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核心素养下高中数学概念复习的策略

2021-11-05康响

中学理科园地 2021年5期
关键词:直观想象数学抽象逻辑推理

康响

摘   要:高中数学新高考注重考查学生六大核心素养,从概念复习入手,提高数学复习效率,是高中数学复习的重要策略。揭示数学概念的本质,探索考题考查的本源,强化概念固有的逻辑演绎功能,构建概念重要模型特征,是培养数学核心素养的有效途径。

关键词:高中数学概念;数学抽象;逻辑推理;直观想象

新课标倡导以人为本的教育理念,新高考命题从“知识立意”“能力立意”向“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”转变。在新高考背景下的高中数学复习,要顺应新课程改革潮流,紧紧围绕数学核心素养进行科学高效的数学备考复习。数学概念是高中数学知识体系的基石,是数学的逻辑起点,是培养数学核心素养重要载体。高中数学概念复习策略,是在深刻理解数学概念的内涵的同时,科学系统地拓展其外延,使数学知识脉络清淅,在培养直观想象、数学运算、数学抽象等素养方面具有极其重要的作用。

根据周期函数的定义,例2是求函数周期的问题,虽然与例1考察知识点不同,但其核心关于函数概念的考查是一致的,应当还原其概念本质,深刻理解其内涵,例2就不是单纯求周期的问题了,而是函数概念同一类题型,类似这种题就可以迎刃而解了。

许多高考题,表面上看很抽象,结果似是而非,让我们无从下手。从数学基本概念出发,还原概念本真,就可以找到解题途径,化解抽象问题,达到培养抽象思维能力的目的。

2  强化概念演绎,培养逻辑推理能力

数学概念是数学学科的精髓和灵魂,是数学思维的细胞,通过对数学概念一步步演绎推理,训练学生的解题思维能力,可以达到培养学生逻辑推理能力的目的。“定义- 方程- 性质”是研究解析几何常规手段,以抛物线为例,从抛物线的定义出发,通过“建系- 设点 - 列式 - 化简”得到抛物线轨迹方程,再通过数形结合,联立直线与抛物线方程,通过数学计算,得到抛物线内在性质及过焦点直线与抛物线的许多性质[ 1 ]。这个过程就是数学概念的演绎的过程。如果我们再进行如下的探究:

通过以上精彩的逻辑推理演绎,让学生们感受到数学美的同时,学生的逻辑思维能力进一步得到锻炼。

再探究:(3)点P是抛物线c∶y=x2-3的顶点,A,B是抛物线上的两动点,且[PA·PB][→][→]=-4。判断点D(0,1)是否在直线AB上?说明理由。

简析:本题抛物线顶点(0,-3),开口向上,D点是(0,2P),根据以上分析的结论,可得[PA·PB][→][→]=0。即D(0,1)是在直线AB上。

由此我们还可以得出更一般的结论:A,M,N点是抛物线上的点,只要满足∠MPN=90°。则直线MN一定过定点,这个点在抛物线对称轴上。

以核心概念为着眼点对数学概念层层演绎,有的放矢的探究,揭示核心概念和其他知识的思维逻辑连贯性,让学生的认知更加完整,知识掌握更加系统,而且在探究数学知识的同时,潜移默化的培养自身的数学逻辑思维能力。在辩证思维和创造性思维作用下,学生的思维能力得到不同程度的锻炼,更加准确的认识知识的形成过程。

3  构建概念模型,培养直观想象能力

数学模型对解决数学问题有直接的促进作用,把数学概念模型化,可以有效培养学生的直观想象能力。高中数学立体几何的点、线、面位置关系,线线、线面夹角,点、线、面距离,及空间几何体面积与体积等概念问题,都可以在长方体、正方体等图形中找到几何模型,引导学生把实际问题化归到概念模型,主动建立几何模型进行观察和分析,在一定程度上形成空间思维,这是培养直观想象力的基本前提。

【例题4】已知AC⊥面BCD,∠CBD=90°,,AC=BC=BD(图1)。

(1)求AB与CD所成的角。

(2)求三棱锥A-BCD外接球的表面积[ 2 ]。

分析:根据条件,在已知三棱锥A-BCD的基础上,构造正方体(如图2),根据正方体的对称性质,∠EDC即为异面直线AB与CD所成角的平面角,ΔEDC是等边三角形,(1)得解。由三棱锥A-BCD与正方体的位置关系与正方体的外接球O的位置关系可知,外接球O就是三棱锥A-BCD的外接球O,此时线段AD是球的直径,AD中点O就是球心,球半径r=AD,(2)得解。

正因为正方体或长方体中,可以很直观构造出立体几何许多概念性模型,一旦这些数学问题能化归到正方体(长方体)这类模型上来,很多抽象的空间问题都可以转化到具体的直观的空间里,从而把陌生的、复杂的问题转化为熟悉的、 简单的问题,在增强学生学习信心的同时,又培养了学生的直观想象能力,发展了数学核心素养。

高中数学基于概念的复习是机遇也是挑战,数学概念的本质往往能够将问题的本质属性反映出来,再借助各种技能手段对概念外延进行深入探究,以此形成对数学概念的清晰认知。探讨高中数概念复习策略,挖掘数学概念教学的科学价值,不仅提高了教师概念教学水平,提升教师的专业素养,而且让学生亲身经历概念发生、发展过程,感受数学家思维的轨迹,促进学生对数学概念的深度理解,建构良性的数学观,有效提高学生的数学思维能力,进而实现学生核心素养的培养。

参考文献:

[1] 杨学雄.夯实基础提升能力——谈高三数学一轮复习策略[J].教师通讯,2017(14).

[2] 胡方杰.基于直觀想象的数学核心素养的解题策略[J].中学数学研究,2020(7).

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