数学教学中要重视数据处理能力的培养*
2021-05-18广东省中山市龙山中学528471李云章
广东省中山市龙山中学 (528471) 李云章
数据处理能力是现代社会发展中对学生提出的一项新要求.《普通高中数学课程标准(实验)》对数学能力的要求有所提高,增加了数据处理能力.数据处理能力是指会收集、整理、分析数据,能从大量数据中抽取对研究问题有用的信息, 从而作出正确的判断与决策的能力.
每一个数学问题都是由数据组成的,提高数据处理能力,能够帮助学生找出正确的解题思路.完善的数据处理能力包含多个方面的内容,它要求学生在正确审题的基础上能运用相关的数学方法分析数据,能利用图象和数字等整合数据,同时能够熟练应用计算机等辅助工具处理数据,并能够通过计算准确得出结果等.数据处理能力不只是一般的数据统计问题,它在高中数学的很多分支上都体现出来,能够对题目中所给的数据由识别、理解,到筛选、归类,再到运用、发挥作用,就有可能比较完美的解决这道题.下面分类举例介绍数据处理能力的体现和要求,供读者朋友参考.
一、统计问题中的数据处理
统计问题在小学、初中、高中的教材都有,而高中的要求更为具体,涉及的内容也比较多,是对数据处理能力的培养的集中体现之一.
例1 某个班级的四个小组的人数分别为12、12、x、10,若已知这组数据的中位数与平均数相等且有一个众数,试求这组数据的平均数.
评注:本题对平均数、中位数、众数的概念进行了考查,是较为简单的问题,但如果对概念理解不清,数据处理能力不强,尤其是没有分类,就会发生错误.
二、立体几何问题中的数据处理
虽然说立体几何问题是与几何图形相关,但有的题目中含有角的大小的计算,距离的计算和面积、体积的计算,也有的需要通过数据处理来判断线面关系.
图1
例2 如图1,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是BB1的中点,O是底面ABCD的中心.求证:OE⊥平面ACD1.
评注:正方体和正四面体等是一些特殊的几何体,有许多的数量关系,应该利用好这一点.本题中虽然没有给出具体数据,但通过赋值,然后再计算处理,使问题获得解决.
三、函数问题中的数据处理
一些函数问题的题目中,会出现含有一定规律的数据出现,通过对这些数据变形和化归处理,可以挖出当中所隐含的条件,揭示其中规律.
评注:有些给出的数据中隐含着等式关系,它就提示了该数学问题的本质,挖掘出这些隐含的等式关系,就是我们解答此问题的切入点.
四、解析几何问题中的数据处理
一般的解析几问题都是与大量的字母运算有关,但有时对一些特殊数据进行分析处理,才能抓住机会巧妙破题.
图2
解析:如图2,设AB的中点为M,由题意知,圆的半径
评注:在本题中抓住弦长的值分析出△OAB为等边三角形是成功解题的重要一环,而后续解题就是围绕如何求C,D两点坐标进行的努力,也是比较容易达到解题目的的.
五、数列问题中的数据处理
数列中的数据比较精致,某一个数据有时都能起很大作用,如数列的下标、数列中的项和某一些表达式中的数据,我们不可轻视它的作用.
例5 在等差数列{an}中,若前n项和记为Sn,已知a3=12,S12>0,S13<0,当n为何值时,Sn最大?
评注:本题中通过分析条件S12>0,S13<0,得出相邻两项a6>0,a7<0,虽然做的是数列下标的数字游戏,但问题就在这些下标变化中解决了.
六、基本不等式问题的数据处理
用基本不等式解决最值问题是高频率的题目,其中题目条件的不同,解题方法也多种多样,而利用数字“1”就是常用方法,必须熟练掌握.
七、三角函数问题中的数据处理
三角函数中对角的数值处理比较多,要善于发现和运用某些特殊角的关系,将问题化归分类解决.
例7 求(1+tan1°)(1+tan2°)(1+tan3°)…(1+tan44°)的值.
评注:通过观察给出角的特点,寻找熟悉的三角公式的模型是分析题意的要点,灵活地将tanα+tanβ转化为tanαtanβ的关系,这样就为后续解题排除了障碍.
通过以上各例的分析求解我们可以知道,正确有效的数据处理有时是解决问题的关键,我们必须正视发展数据处理能力在高中数学中的重要性,而作为教学人员必须提醒同学们,在做题时严肃对待每一个数据的处理,通过足量的练习,就能使数据处理能力得到提高.