浅谈“一题多解”与“多题一解”

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  在新一轮数学课程改革从理念渗透到内容实施的过程中,教师在观念和意识上有了很大的变化。在章节复习课的教学中,需要设计科学、合理的解题教学环节,并且设置适量而贴切的解题训练,这也是培养学生形成数学思维、掌握基本技能的重要途径。无论是教学实际的需要,还是素质教育的诉求,教师都必须面对各种蜂拥而至的数学问题,选择合适的切入点,引导学生从“题海”中解脱。针对这种教学要求,教师可以采用“一题多解”与“多题一解”的变式教学方式,帮助学生逐步地提升思维能力,掌握解题技能。
  根据复习课的特点,在学生已经掌握了一定的基础知识和基本技能的前提下,教师需要进一步提升学生的逻辑推理、发散思维、归纳迁移等数学能力。笔者通过教学实践,将从三个方面,简单剖析“一题多解”与“多题一解”是如何在复习课的教学中发挥其特有的教学功能的。
  一、一题多解,发散思维
  对于复习课而言,典型例题的选取与讲解至关重要,为了提高例题的使用价值,教师需要引导学生利用多种方法,从多种角度去思考问题,并通过多角度、多层次的探索,来提升学生思维的广阔性,提高他们的解题能力。
  【案例1】已知,,求。
  解法1:三角公式求解
  ,再联立解得,,。
  解析①:根据公式,运用同角三角函数关系中平方关系,直接求出,再求解。
  解法2:公式正、逆用
  ,两边平方得
  解析②:直接利用公式展开,平方后公式的逆用得值。
  解法3:转换与方程思想求解
  因为,<<,所以;
  ;
  由 得,;
  解析③:直接法,利用化归思想先求出,再结合方程求出;再代入公式求解。
  解法4:转化与化归思想求解
  因为,
  解析④:关键找到与之间的联系,主要从和、差、倍角三类关系去找已知角和未知角之间的联系。
  【评析】在本例题的讲评过程中,充分发挥了“一题多解”的教学优势,前两种解法巩固了学生的基础知识,后两种解法拓展了学生的思维空间,这正是符合了张奠宙先生所提出的“在打好学生‘双基’的基础之上,谋求发展”的教育教学理念。
  二、一题多变,把握本质
  在复习课中,我们时常设计如下的教学模式:由一个问题出发,通过变式,将一类问题展现在学生面前,让学生顺着思维的绳索不断攀爬,而整段思维的绳索都系于同一源头,这使得学生在整个思维的过程中不断归纳与小结,从而得出这类题的基本思路。这就是“一题多变”的教学过程,因这类题有着相同的题根,故而属于“多题一解”的变式范畴。
  【案例2】已知,向量与的夹角为60°,求的值。
  教师:大家能够迅速地给出该题的答案吗?
  学生:==0
  【评析】通过该题,让学生在实践中自发、主动地复习了向量数量积的定义。
  【变式1】已知,且向量与垂直,求向量与的夹角。
  学生1:由数量积公式,得夹角公式,算出向量与的夹角为60°。
  【评析】上述解法实际上给出了求两个向量夹角的具体方法,下面继续通过变式,让学生的思维继续攀爬。
  【变式2】已知,向量与的夹角为60°,求向量与的夹角。
  学生2:可以使用甲的方法,先求出和与的数量积·()=4,同上方法再用夹角公式求出其夹角为60°。
  学生3:可根据题意画一张图,发现,和恰好构成一个正三角形,很快就求出来了。同时我根据这个图还可以求出向量与的夹角为30°。
  【评析】教师在使用“多题一解”的教学思路的同时,鼓励学生“一题多解”,利用数形结合的方法来开阔他们的思路,并借助于平面几何知识进行快速解题,从而掌握向量的本质,激发求知欲。
  从上述案例中,我们不难看出在“一题多变”的同时,教师可以交叉使用“一题多解”与“多题一解”来推进教学过程,让学生在把握住问题的本质的同时,通过实践来不断复习知识、训练思维。
  三、多题一解,归纳迁移
  在复习课中,往往需要学生对已有的知识进行归纳和迁移,而“多题一解”的教学功能就可以很轻松地帮助教师完成这一任务。
  【案例3】已知,求的最大值和最小值。
  师:能不能化成单名单次的函数。
  生(思考后):不能化。
  解析:
  所以
  变成这种类型,可以将看成整体,转化为关于的二次函数,继而可以结合二次函数求最值的方法,求该函数的最值。
  令的最大值为,最小值为6。
  【评析】三角函数是一类特殊的函数,不仅可以利用一般函数的求解方法,还可以利用不等式等知识交汇命题,因此解决这类问题需要熟悉相关的知识,并进行逐步地分析与转化,将函数及不等式的相关知识迁移至此,利用其单调性和不等式的性质来进行研究。在复习课中,利用“多题一解”进行变式教学,可以让学生有梯度地深入难点,引导学生将一些经过迁移的交汇知识进行归纳与总结,能够有效地提高教学的实效性。
  处身于高中数学教学的一线教师,不能一直单一地使用某种教学方法或途径,需要根据具体的教学要求与学情,将各种教学方式进行立体交叉应用,在教学中充分利用“一题多解”与“多题一解”,这样既有利于学生对交汇知识的理解与掌握,也可以帮助学生循序渐进地训练如发散、归纳、转化等各种类型的数学思维方法。
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