“讨论法”在高中数学课堂中的实践与探究

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  摘要:“讨论法”是指在教师指导下,由全班或小组成员围绕某一中心问题,发表自己的看法,展开讨论对话或辩论,从而进行相互学习的一种方法。它能提高学生的学习兴趣,变被动为主动,活跃课堂气氛,对解决较复杂问题能力的培养也很有帮助,还能培养学生的语言表达能力,而且有利于学生独立思考和发扬创造精神,更重要的是学生学会了与他人合作学习,提供了师生之间、学生之间的对话交流平台,也为学生的素质发展提供了有效途径。在本文中,笔者就结合数学教学中的粗浅体会,谈谈“讨论法”在高中数学教学中的实践与探究。
  关键词:讨论法;高中数学;实践与探究
  中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)02-0105
  “讨论法”是指在教师的指导下,由全班或小组成员围绕某一中心问题,发表自己的看法,展开讨论对话或辩论,从而进行相互学习的一种方法。它能提高学生的学习兴趣,变被动为主动,活跃课堂气氛,对解决较复杂问题能力的培养也很有帮助,还能培养学生的语言表达能力,而且有利于学生独立思考和发扬创造精神,更重要的是学生学会了与他人合作学习,提供了师生之间、学生之间的对话交流平台,也为学生的素质发展提供了一条有效途径。下面,笔者就结合数学教学中的粗浅体会,谈谈“讨论法”在高中数学教学中的实践与探究。
  一、通过讨论突破难点
  众所周知,要提高数学教学质量,关键在于教学重点、难点的突破。数学课堂中的重、难点问题,往往存在一定的挑战性,对于这些问题的解决单靠教师的个人推演或学生独立地探索,效果常常不理想。教师教得累,学生也无深刻印象,对知识点的掌握与理解也不到位。而“讨论法”突破重难点为我们架设了一座突破重点、解决难点的师生桥梁。
  案例1. 《抛物线及其标准方程》一课中,因通过不同的建系方式会得到抛物线四种不同的标准方程,这对学生来说是一个难点,不易记忆和理解。因此,设置了以下讨论过程:
  问题1:类比椭圆、双曲线标准方程的建立过程,认真琢磨坐标系的位置特点。思考:求抛物线的方程时,应建立怎样的直角坐标系最好(力求方程形式最简单)?
  问题2:根据你的建系方案,类比椭圆、双曲线求标準方程的过程,你能求出相应的抛物线方程吗?求解的过程如何?
  学生分四人一组互相讨论,教师展示几组学生的建系方案,一一作出评价。通过学生的讨论,最简方程必须具备以下条件:1. 使图像过坐标原点(可使常数项为零);2. 使图像的对称轴为x轴(或y轴)(可使方程中不含x(或y)的一次项)。这样会使方程形式更为简单,便于运用。
  然后,学生分为四组,选择正确的建系方案,探究抛物线方程的建立,从而解决问题2。
  通过这样的讨论,学生亲身经历了抛物线标准方程的发现、探索及解决的全部过程,不仅对四种不同的建系方案印象深刻,更有效地促进了学生对数学的真正理解,有利于学生对重点知识的理解与掌握。
  二、通过讨论化解冲突
  在教学过程中,由于知识、经验、阅历、素养、习惯等的不同,不同的人对同一题会产生不同的思路,因此在进行个性化解答时,学生与学生之间、教师与学生之间,意见常常不统一,从而形成思维冲突,如果让他们安静下来听教师讲解,效果不会太好。讨论会给学生提供交流的机会,搭建展示自己、了解别人的平台。让师生合作讨论,互相说说理由。这样,问题就会慢慢清晰,同时也培养了学生虚心听取别人意见的好习惯。
  案例2. 笔者在课堂上给出了如下习题:a为何值时,在区间(1,3)内,关于x的方程x2-5x a 3有实根?
