●王姣慧(仁爱中学 浙江宁波 315200)
一分一合一世界 一题一课现多元*
——例谈解题教学样题的功能
●王姣慧
(仁爱中学 浙江宁波 315200)
文章以一道优秀的样题为载体,按照分拆和组合图形的路线,凸显了函数应用的过程,让函数的思想在样题的教学中自然而然的孕育、生长.
识图;知图;用图;组合;分拆
波利亚曾在《怎样解题》中强调“中学数学教学首要的任务就是加强解题训练”“掌握数学就意味着善于解题”[1].为了加强对初中数学课堂解题教学的研究,切实提高课堂教学效果,笔者参与了本区开展的“一题一课、自主编题”课堂教学评比活动的观摩和评比,活动要求:1)围绕指定的“一题”设计一节专题复习课,使整课能体现思想或方法上的某一主题,课题可自拟;2)教学设计中要有“学生自主编题”的环节,让学生不仅能分析与解决问题,并能提出问题;3)课堂教学中要充分体现“以生为本”的理念,以多种方式展开教学.
图1
本次活动以某地的中考题或课后练习题为载体,要求选手设计用于课堂例题教学的一堂课(40分钟),文稿标题由教师自定,体例不做统一要求,以便于教师创新和发挥,充分表现自己的课堂设计特色和风格.本文的“一题”以2010年浙江省绍兴市数学中考试题第7题为例(记为例1,亦即本文的样题),授课对象是八年级学生,笔者拟与大家一起探讨解题教学中如何充分展示样题的功能、如何突破解题教学的针对性和拓展性.
例1 一辆汽车和一辆摩托车分别从A地、B地去同一城市,它们离A地的路程随时间变化的图像如图1所示,则下列结论错误的是
( )
A.摩托车比汽车晚到1 h
B.A地、B地之间的路程为20 km
C.摩托车的速度为45 km/h
D.汽车的速度为60 km/h
(2010年浙江省绍兴市数学中考试题第7题)
2.1 理解问题
教学目标:1)经历利用函数图像获取信息的过程,培养学生数形结合的意识,发展学生形象思维能力;2)初步体会函数与方程、不等式的关系,构建良好的知识联系,发展学生的数学应用能力;3)经历从不同角度去观察、分析、思考、体验解决问题的多样性的过程,获得成功的体验,树立学习的信心.
教学重点:应用一次函数的图像解决实际问题.
教学难点:图像信息的挖掘及应用.
2.2 制定计划
2.2.1 识图——信息挖掘的基础
一辆汽车从A地去城市C,它离A地的路程随时间变化的图像如图2所示.
问题 1)横轴表示什么?2)纵轴表示什么?3)关键点坐标是什么?4)从图像中能得到哪些信息(AC距离180 km;汽车的速度为60 km/h;S=60 t)?
图2图3图4图5
练一练 1)一辆汽车从B地去C地,它离A地的路程随时间变化的图像如图3所示;
2)一辆汽车从A地去C地,它离A地的路程随时间变化的图像如图4所示;
3)一辆汽车从C地回A地,它离A地的路程随时间变化的图像如图5所示.
从这些图像中你能得到哪些信息?
2.2.2 知图——建立联想的关键
观察图1和图2~5,说说图1与后几个图的联系与区别(出发点、出发时间、运动状态、实际意义)?
2.3 实施计划
2.3.1 分拆——寻找解题的钥匙
观察图1,说说图1的组成?(图1可看做图2与图4的组合,这是行程问题中的追击问题)刚才得到的图像信息成立吗?你还能得到哪些新的结论呢?
对于例1,分析图像可知:
1) 4-3=1,摩托车比汽车晚到1 h,故选项A正确;
2)因为汽车和摩托车分别从A地、B地去同一城市,从y轴上可看出A地、B地的路程为20 km,故选项B正确;
3)摩托车的速度为(180-20)÷4=40 km/h,汽车的速度为180÷3=60 km/h,故选项C错误;
4)根据汽车出发1 h后行驶60 km,摩托车出发1 h后行驶40 km,加上图像所示的20 km差距,则2辆车行驶的距离相等,此时距B地40 km,故选项D正确;
5)根据图像可得出2辆车是匀速行驶,故例1的答案是C.
策略总结 遇到图像类的行程组合问题,一般先分拆——分析清楚单个图像的性质和特征,然后再组合——分析在组合图形中你还能得到哪些新的结论.
2.3.2 用图——完善问题的导向
图6
例2 甲、乙2辆汽车分别从A地、B地同时出发,沿同一条公路相向而行,乙车出发1 h后休息,与甲车相遇后,继续行驶.设甲,乙2辆车与B地的路程分别为S甲(km),S乙(km),甲车行驶的时间为t(h),S甲,S乙与t之间的函数图像如图6所示.结合图像解答下列问题:
1)乙车休息了______h;
2)求乙车与甲车相遇后S乙与t的函数解析式,并写出自变量t的取值范围;
3)当2辆车相距40 km时,直接写出t的值.
(2014年吉林省数学中考试题第22题)
借助上述解题策略,你能解决例2吗?通过一次函数图像信息来呈现的行程问题,可通过准确识图,从图像中获取有效信息进行加工、处理和整理,将图像信息与实际数据转化为相应的数学问题,理清变量之间的关系,通过合理建模解决实际问题.
