有的同学自己心中完全没有底,做完作业对答案,交了作业只等老师判对错,这不是好的学习态度。应当学会自己能独立地检查出作业的结果是否正确的本领。
掌握解题的原则
妙计可以打胜仗,良策有利于解题,当学生对数学知识,数学思想方法的学习和运用达到一定水平时,应该把一般的思维升华到计策谋略的境界。只有掌握了一定的解题策略,才会在遇到问题时,找到问题的思考点和突破口,迅速、正确地解题,因此在教学中要适当加强数学解题策略的指导,优化学生的思维品质,提高解题能力,以下探讨数学解题思维策略的几条重要原则。
1.目的性原则
解题须有明确的目的,如何实现问题的要求,是解题策略的首要问题,有些学生虽然把题目看了,但没有明确解题的要求,盲目套用旧的解题模式,结果常常以失败告终。因此,解题时首先要明确目的要求,根据要求抓住关键,逐步转化变形,以使问题顺利解决。
例1:一幅名画(画的高度已知),挂在展览大厅的墙上,参观者站在离墙脚多远的地方观看效果最佳?
分析:要求参观者站在离墙脚多远地方观看效果最佳,其实就是求站在哪里视角最大。如图,建立直角坐标系,设画长|AB|。参观者观察点的坐标为C,则视角∠ACB为锐角,要使∠ACB最大,只须tg∠ACB最大,而tg∠ACB=□,tg∠ACB□1,当且仅当□=1,即|AB|=|BC|时,等号成立。
∴当|AB|=|BC|时,tg∠ACB取得最大值,从而∠ACB取得最大值,即站离墙脚时,观察效果最好。
2.全面性原则
解题时要善于全面思考,抓住问题的各种情形、特点和联系,弄清问题内在实质,应用多方面的知识,设计出多种解题方案,防止只想到用某一方面的知识和方法来解决问题。因为有时用某一知识和方法解题很繁难,甚至不可行。若能全面思考问题,可能会得到多种解题方案,而后择优解之。
例2:求函数的值域。
分析:此题若仅限于三角公式,化为一个角的三角函数形式,利用判别式或正弦函数的有界性求解,则比较繁难;而若能认真观察所给函数式的特点,采用数形结合方法求解,则简便许多。
3.熟悉化原则
熟悉化原则就是在解题过程中不断地变换问题,把问题划归为熟悉的基本问题,已经解决的问题或易于解决的问题。
4.简单化原则
复杂问题的特征是式子结构复杂,逻辑推理严谨,问题中的未知量较多,运算量较大等。解题时把复杂问题转化为简单问题,或考虑它的简单情形,有利于问题的顺利解决。
5.具体化原则
抽象的问题总是难以理解,因而也难以解决,如果将抽象的问题具体化,或将抽象的语言转化为通俗、具体、直观的语言,则问题的数量关系和空间形式就容易暴露出来,也就容易制订解题策略,简洁解题。
不等式数量关系一般比较复杂,用代数方法证明较为繁难。若利用复数的几何意义,用几何方法证明,则证明过程十分简洁。事实上,根据复数的几何意义,表示以相应向量为邻边的平行四边形对角线的向量。从而与相应的向量是同一三角形中的三边,这样利用三角形中的三边关系求得原不等式。
6.正难则反原则
在解决某一问题过程中,当按照习惯思维方式从正面进行思考而遇到困难,甚至不可能时,则应考虑从相反方向去思考,问题往往容易得到解决。
例6:设三个方程,至少有一个方程有实根,求得取值范围。
分析:从正面考虑要分三类七种情况讨论,繁琐复杂。若能从“三个方程至少有一个方程有实根”的反面“三个方程均无实根”思考,这样可从全体实数中除去三个方程均无实根时的值,便得所求的值,达到化难为易,简洁解题的目的。
从而,易知三个方程至少有一个方程有实根时,的取值范围。
以上只是解题思维策略的几条重要原则。在解决具体问题时,还有其他多种解题策略,如:因果夹击、数形转化、联想类比、反客为主、整体思想、以少取胜、各个击破、以退求进、设而不求等等。平时要通过适当训练,促使学生的思维达到一个较高的境界,实现优化解题方法,提高解决问题能力。
摸清出题的规律
广大同学在解题的时候,不仅要掌握解题的技巧,还要善于摸清出题的规律,这是解题的一大捷径。下面这个例子可以充分说明这个道理。
张宁同学的数学老师很有经验,大家都很敬佩他。张宁发现,学校里的数学测验,每一次都是这位老师出的试题。他出的题目不会超越你学的课本范围,可你不急出几身汗来,也别想把题全解答出来。小宁就奇怪了,他想:“自己学过的东西,怎么一到考度就作起难来呢?这里面肯定有大学问。”
于是张宁专门到那位数学老师家里,请老师根据当前所学的新课,出几道题做。只见老师拿出课本,翻翻这一课,看看那一课,思考了一阵,就拟了几道题。他问:“老师,你出一道题,为什么还要翻课本呢?”
