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高中数学解题中核心素养的培养

2024-09-23蔡学成

数理天地(高中版) 2024年17期

【摘要】试题是帮助学生掌握知识的手段,学生在理解试题、思考解题方式、设计解题方案、运算的整个过程中,思维得到较大的发展,可以锻炼学生的解题思维,强化学生数据分析与运算能力,这些对学生核心素养水平提升作用巨大.教师在发展学生核心素养过程中,必须抓住习题课的优势,给出合理的教学策略,用以达到教学目标.本文以向量解题教学为例,向学生推送向量试题,运用教学方法进行引导,以此提高学生核心素养的整体水平.

【关键词】高中数学;解题教学;核心素养

根据新课标的要求,数学学科必须关注学生核心素养的培养,以其作为教学工作的主要目标,教学工作的开展需要在该导向下进行.习题课是数学教学较为重要的组成部分,应该根据学生核心素养发展需求进行调控,以保证教学工作具有价值.向量作为高中数学相对重要的构成部分,教师在向量习题课的编排上,也需要站在学生核心素养培养角度,给出具体的教学方案,用大量习题发展学生数学运算、直观想象、建模与数学分析等能力,让学生在掌握向量习题解题方法的同时,综合素养也得以实现显著提升.

1 夯实基础

数学核心素养涉及思维、运算能力等多个方面,教师在领导学生学习期间,会根据核心素养培养要求给出对应的教学方法,用以发展学生的思维和运算能力.教师在向量习题课中引导学生回忆所学的向量知识,同时以问题宣导,让学生运用公式列出解题过程并进行计算.在此期间,学生因不断回忆基础知识并进行运用,能力也得到较大的强化.

例1 已知向量a,b满足:|a|=2,|b|=3,〈a,b〉=π3,问|2a-b|=.

分析 该题需要使用向量运算的知识,合理运用题干给出的已知条件,保证向量积计算准确.

详解 a·b=2×3×12=3,在|2a-b|的计算中,将|a|=2,|b|=3等已知条件代入到公式 (2a-b)2,经过计算得到结果 13.

2 建立解题模型

高中知识本身便存在较大的难点,向量习题也具有该特点,不少学生反映读不懂题目,不能定位习题考查要素,所以失分情况较为严重.还有学生遇到问题不能找到思路,迟迟列不出解答过程.教师应围绕核心素养培养要求,在习题课中使用向量习题,着重发展学生解题模型的构建能力.学生拿到习题后,应先阅读题干,整理题干中给出的已知条件,确定试题考查的点.在此基础上,学生合理运用所学的向量知识,建立问题的解答模型.

例2 证明三角形三条中线交于一点.

分析 证明三线共点、三点共线题目在几何中出现频率较高,用向量法解决是常规做法,证明A,B,C三点共线,需要将重点转移到AB与AC共线的证明上,由此可以得到A,B,C三点共线.

详解 根据图1所示,D,E,F分别是△ABC三边上的中点,

设CA=a,CB=b,

AG=λAD,

BG=μBE,

AG=AB+BG,

将已知条件代入到公式中,

b-a+μ(12a-b)=(12-1)a+(1-μ)b.

在数值代入工作结束后,

又因为AG=λAD,BG=μBE,

所以AG=-λa+12λb.

-λ=12μ-1,12λ=1-μ,

根据公式联立,解得λ=23,

μ=23.

CG=a+23(-a+12b)=13a+13b,

又因为CF=12a+12b,因此推导出CG=23CF,根据求得的结果,证明在直线CF上有点G,同时其在中点处,所以三角形三条中线交于一点.

3 训练数据分析能力

在向量习题课中应注重学生数据分析能力的发展,其作为高中学生应具有的一项能力,也是核心素养重要的构成内容,关系到学生能否迅捷、准确地处理问题.因此,在习题课中需要出于学生数据分析能力的强化需要,向学生布置习题.学生在习题的处理中对于大量数据,在接触中找到数据分析和运算的方法,提高对数据分析结果的精准度.

例3 如图2所示,在△ABC中,D是BC的中点,在AD上有E,F两个三等分点,如果BA·CA=4,BF·CF=-1,则BE·CE=.

分析 对于本题,学生拿到后需要迅速进行分析,结合已知条件可以通过坐标形式进行展示.学生运用向量中的基础知识,以坐标法进行处理,当向量以坐标形式展示后,按照坐标运算规则求解数量积.在数量积问题的处理中,坐标法是相对简便且有效的方法.

详解 将点D作为坐标的原点,BC所在直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,在此基础上建立平面直角坐标系,设点A、点B、点C分别(-a,0)、(a,0)(b,c),所以BA=(b+a,c),CA=(b-a,c),BF=(b3+a,c3),CF=(b3-a,c3),因为BA·CA=4,将数字代入其中,BE·CE=49×458-138=78.

4 结语

向量一直是高中数学的重要内容,也是学生在学习时的难点,从学生在向量习题中大量失分的现象得以体现.高中教师在习题课中,应借助习题训练学生思维,让学生在整个过程中自行思考,运用向量知识概念构建解题模型,最终找到解题思路,保证习题处理中不会出现失分的问题.教师在向量习题课的设置中,一方面会凸显向量特征,另一方面还会结合学生核心素养培养要求,有针对的筛选试题,用以发展学生的核心素养.教师在习题教学中,需要不断反思,发现教学方法运用的不足,不断进行优化与完善,使学生核心素养发展获得理想效果.

参考文献:

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[2]叶春林.如何养成高中数学解题后反思的习惯--新课程核心素养视角之下[J].数学学习与研究,2022(24):141-143.

[3]何彩云.基于核心素养培养的高中数学单元教学策略探究[J].数理化解题研究,2022(36):41-43.

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