抓其不变 悟其本质 培养学生解决问题的能力

2022-04-07 09:23徐媛媛
数理化解题研究·综合版 2022年3期
关键词:数学思想课程标准核心素养

摘要:本文以平面向量的一节习题课为例,阐述如何培养及提升学生分析问题与解决问题的能力.

关键词:核心素养;数学思想;课程标准

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2022)09-0049-03

收稿日期:2021-12-25

作者简介:徐媛媛(1978.3-),安徽省滁州人,硕士,中学一级教师,从事高中数学教学研究.

纵观近十年的平面向量的真题,发现对学生灵活运用“向量”这一工具解决问题的能力要求越来越高.为此,本文以一节平面向量的习题课为例,浅谈一下在课堂教学中如何提升学生解决问题的能力.

1 回归基本概念,理解其本质,并灵活运用

“回归基本概念”指的是重新审视概念,并用相应的概念去解决问题,实际上这是一种朴素而又重要的策略和思想方法.平面向量的基本概念既是关于平面向量问题的出发点,同时也是新知识、新思维的生长点.对于解决平面向量问题,如果能真正做到理解概念的本质,才能真正灵活运用,往往能达到化难为易,化繁为简的解题效果.

设计意图:此题重在考查学生对基本定理的理解.此题的本质是已知三角形及边上两个确定的分点D、E,点O也因DC,BE而确定.根据平面向量基本定理的内容可知:任意向量均能分解为一组基底的线性运算,且分解具有唯一性.此题的难点是点O的位置实际上是确定的,但条件中没有直接给出,所以不方便直接求出AD的基底表示.解法1的思维是方程思想,利用条件中两个重要的信息D、O、C和B、O、E三点共线,转化为有公共点的两个向量共线,即DO∥DC和BO∥BE.过程的核心是要用同一组基底来表示这些向量,再借助共线向量定理列出关于x,y的二元方程组,从而解决问题.解法2其实与解法1的本质是一样的,区别在于运用了“共线向量定理”的一个重要推论“三点共线”性质:“分解式中的系数和恒为1”,直接构造出关于x,y的方程组,简化了过程.解法3属于间接求法,正如前面所讲,如果点O在线段DC或BE上的分点位置是确定的,则可直接求解任意关于点O的向量.此种解法的突破口是求解点O在DC和BE上的位置.从两个不同角度,用两个不同的参数λ、μ借助于三角形法则去表示同一向量AD.根据平面向量基本定理中所阐述的系数唯一性,从而构造参数λ、μ的方程,再去求解x,y.解法4与解法3的本质是一样的,只是用的是学生们初中所学知识“平行线分线段成比例”,直接用几何法求得点O在线段DC(或线段BE)上的分点位置,这一解法其实很巧妙,也体现了数形结合思想.所以真正领悟此题的本质与关键,则可以做到灵活运用各种思维去解决问题.

2重视数学思想方法训练,从而以一应万变

数学学习的本质就是学生在老师的指导下,学习数学家思维活动的成果.当学生思维能力提高了,就能独立解决问题了.

设计意图:解法1中巧妙构造中位线,利用平面向量的图形运算将“所求向量”转化为“已知向量”.其实数学问题的求解就是结合已知条件和所求问题进行相关联想,对题目的信息进行适当的转化,从而找到解决问题的思路.

解法2是基本解法,建系用坐标求解.最后把问题巧妙地转化为定点到已知圆上点的距离的最值问题.因为平面向量天然具备代数和几何的双重属性,在解题中要培养学生们纵横妙想,巧妙转化,合理化归的数学思维.

3 重视培养数学运算的核心素养

很多学生要想在规定的时间内,保质保量完成解题任务,计算能力是一个非常重要的要求.

对于平面向量这一章,要关注学生能否理解向量线性运算、数量积,体会向量运算与实数运算的异同;能否在综合情境中,借助向量表示和运算解决相关的问题,积累发现和提出某种数学对象的运算法则,探索其不同的数学内涵和运算规律.

4 关注解题之后的反思

波利亚说过:“数学问题的解决仅仅是一半,更重要的是解题之后的回顾.”其实很多简单的表象背后都隐藏着非常深刻的内涵,看似割裂的问题,本质却是同根同源.所以课堂上要引导学生学会解后反思,通过反思,抹去浮华,发现规律,促进迁移.

数学课堂上对学生思维能力的培养需要长时间的训练,不是一蹴而就的,具有阶段性、连续性、整合性等特点.需要教师们以现代教育教学理论为指导,充分协调教学中的各种因素,采取教学技法,激活思维能力.唯有这样,才能真正地提高学生们解决问题的能力.

参考文献:

[1] 人民教育出版社,课程教材研究所,数学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·数学[M].北京:人民教育出版社,2010.

責任编辑:李璟

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