这位老师说:“出题目,就是要把各节课的实质性的东西集中在一个题目上,才能考学生的水平来。”小宁恍然大悟。从这以后,不再满足做习题,而是把学过的课程一节一节连贯起来思考,从分离的知识点变成了一个相互关联的知识体系,就像看到一个个机器零件,脑海里马上就有了一部机器整体形象一样。所以,每次考数学,都做得特别快,考分也很高。在一次期末考试时,他只用了不到一半的时间就把全部试题做完了。
这里还有一个优秀的学生,则把探讨出题看作是探求知识的手段。他说:
“平时做作业,并不仅仅是为了学会做习题而做习题,要注意探求知识。做题时我时常想,这道题,出题人当时是怎么想的?”他发现,只要细心加以注意,很多题之间都有联系,时间一长便渐渐地找出一些规律。原来,一道简单的题再加一些其他的条件,就变成了一道难道,而规律却是一样。后来,他就练习自己出一些题。他说:“这样做,花的时间要比做题多得多。但是,印象却特别深刻。对以后的做题都非常有好处。”
在我们的常识里,出题一直都是教师的事,学生的任务就是解题。但是像这两位优秀的学生,高手摘星。他们不满足于眼前的优秀成绩,偏要研究出题老师的思路。顺藤摸瓜,寻找规律,使他们得以站在其他同学更高的位置上对问题进行分析,这是非常高明的一种学习方法。
其他同学也应该多向这两位同学学习,站在更高的台阶上学习。
科学进行练习
做练习(这里讲的练习包括书面作业和实际操作)在学习中也占有重要的地位,它是课堂学习的继续和巩固,是运用知识形成技能的重要环节,为了让听了的看了的知识转化为技能,一定要动手去做练习,有些学生只热衷于听课和阅读,自己却懒于动手与练。必须让这些学生明白,“学生学习的各种知识是不能直接转化为能力的,必须通过技能这个中间环节”,“所以,要培养学生的能力,只传授知识是远远不够的,必须把基础知识的教学和基本技能的训练结合起来。”但是,有些学生做了大量的练习,效果却并不理想,其中也有练习方法不得当的原因,这里着重谈以下两点。
1.应把练习分为定时的和非定时的分开来练,效果甚好。有些学生做练习时从不给自己定时,在极度放松的精神状态下漫不经心的慢慢地做练习,这样做练习效果自然不会好。教育心理学的研究表明,在适度紧张的情绪中学习,可以使学生集中精力,聚精会神,学习效果将大大提高,所以,同学们可以把要做的练习分为两类:一类是定时的,一般为中低档习题,另一类是非定时的,一般是难度较大的题或研究性的习题。对于前一类练习,学生可以根据自身的实际情况大致给自己确定一个时间,力争在这个时间内一气呵成地做完(其中若有做不出的题,可以放到非定时作业中去做)。对于少数比较难的或研究性的题,可以不定时,以便自己有充裕时间思考或与别人讨论来完成,但做这类练习时仍应保持适度的紧张情绪以提高效率。
2.做完练习后一定要反思和总结(包括对批改后的作业的订正)。有些学生无此习惯,做了大量练习却不甚了然,无法形成技能。所谓总结反思,就是把刚做完的练习在头脑中回忆再现一遍或几遍,仔细体会,总结得失。想一想所做练习有无错误之处,如果有错,有怎样错的?错在何处?如果所做练习是正确的,也要总结成功的经验,想一想运用了哪些知识点,有无新的解法或更好的解法,能不能推而广之使这一类问题都这样处理,或举一反三归纳出更深层次的认识。即使是自己做不出来的练习,在请教了老师同学或翻阅了解答之后,也需要回忆再现解题过程,也需要反思一下;别人是怎样做出来的,我为什么没有做出来?原因何在?问题出在什么地方?有何经验教训和不足之处?应该怎样弥补?等等。这种反思愈透彻则效果愈好。
