空间直角坐标系,所有问题都可迎刃而解,变式1主要考查学生在没有现成的三线两两垂直的情况下,如何建立空间直角坐标系?变式2主要考查学生如何选择参变量写出点的坐标,并构造函数模型求函数的值域?变式3主要考查学生怎样利用空间图形的几何性质探究最值问题?变式4的设计意图是借助固有的研究思路,将平面的“等距问题”拓展到空间。

通过以上的问题变式,学生领悟了高中数学中四种主要的数学思想方法——函数与方程、转化与化归、数形结合、分类讨论等在数学解题中的妙用,能理解、体会并能自觉将数学思想应用于数学问题的分析和解决的过程中,提高了复习的效果。 4 在“变式”中总结解题规律

数学问题的解决是有规律的,这些规律由教师讲解还是由学生自己发现,教学效果是大不相同的。笔者认为,引导学生用自己的语言理解、概括、提炼知识所取得的成效,远大于教师“系统归纳”知识所取得的成效。借助“问题变式”,让学生在解题中发现规律、总结规律并利用规律解决问题。

案例4 复习“数列求和”时,笔者提出下面的问题: 问题4 求数列??1111?????的前n项和:。 ?1?22?3n(n?1)?n(n?1)?变式1 求和:

111????。 1?32?4n(n?2)变式2 已知数列?an?是等差数列,an?0,且公差为d,求和:

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