2.3.2 欣赏——感受考题的智慧
以下展示的是几道中考试题图像(如图7~9所示),欣赏其结果,感受命题思路(具体题目略),意在突破不同角度去观察、分析、思考、体验甚至欣赏解决问题的多样性,真正做到举一反三,树立学习的信心,获得成功的体验.
1)
图7
(2013年湖北省鄂州市数学中考试题第20题)
2)
图8
(2014年福建省泉州市数学中考试题第24题)
3)
图9
(2014年新疆建设兵团数学中考试题第23题)
2.3 组合——呈现编题的精彩
师:下面请同学们利用所学的知识,以4人小组为单位进行编题,要求:1)任选2个图像组合;2)题目完整;3)编完题目后要有解答过程.
教师投影展示部分学生的成果,如图10~13所示.
图10 图11 图12 图13
2.4 回顾与反思
2.4.1 反思知识点和思想方法
一次函数自述:大家好,我是一次函数图像,我在实际生活中有着广泛的应用(不光光是行程问题哦).有时候我会一个人出现,但更多的时候我会和我的兄弟姐妹一起出现.当遇到我的时候,你们可幸运了——可以从横轴、纵轴实际含义、关键点的坐标等方面来认识我,也可以请待定系数法来求解析式.当我跟我的兄弟姐妹同时出现时,情况可就复杂了,这时候你们可要擦亮眼睛,把我们一个个地分离出去并辨认清楚,有时候还得请方程来帮忙求出交点坐标.最后祝愿大家带着一颗进取的心,走向属于自己的那一片世界!
2.4.2 反思整个教学过程
样题教学注重对解题过程、解题结果及知识和思想方法的反思,同时关注对题目变式的回顾,此案例中反思编题环节是对学生能力的挑战和提升.当然本案例的探究还远远未结束,我们的思考也还在继续,如将横纵轴改为V-S图或单价总量图,将直线型改为折线等.
3.1 样题应凸显过程
凸显过程,就是让学生经历知识技能的产生发展,经历问题分析、解决、反思过程,经历情境迁移、产生共鸣的过程.好的样题应充分展示这些过程,就必须原汁原味、典型,应用它能让学生体会到水到渠成的数学“自然之美”.函数应用题取材广泛,贴近实际生活,蕴含的信息丰富,它已经成为中考命题者的青睐对象.本节课所选样题以一次函数图像为载体,按照识图、分拆、用图、组合图形的路线,凸显了函数应用的过程,让函数的思想在样题的教学中自然而然地孕育、生长.
3.2 样题的人文关怀
在样题选择过程中,教师关注学生的“四基”较多,往往选择必考常考题、易错题或者适当的难题.在教学中,也会针对学生的“最近发展区”设置问题,解决问题,但往往会忽略最基本的人文关怀——问题背景大多以传统的行程问题为主,少有与学生生活息息相关的问题情境,中考题也是如此.
3.3 样题应展示个性
本课例的亮点在于学生编题,学生编题源于对样题的理解和模仿,活动设置本身充分展示了学生的个性,诸如生活中的分层纳税、医疗保险、出租车计费等问题情境都可能出现,教师在小结中对此表示肯定.笔者认为,个性化即创造,函数的个性、教师的个性、学生的个性才是我们学习的真谛,若干年后,我们最能记得的往往是个性化的人或事.
3.4 样题应蕴含数学思想方法
每一个知识模块,都有相辅相成的思想方法,如数的计算化简、式的变形化简、方程的转化等[2],都可以通过样题来提炼升华.函数以它的综合性见长,用图像来说话,如文中的样题(例1)就以图像为载体,教学也按照识图、分拆、用图、组合图形的路线为主线,顺理成章.
3.5 样题应彰显理性思维和数学的核心素养
中央民族大学孙晓天教授说:“数学核心素养可以普遍迁移,广泛辐射,终身受益.学了数学,但后来可能很多知识都忘记了,留在你的脑海里那个东西大概就叫素养,它不能通过灌输,主要是教师的引导、学生的经历和体验,所以数学素养要真正变成学生的‘素养’,一定要伴随课堂教学方式的改变.”若要帮助学生学会思考问题、拓展学生的“思维空间”,让推理和证明成为学生的一种学习方式、理解方式,则样题的“数学味”必须浓厚.
调查显示:学生幸福感的第一来源是“丰富多彩的活动”,学生最喜欢的学习方式是同学之间的互相讨论,其次才是教师提问自己表达,排在第3位的是利用图书馆、网络等资源学习,喜欢完全听教师讲课的学生所占比例不到10%.在解题教学中,样题的选择也应如此,既要考虑知识的产生、发展过程,还要考虑知识技能的形成、数学思考的探索,甚至问题解决的优化、情感态度的养成,乃至整个数学综合素养的提升.
[1] 马波.中学数学解题研究[M].北京:北京师范大学出版社, 2011.
[2] 张奠宙,丁传松,柴俊.情真意切话数学[M].北京:科学出版社,2011.
2017-03-02;
2017-03-30
王姣慧(1975-),女,浙江诸暨人,中学高级教师.研究方向:数学教育.
O123
A
1003-6407(2017)05-09-03