提高数学解题能力 助力学生全面提升

2021-11-03 19:31殷久旋方芳
数学教学通讯·高中版 2021年8期
关键词:解题方法解题能力解题技巧

殷久旋 方芳

[摘  要] 数学在高考中的学科地位是不言而喻的,数学解题能力作为数学学习的关键一环,在数学学习中发挥着举足轻重的作用. 文章指出,若想提高学生的数学解题能力,必须重视审题,充分挖掘和发挥例题、习题的典型引领作用,通过对解题方法和解题技巧的积累与探究,从而达到融会贯通的效果.

[关键词] 解题能力;解题方法;解题技巧

数学解题能力不是与生俱来的,也不是一蹴而就的,而是在学习中不断积累和完善的,因此,数学解题能力的培养和提升应渗透于数学的教学过程中. 那么如何提升高中生的解题能力呢?笔者做了一些教学探究,以期一起学习.

[?]认真审题

审题直接影响解题的方向性和正确性,其是解题的基础和前提,因此,要提高学生的解题能力必须从审题能力的培养入手,只有正确地理解题意,才能根据已有认知进行准确求解. 从小学阶段就开始强调审题的重要性,然到了高中仍有部分学生因审题不清而造成失分. 那么如何做到正确审题呢?笔者认为,数学审题应做到以下几点:①读懂题目所要表达的真正用意;②读出题中的隐藏条件;③重视关键词,挖掘问题本质. 但要读懂题中的隐藏条件和挖掘问题本质,需要学生对概念的内涵及外延有着深刻的认识,可以灵活地运用公式和定理,只有扎实的基础知识储备,才能通过细致分析发现隐藏其中的秘密. 例如,(3a-1)y2-5y+2=0是关于y的一元二次方程,很显然其中二次项3a-1≠0即为隐含条件,若审题时忽略该条件,很可能会出现求解错误. 当然,对于本题的隐藏条件大部分学生可以轻松发现,主要是因为学生对一元二次方程的相关知识掌握得较好,由此可见,若要发现隐藏条件,学生一定要重视基础知识的积累.

在审题的过程中也要注重解题思路的引导,若审题时不注重解题思路的引导,很容易造成过度审题,使得挖掘出的知识点过于凌乱,使得解题时发生思维障碍,影响解题效率. 因此,在审题过程中,教师可引导学生根据问题分析法,形成解题思路. 例如,若求函数的最小值,其解题思路可以从以下几方面分析:函数单调性分析;图像法;结合函数属性等,带着解题思路去审题,也大大提升解题效率. 同时,在教学过程中,教师要从学生学情出发,引导学生多角度思考和分析问题,注重通性通法的积累,从而培养学生良好的学习习惯.

[?]充分发挥例题、习题的典型引领作用

学生解题思路及解题能力的培养大多源于例题、习题,因此,若要提升学生的解题能力,就要充分发挥例题、习题的典型性功能,让学生通过掌握典型例题、习题的解题方法而逐渐形成自身的解题能力. 因此,在教学中,教师在讲解例题、习题时一定要讲得细,讲得透,通过合理的变式让学生充分掌握问题的本质. 同时,要引导学生注重量的积累,只有积累足够多典型题目解题方法,才能提升解题的灵活性,从而实现触类旁通的效果.

例1:某数学兴趣小组要测量该市电视塔AE的高度H(单位:m),如图1. 垂直放置的标杆BC高度h=4 m,仰角∠ABE=α,∠ADE=β.

(1)该兴趣小组测得一组α,β的值,tanα=1.24,tanβ=1.20,请根据测量数据算出H的值;

(2)该小组分析若干测得的数据后,认为适当调整标杆到电视塔的距离d(单位:m),使α与β之差较大,可以提高测量精度. 若电视塔的实际高度为125 m,试问d为多少时,α-β最大?

本题是一道高考真题,其与教材中的试题极为相似:

例2:如图2,有一壁画,最高点A处离地面4 m,最低点B处离地面2 m,若从离地高1.5 m的C处观赏,则离墙多远时,视角θ最大?

将例1与例2相对比容易发现,例1中的∠DEB=α-β相当于例2中的θ,若學生对教材中的试题了如指掌,那么例1中第(2)问的求解也就变得水到渠成了.大多数高考题目都与教材中的试题紧密相连,因此,若想提升数学成绩就要挖掘教材中试题的潜在功能,通过不断积累、拓展、联想,深入了解其所蕴含的数学思想、数学方法或数学结论,以此促进思维能力和解题能力的提升.