  稍后,笔者给出了解法:利用二次函数f(x)=x2-5x a 3的图像,其开口方向向上,对称轴为x=,则要使关于x的方程x2-5x a 3=0在区间(1,3)内有实根,须Δ≥0f(1)f(3)<0,解之得1  不久,有学生对笔者的解法提出了质疑,他给出的解法是:x2-5x a 3=0有实根,必须Δ≥0,即25-4(a 3)≥0,得a≤,此时x=,要使x∈(1,3),只需1<<3或1<<,解得1  两种解法的结果不一致,显然有一种解法是错的,好像两种解法都找不到错误的地方,此时学生也议论纷纷,情绪热烈。笔者当即决定展开讨论,让学生来判断正误。
  经过讨论,学生又给出了如下两种解法:
  1. 利用二次函数性质,记f(x)=x2-5x a 3=(x-)2 a-,其中当f(1)=0時,a=1,当f(3)=0时,a=3,结合图像(如右)可知1  2. 方程x2-5x a 3=0变形为-x2 5x-3=a,问题转化为:求函数a=f(x)=-x2 5x-3在区间(1,3)上的值域,易求得1  此时课堂气氛达到高潮,大家都沉浸在给出新解法的喜悦中,而且还从不同的角度映证了笔者的解法是错误的,心中自然升起了自豪感。于是,笔者让学生一起来找出笔者解法的错误之处,学生热烈讨论,很快,学生给出了他们的想法,在区间(1,3)内存在实根包含两类情况,一是在区间(1,3)内有唯一实根,二是在区间(1,3)内有两个实根,笔者的解法就是忽略了其中一种情况。
  在课堂中,如果出现类似的情况,我们就可以利用讨论的方式,通过“把球踢给学生”,引导学生展开讨论,这不仅顺利解决了思维冲突,而且抓住了培养学生思维能力的绝佳机会,使知识得到升华,学生的理解也由模糊转为透彻。
  (上接第105页)
  三、通过讨论形成思维
  教师在组织教学时不仅要考虑如何启发和引导学生学会解题,还要注意培养学生解题后“再思考”的良好习惯。但是仅靠学生的独立思考,往往使这种反思不够全面,也没有较好的针对性。我们采取“讨论法”进行解题后的反思小结,以求学生在解题的规律、问题的变式、解题中的易错点等方面得到更多的启发。使用“讨论法”对解题过程进行“反刍”,不仅使学生关注解题的易错点,将解决此类问题的基本策略得到提炼,而且能丰富学生的数学体验,不断加深对数学知识本质的认识和理解,培养学生举一反三的创新精神。   案例3. 笔者讲解的一题:若不等式mx2 (m-2)x-2>0对m∈[1,3]恒成立,求实数x的取值范围。
  通过思考,学生很快分析出这是关于x的二次不等式在m∈[1,3]时的恒成立问题,通过讨论,大部分学生形成了共识,得到思路一:將其变形为m(x2-x)>2x 2,分x2-x>0,x2-x=0和x2-x<0三种情形进行变量分离,借助解决恒成立问题的基本方法就能得出结果。
  笔者适时地给出了评价:该法虽能计算出结果,但要分为三种情况讨论,繁!有没有更好的方法呢?比如我们把其中的x與m互换一下,你会有什么发现?
  通过讨论,很快形成了第二种思路:通过变换主元,把问题转化为关于m的一次不等式,借助单调性就可轻松求出结果。
  学生解出题后,本题还未结束,笔者顺势抛出第二个讨论问题:若不是对“m∈[1,3]恒成立”,而是“存在m∈[1,3]”,那该怎么办?
  对于学生的这一创造性的举一反三行为,笔者感到欣喜,马上组织学生进行了下一步的讨论。通过教师的流动指导,各小组很快给出了两种方案。
  方案一:转化与化归方案,就是把“存在m∈[1,3],使不等式mx2 (m-2)x-2>0成立,求实数x的取值范围”等价转化为“对任意m∈[1,3],不等式mx2 (m-2)x-2≤0恒成立,求实数x的取值范围”,这样就回归到思路一。
  方案二:模仿思路二,变更主元,但只需线段一端对应函数值为正即可。
  通过上述两题的解决,学生总结了解此类题要注意看清是恒成立问题还是存在性问题,然后通过等价转化加以解决。至此学生在成功的激励下,思维进一步活跃,不知是谁把问题与函数联系了起来,某生发言:此题还可变为“若方程mx2 (m-2)x-2=0在x∈[1,3]上有解,求实数m的取值范围”。由此问题,把讨论带向了高潮,经讨论后,学生们踊跃发表自已的看法。提出了诸如:用变量分离就可解;利用二次方程根的分布也可解;利用因式分解方程变为(mx-2)(x 1)=0,只需1≤≤3也可解。
  通过这样的一次讨论,使学生对恒成立问题和存在性问题有了更深刻的理解,理清了解决这类问题的通法,并在此基础上进行了一些变式研究,使知识在联系与应用中得到巩固。而且使学生体会到,当遇到新问题时不能慌,而是要把问题化归到自已熟悉的问题上,再用通法加以解决。许多看似陌生的提型通过转化也就能迎刃而解了。
  “讨论法”实际上是一种对话和交谈。正确的“讨论法”是问题解决前的百家争鸣、思维碰撞,它使不同思路与想法得到充分展示;是解决同一问题时的合作探究、取长补短,它使思维更加的理性、活跃和完善;是解决问题后的互相启发、互相评价,它使学生获得难以名状的愉悦。通过这样的体验,在自己的思路不断的被接纳、被肯定的过程中,感受数学的快乐,激发他们学习的兴趣;在对自已的学习期望不断的提升中,形成学习数学的更强内驱力。
  (作者单位:浙江省龙游县第二高级中学 324400)
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