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基于核心素养视角下的高考试题赏析与拓展
——以2018年全国卷3第16题为例

2018-12-22

中学数学教学 2018年6期
关键词:抛物线数形本题

四川省成都市玉林中学 (邮编:610041) 四川省成都树德中学 (邮编:610031)

《普通高中数学课程标准(2017年版)》指出,数学学科核心素养包括6种,它们既相对独立又相互交融,是一个有机的整体.如何培养和评价学生的学科素养呢? 2018年高考试题给了我们答案:命制以检测学生素养达成情况为背景的创新型试题,主要考查学生的思维能力.下面就从一道高考题出发,来谈如何在解题中养育学生的核心素养、发展学生的能力.

1 题目与赏析

题目已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A、B两点.若∠AMB=90°,则k=__________.

视角一数学运算

数学运算指的不是四则运算而是一种思维过程,它是解决数学问题的基本手段.依据研究对象的不同,我们可以选择不同的运算思路但最终却可以得到相同的结果.在该题中根据运算对象的不同,得到了解决此问题的以下三种方法.

方法一从直线入手

本题是直线与抛物线的位置关系问题,可以通过联立直线与抛物线的标准方程,然后利用向量的数量积、借助韦达定理求解.

方法二从点入手

本题也可以根据抛物线标准方程的特性,用单变量表示出A、B两点的坐标,然后利用斜率公式、向量的数量积,借助整体代换的思想求解.

则y1+y2=2,故k=2.

方法三借助参数方程

此种方法和方法二本质是相同的.

视角二直观想象

直观想象不是直观和想象的简单组合,而是二者的相互融合、相互渗透.直观想象的表现不外乎三个方面:借助图形描述问题情境,通过数形结合建立形与数的联系,基于图形理解构建数学直观.我们知道,解析几何也属于几何的范畴,自然可以采用平面几何描述代数问题,即将代数问题图形化.

本题是利用抛物线的几何定义构建几何图形描述数学问题.

又M′为AB的中点,则MM′平行于x轴.

则tanα=2,即k=2.

方法五建立数形联系、凸显直观想象

著名数学家华罗庚生动地描述了数与形的关系:“数形本是相倚依,焉能分作两边飞;数形结合百般好,隔离分家万事休.”本题中蕴含着线段成比例的几何关系(图形),我们利用中位线分线段成比例,得到直线AB中点的纵坐标(数),再通过点差法建立中点的纵坐标于直线斜率的关系即可.数与形的有效结合,可以最大程度上优化解题过程,提高解题效率.

设A(x1,y1),B(x2,y2),故y1+y2=2.

2 变式拓展

解题只是培养数学核心素养众多环节中的一环,与解题本身相比,更为重要的是反思和再创造.正如荷兰数学家弗雷登塔尔曾指出,“反思是数学思维活动的核心和动力.”下面我们立足于核心素养的视角对这道高考题进行探索、再加工.

视角三逻辑推理

文[1]中指出:逻辑推理是指从一切事实和命题出发,依据规则推出其他命题的思维过程.加里宁曾说:“数学是锻炼思维的体操.”数学思维不仅有生动活泼的探究过程,其中包括想象、类比、联想、直觉、顿悟等,而且有严谨理性的证明过程,通过数学解题培养学生的逻辑思维能力也不失为一种经济的方法.笔者利用归纳、类比推理方法得到了下面的一些命题.

拓展4-1 已知抛物C:y2=2px(p>0),点M在抛物线C的准线上,过点M作C的切线且切于A、B两点,证明直线AB恒过抛物线C的焦点.

拓展4-2 已知抛物C:y2=2px(p>0),过C的焦点的直线与C交于A、B两点,过A、B两点分别作C的切线交于点M,证明点M在抛物线C的准线上.

总之,数学素养的培养绝非一日之功,也不可能立竿见影,它是一种养成性教育,需要教师从长计议,从点滴做起,持之以恒,注重后发效应.在日常的教学中多尝试以下措施:

首先,注重课堂教学的多视角、知识的多模块渗透.除了解题教学外,我们应该在概念教学、问题解决教学、复习课教学等教学活动中使学生去切身体验.

其次,针对不同年龄阶段结合教学内容和案例,重视学生核心素养的培养,逐步提高学生的六大素养能力.比如直观素养的培养要加强学生对三种语言的理解与转化,多看多想、想与看结合.

最后,加强教学反思,不断提高自身专业素养,以身示范,育人才是素养的风向标.

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