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试论高中数学核心素养培养途径

2020-05-28吴礼琴

中学生数理化·教与学 2020年3期
关键词:灵活运用四边形斜率

吴礼琴

学生运算能力的高低所受的影响因素较多,如运算基础、运算技巧、运算熟练程度等,因此,培养学生的运算能力并非易事,需要结合高中数学教学实际,做好培养策略总结,更要做好长远规划,并长期坚持.

一、夯实运算基础

高中数学运算知识较多,不仅包括学生以往所学的各种运算规律,还包括函数、导数、向量等运算时的新规律.学生只有夯实运算基础,扎实掌握,灵活运用,才能更好地提升运算能力.因此,教学中,一方面,要求学生灵活运用多种方法,记忆教材中的运算公式,包括对数函数计算规律、三角函数各种计算公式、求导公式等.另一方面,为使学生能够灵活应用计算公式,深入理解与牢固掌握运算规律,应注重讲解经典例题,使学生掌握运算方法及运算中的注意事项,提高运算效率与运算的正确性.

例如,在讲解“对数”知识后,为使学生更好地掌握对数运算规律,给出以下题目:设2a=5b=m,且1a+1b=2,则m=.该题目难度并不大,要想运算正确,牢固掌握对数运算规律是关键.显然∵2a=5b=m>0,∴a=log2m,b=log5m,∴1a+1b=1log2m+1log5m=logm2+logm5=logm10=2.∴m2=10,m=10.

二、传授运算技巧

高中数学部分试题计算烦琐,出错率较高,如圆锥曲线类型的题目.因此,教学中不仅要求学生夯实运算基础,而且还应注重传授运算技巧,要求学生根据题干条件,灵活运用,做到快速运算,正确解题.一方面,教学中与学生一起推导一些二级结论,要求学生牢固记忆,灵活运用,以高效解答题.另一方面,讲解各种运算方法,如特殊值法、数形结合法、构造法等,使学生迅速找到解题思路的同时,简化解题步骤,提高运算的正确率.

例如,在讲解圆锥曲线知识点时,可要求學生推导以下结论,并牢固记忆:若P是椭圆x2a2+y2b2=1上的动点,F1、F2为椭圆的两个焦点,△PF1F2的内切圆半径为r,则S△PF1F2=r(a+c).解题中运用这一结论,可大大简化运算步骤.

三、加强运算训练

培养学生运算能力的途径较多,其中加强运算训练是重要的途径之一.考虑到高中阶段学生学习的任务重,时间紧,因此,对学生进行运算训练时应注重方法.一方面,严抓训练质量,结合高中数学各章节内容,优选代表性训练试题供学生进行运算训练,使学生会一题,而通一类题.另一方面,对学生进行“一题多解”“多题一解”训练,加深学生对数学试题全面认识的同时,积累运算经验,使其能够灵活选择运算方法,准确、高效解题.

例如,在讲解圆锥曲线题时,可给出以下题目,对学生进行运算训练:已知椭圆方程x23+y22=1中,F1、F2为其左右焦点,过F1、F2的直线分别交椭圆与B、D,A、C两点,且AC⊥BD,垂足为P.求四边形ABCD面积的最小值.

解答该题目时,需要明确如何表示出四边形ABCD的面积,由AC⊥BD可知,四边形的面积可表示为12|BD||AC|,问题转化为求|BD|和|AC|的长,因BD直线斜率未知,因此,需要进行分类讨论.(1)当BD斜率存在且k≠0时,设BD方程为y=k(x+1),与椭圆方程x23+y22=1联立化简得(3k2+2)x2+6k2x+3k2-6=0,设B(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=-6k23k2+2,x1x2=3k2-63k2+2,则|BD|=1+k2·|x1-x2|=(1+k2)·[(x1+x2)2-4x1x2]=43(1+k2)3k2+2.∵AC⊥BD,可知AC的斜率为-1k,可知|AC|=43(k2+1)2k2+3,四边形ABCD的面积S=24(k2+1)2(3k2+2)(2k2+3)≥24(k2+1)2(3k2+2)(2k2+3)22=9625,当k2=1时取等号.(2)当BD斜率不存在或k=0时,易求四边形ABCD的面积S=4.综上四边形ABCD面积的最小值为9625.

为培养学生的运算能力,促进学生高中数学核心素养的进一步提升,教学中既要按部就班地为学生讲解运算基础知识,又要做好教学方法总结.通过讲解运算技巧,加强运算训练,使学生掌握运算方法、积累运算经验,在计算过程中少走弯路的同时,提高运算的正确率.

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