平时,“不起眼”的习题对优秀的同学和那些专攻难题同学的心目中,认为它们“简单”,所以往往是不屑一顾。其实这些“不起眼”的习题正如高楼大厦的一砖一石一样,俗话说:浩瀚的大海起自于涓涓细流。较难的习题的掌握也依赖于平时多做“不起眼”的习题,以数学中不等式的证明来说,一个不等式不论它的结构如何复杂,它最终总可以化为一个基础不等式,也不管是用比较、综合法、放缩法,还是数字归纳法来解决它,在解题过程中也总是以几个基本不等式作为依据来变形、求解。因此,有些同学经过一番努力之后,把一个复杂的不等式化为最基本的不等式后,不无慨叹地说:“何为难题,如此而已而已”!可见“不起眼”习题的确是“起眼”习题的基础。如果平时多做些基本的不等式后,因为这样的习题的确是做其他较难习题的基础。如果多做一些“不起眼”习题,再做较难的题,那就一定会顺畅得多,而且做题速度会比较快。
反面的教训往往比正面的经验更为宝贵。对那些放弃基础题,而盲目地沉浸在难题海洋中的同学,我要给他们一句忠告:还是应回到根本上来,先多做一些“不起眼”的习题。
另外,需要强调的一点是,要有选择的对待课外习题。
一个优秀生在总结自己学习中走过的弯路时说:
“听人说应该多做习题,我就不顾课本,也不重视书的习题,而是花大量的时间去做课外习题,以致费力不讨好,常常上课听不懂,总复习时很紧张……”
为什么呢?因为做的课外习题脱离当时学习的中心内容,脱离了老师安排的学习进度。从一些优秀生的经验来看,他们是在完成了当天的学习任务之扣,用空闲的时间做一些与当天学习内容相关性的课外习题,从不另搞一套,这样做就直接促进了当天的学习内容。
在中学生当中经常用“题海”来形容习题的数量之多,但是人非机器,做得过了,反而会感觉很累、很厌烦做作业,很容易对学习产生逆反心理。再者,做多了也不一定能受到相应的效果。而如果在作题的时候能多注意有选择地做题。效果则大大不同,及轻松又高效。
作题要有质的飞跃
要想进一步提高做作业的质量,还要做好以下几件事:一题多解,一题多想;对习题加以比较性地分类;更正错题;习题要做得工整、简明、条理清楚等等。上述做法,由于老师并不要求学生都必须做到,因此,有的学生做,有的学生就不做。作业质量上的差距,学习成绩上的差别,往往就从这些地方开始拉开了。
习题之多,有“题海”之称,怎么办呢?应该看到题目之间是有联系有区别的。围绕一个专题做了相当数量的习题之后,应当认真地把做过的题目整理一下。想一想这道题目知识上属于哪一类?在解题的解题方法上又属于哪一类?这些题目彼此之间有什么相似之处?又有什么不同之处?经过这番比较,就可以把这些题目加以归类,使自己的眼界从个别上升到一般,再见到同类题目就比较容易将其纳入自己头脑中的分类系统。
如果这种比较归类的“加工”工作做好了,抓住了每一类习题中具有代表性的典型习题,那么这一道题就可以抵得上十道题,百道题,再做题时,就增加了识别同类习题的本领。总结出来的带有规律性的解题方法,就可得到广泛的应用,以后面对习题时就不会再有不知所措的感觉了。
当然,对习题进地比较、归纳、分类,一定要在自己做了相当数量的习题之后,要自己来“加工”;别人对习题进行的分类,别人总结出来的典型例题只能作为参考。如果自己不亲自实践,不亲自动脑筋,只是死背别人总结出来的类型题,想以此来套千变万化的习题,做题效果往往极差。