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浅谈高中数学核心素养的培养
——在课堂教学中提升数学运算能力

2018-02-26韩莹王瑞

新课程(中学) 2018年11期
关键词:严谨性证法运算

韩莹王瑞

(安徽省合肥市第七中学,安徽 合肥)

《中国学生发展核心素养》中提出,“学生发展核心素养,是指学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。”高中数学核心素养主要包括:数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析.下面笔者尝试结合教学实践谈谈数学运算的培养,若有不当之处恳请读者不吝赐教.

笔者在教学实践和高考阅卷中发现,学生的数学运算能力急需提高,会而不对、对而不全、全而不优的现象普遍存在.因此,教师在课堂教学中要注重对学生运算能力的培养.

一、根据学生的需求和思维价值设计教学

运算能力的培养关键在于“做中学”“做中悟”.教师应选择恰当的例题作为教学的载体.恰当的例题能提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,对发展学生的智力和创新意识具有基础性的作用.另外学生是学习的主体,选题应围绕学生,从学生的实际需求出发.

近几年全国卷的导数综合运用经常考查不等式的证明,在高三年级一轮复习中笔者从课本习题出发,结合历年真题设计了一节课,通过构造函数利用单调性证明不等式.

2013年全国新课标卷II第21题第2问改编:

证明:ex>ln(x+2),x>-2.

本题得分率低,但本题涉及的数学基础知识、基本技能和数学思想方法比较多.

学生解答:

令函数f(x)=ex-ln(x+2),x>-2

故f′(x)在(-2,+∞)上为增函数.

又由f′(-1)<0,f′(0)>0.

故f′(x)=0在(-2,+∞)上有唯一实数根x0,且x0∈(-1,0),使f′(x0)=0.

当x∈(-2,x0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;

当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.

从而当x=x0时,(fx)取得最小值

故 φ(x)在(-1,0)上单调递减.

难以判断φ(x)最小值的符号,思路受阻!如何解决这个问题?

二、本着提升学生数学思维品质展开教学

思维是人的理性认识过程,思维能力的高低直接影响数学学习的效果,以思维为基础,运算能力才能得到提升.要提高学生的思维能力,首先要养成学生良好的思维习惯,而思维习惯的形成,又要落实到思维品质的形成上.良好的数学思维品质主要包括思维的严谨性、深刻性、广阔性、灵活性和批判性.

1.全方位选择运算方法,培养思维的严谨性

数学思维的严谨性是指考虑问题的严密、有据.要提高学生思维的严谨性,首先要思路清晰,从基本步骤开始,一步一步深入.其次要全面、周密地思考问题.

证法 1.由(*)可知 x0=-ln(x0+2)

因此,f(x)≥f(x0)>0,即ex>ln(x+2),x>-2.

2.多角度探究运算方向,培养思维的广阔性

思维的广阔性是指对一个问题能从多角度考虑.学生觉得两次转化可以理解但不容易想到.于是学生联系课本习题 ex>x>lnx 结合数形结合,易证:

ex≥x+1 和 x+1≥ln(x+2)

证法2:构造函数,得ex≥x+1①,当且仅当x=0时取等号;构造函数,得x+1≥ln(x+2)②,当且仅当x=-1时取等号.

因①②中两个等号不能同时取到,从而可得 ex>ln(x+2),x>-2.

三、引导学生归纳基本方法,渗透思想方法

证法1:侧重考查指数对数的互化,化成幂函数形式方便运算判断符号.

证法2:侧重考查指数函数,对数函数,幂函数等知识的交汇.

上述证法中都涉及了常见数学思想方法,如函数与方程、等价转化、数形结合、分类讨论等.

数学核心素养主要体现在情境与问题、知识与技能、思维与表达、交流与反思.数学核心素养更还包括学会学习、数学应用、创新意识.它与数学课程的目标和内容直接相关,是在数学学习的过程中逐步形成的.当然,作为其中的元素数学运算也不例外.同时在运算能力的培养过程中应重视学生思品质的培养.高中数学教师在教书育人的同时要创新教学理念,活化教学形式,紧扣核心素养体系内涵,科学施教,以期达到立德树人的目标.

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