[?]重视解题方法和解题技巧的积累

数学学习不是熟背概念、公式、定理就可以取得好成绩的,也不是临考强化突击就可以达到立竿见影的效果的,数学解题能力的培养是长期积累的结果,因此,提升数学解题能力需要注意日常的练习和长期的坚持,只有持之以恒才能厚积薄发. 那么,对于日常的练习既要重视基础知识的积累又要有所提高. 对于基础知识,尤其基础运算应引起足够的重视,部分学生往往忽视基础运算,认为运算只要考试时细心就可以,不需要练习,以致因运算能力弱影响解题效率,有时会因为计算错误而失分,得不偿失;对于提高,要重视一些特例的积累和探究,从特例中总结出解题的一般规律及通性通法,从而可以实现会解一题而会解一类题的目的. 另外,教师在教学中要注重解题技巧的探究和深化,从而提高学生解题的效率. 因此,教学中,教师要精心选题,确定解题能力培养目标,通过有层次的安排设计,从而让学生扎实前行,稳固提升.

例3:已知复数z的模为2,求z-i的最大值.

解法1:代数法

设z=x+yi(x,y∈R),则x2+y2=4,z-i==. 因为y≤2,所以,当y=-2时,z-i的最大值为3.

解法2:三角法

设z=2(cosβ+isinβ),则z-i==. 当sinβ=-1时,z-i的最大值为3.

解法3:几何法(如图3)

因为z=2,所以复数z所对应的点Z是圆x2+y2=4上的点,z-i则表示点Z与点A(0,1)两点间的距离. 当z=-2i时,z-i的最大值为3.

解法4:模的性质

因为z-i≤z+-i=2+1=3,当z=-2i时,z-i=3,所以z-i的最大值为3.

同一个问题,教师引导学生从不同的角度去解题,从而让学生感悟数学各知识点间的联系. 在高中复习阶段,要多引导学生从不同角度去思考和解决问题,从而不仅可以丰富解题方法,也可以完善认知结构,通过知识点间的联系形成完整的知识脉络,提升知识的迁移能力. 同时,多种解题方法的应用也体现了个体差异,因个体思维方式不同,其对关键知识点理解的方向也会有所不同,通过一题多解,不仅丰富了学生的知识储备,也让学生通过借鉴和反思提升自身的解题能力.

[?]注重知识点间的转化和迁移

数学题目是复杂多变的,面对复杂的综合题目时,需要学生可以根据所学知识进行合理建构,熟练地掌握解题方法和解题技巧,从而通过解题方法和解题技巧的变换,提升解题能力.

例4:如图4,已知A′B′C′-ABC是正三棱柱,点D是AC中点.

(1)证明:AB′与平面DBC′平行;

(2)假设AB′⊥BC′,求二面角D-BC′-C的大小.

解:(1)连接B′C交BC′于点O,连接OD. 因为A′B′C′-ABC是正三棱柱,所以四边形B′BCC′是矩形,所以O是B′C的中点. 又因为在△AB′C中,D是AC中点,所以AB′∥OD,所以AB′∥平面DBC′.

(2)作DH⊥BC于H,連结OH,所以DH⊥平面BC′C. 因为AB′∥OD,AB′⊥BC′,所以BC′⊥OD,所以BC′⊥OH,即∠DOH为所求的二面角的平面角. 设AC=1,作OE⊥BC于E,则DH=sin60°=,BH=,EH=. 在Rt△BOH中,OH2=BH·EH=,所以OH=,即OH=DH,△DOH为等腰直角三角形,所以∠DOH=45°,即二面角D-BC′-C的大小为45°.

在求解过程中,若二面角的平面角定义掌握不熟,很容易将∠DOC误认为是所求的角,从而造成错误. 本题求解过程中利用了二面角的平面角定义、三垂线定理和解三角形的相关知识,由此可见,在解决综合问题时,既要有丰富的知识储备又要灵活地掌握解题技巧. 面对千变万化的数学问题,若采用生搬硬套固定的解题方法显然是行不通的,因此,在日常的教学和学习中,要重视解题方法和解题技巧的积累与探究,这样在综合应用时才会根据所学知识,大胆地设想并灵活地实施解题方案.

总之,学生数学解题能力的培养并非一朝一夕的事情,需要教师细心的引导和学生长期的坚持,只有师生共同努力才能实现质的飞跃. 因此,在教学中,给学生足够的时间和空间提出自己的想法,从而暴露学生的解题思维,引导学生在解题过程中关注“解此题应该如何做”“为什么这么做”,从而发挥学生的主体作用. 同时,也应充分地发挥教师的引领作用,若学生在解题过程中遇到思维障碍,教师的引导和梳理,可帮助学生走出思维误区;若遇到新想法、新思路,教师及时鼓励可以大大提升学生的学习信心. 相信通过师生的共同努力和坚持,学生解题能力一定会有所提升.

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