宋麗娜
【摘 要】 “向量”可以用來解決數(shù)學中的許多問題,因此教師在進行教學、學生在進行題目解答時要發(fā)揮“向量”的作用。本文對此進行了分析研究,教師首先要讓學生明白“向量”在數(shù)學習題中的價值意義,從而培養(yǎng)學生的向量解題思維,幫助學生在不斷的摸索中能夠找到更多的解題途徑和方法,培養(yǎng)學生的向量應(yīng)用意識。
【關(guān)鍵詞】 向量;高中數(shù)學;應(yīng)用;研究
高中數(shù)學問題相對于其他階段的數(shù)學問題而言具有一定的復雜性,并且高中數(shù)學知識也有著相應(yīng)的連貫性特點,所以針對一個題目會存在著多種解答方法?!跋蛄俊币部梢杂脕斫鉀Q數(shù)學中的許多問題,因此教師在進行教學、學生在進行題目解答時要發(fā)揮“向量”的作用價值,應(yīng)用到各類數(shù)學問題中去。
一、教學策略中體現(xiàn)“向量”的價值意義
向量在許多數(shù)學問題上能夠作為有效的手段進行問題解決,因此向量在數(shù)學教學中是一個非常重要的環(huán)節(jié),教師進行向量基礎(chǔ)知識的教學中就應(yīng)該重視對向量的價值意義進行解釋,使得學生對向量的學習保持著一定的熱情,從而能夠重視向量知識的應(yīng)用。例如在學習“向量的加法”時,設(shè)a=(x,y),b=(x1,y1),向量滿足著平行四邊形法則和三角形法則,所以便可以得出AB+BC=AC,由此滿足向量公式:a+b=(x+x1,y+y1),并且a+0=0+a=a。這個知識點就是一個關(guān)于向量在平面圖形中的應(yīng)用問題,所以教師便可以讓學生進行猜想:平面問題的解決是否可以用向量知識來解答呢。這個問題就是“向量”價值意義的體現(xiàn),促進學生在學習向量這個知識時能夠結(jié)合其他知識來進行思考,推動知識的結(jié)合應(yīng)用,充分把向量的價值意義能夠從其他類型的知識體系中體現(xiàn)出來。這也是教師教學策略的體現(xiàn),讓學生鞏固數(shù)學知識,尋找解決途徑。又比如“數(shù)乘向量”的學習,實數(shù)λ和向量a的乘積是一個向量,記作λa,且∣λa=λ·a∣。當λ>0時,λa與a同方向;當λ<0時,λa與a反方向;當λ=0時,λa=0,方向任意。當a=0時,對于任意實數(shù)λ,都有λa=0。需要追的是:按定義知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。這種數(shù)乘向量的知識也有著其重要的價值意義,規(guī)律中對λ的討論就是一種嚴謹性的數(shù)學意識,這在高中數(shù)學學習中非常重要,因此向量知識也將此體現(xiàn)出來。而向量特殊的方向性,對整個數(shù)學問題的討論有著指導性作用,引導著學生更加注意到數(shù)學問題中的正負問題,這在其他類別的數(shù)學問題上也有著體現(xiàn),所以向量的價值意義還在于對其他知識體系的映射,學生能夠通過向量的學習類比其他數(shù)學問題,這便是非常重要的數(shù)學經(jīng)驗。
二、“向量”是一種解題的工具
對于數(shù)學題目的解決方法而言,向量更像是一種解題的工具,針對不同類型的題目,向量都能夠運用其中。學生有時遇到難題,不妨可以往向量這個知識點來考慮,也許會為自己的思路創(chuàng)造一個新的途徑。例如向量可以與線性規(guī)劃知識聯(lián)系起來,例如一道題目:“已知在平面直角坐標系中,O(0,0),M(1,1),N(0,1),Q(2,3),動點P(x,y)滿足不等式0≤向量OP·向量OM≤1,0≤向量OP·向量ON≤1,則z=向量OQ·向量OP的最大值為_______”這一道題目就充分將平面直角坐標系、線性規(guī)劃等代數(shù)問題進行融合,學生利用向量的算法知識能夠得到一條解析式,而這條解析式就與“最值”問題直接產(chǎn)生著聯(lián)系,通過線性規(guī)劃便能夠得出題中所說要求的“最大值”。所以此題,向量作為一種工具把題目中的條件進行變性,從而跳到另一個知識體系的討論中去,理清了題目的思路,簡化的題目的問題。所以學生要學會進行觀察和分析,弄清楚向量在題目中的作用。
向量的工具性還體現(xiàn)在解三角形的問題上,比如題目:“已知三角形ABC中,坐標依次是A(2,1),B(3,2),C(-3,1),BC邊上的高為AD,則向量AD的坐標是_______. ”這道題目就是向量在幾何問題上的應(yīng)用,學生必須先對A、B、C三個點進行觀察建立相關(guān)的向量表示法,才能找到解題的突破口,此題中D點的坐標是一個未知數(shù),而通過其他三個點的向量標示才能夠看出線段之間的聯(lián)系,D點作為一個未知點可以用未知坐標表示法來與其他線段建立聯(lián)系,從而推斷出向量AD的具體坐標。由此可見,向量的應(yīng)用在幾何問題上也能夠作為一種“工具”將看似復雜的問題簡化。所以學生必須意識到向量的“工具性”作用才能為自己的解題開創(chuàng)道路。
三、培養(yǎng)學生的向量應(yīng)用意識
向量不僅是一種聯(lián)系題目與解題思路的工具,更是一種解決題目的方法,許多問題也可以通過向量來考慮,也許會比傳統(tǒng)的方法更加省時省腦力。因此教師在進行教學時也要意識到向量知識是一種解題思路和方法,面對困難的問題時,向量也是一個值得考慮的方法,幫助學生快速組織思路、找到解題方法。例如在解析幾何問題中,常常會遇到已知某些點的坐標,然后求另一個點的坐標問題。針對這種情況的問題,學生們大多數(shù)會因為題目范圍是解析幾何,涉及函數(shù)運算的問題,所以會忽視其他知識的運用。所以很多學生往往是通過求方程解析式,然后建立方程組,根據(jù)一系列運算規(guī)律得出某點坐標。而從向量的角度看,直接設(shè)立所求點的坐標未知數(shù),然后根據(jù)向量的幾何性質(zhì)建立相應(yīng)的函數(shù)解析式再來求出某個點的坐標。明顯得出,向量知識在題目中的應(yīng)用會比傳統(tǒng)的解題思路要省力許多,放在考試上則會節(jié)約學生很多時間。所以教師在平時就要培養(yǎng)學生應(yīng)用向量的意識,遇到難題時不要死停在傳統(tǒng)的思路上,不妨運用向量解題的方法或許會開明許多。
總體而言,向量作為高中數(shù)學知識系統(tǒng)中的一個小部分,其功能和作用卻有著不小的影響。教師需要做的是首先讓學生明白“向量”在數(shù)學習題中的價值意義,從而培養(yǎng)學生的向量解題思維,幫助學生在不斷的摸索中能夠找到更多的解題途徑和方法。向量作為一個特殊的數(shù)學問題是值得學生去琢磨和學習的。
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