廖萬生
【摘要】 隨著新課程標準的實施,很多數(shù)學教育者將教學重心轉(zhuǎn)向高中數(shù)學課堂中,伴隨新課改的深入,幾何內(nèi)容中的向量知識成為了高中數(shù)學重要的教學內(nèi)容。本文筆者根據(jù)多年的高中教學經(jīng)驗,對高中數(shù)學新課程中向量的教學進行研究,以供參考。
【關(guān)鍵詞】 高中數(shù)學 新課程 向量教學
【中圖分類號】 G633.6 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2016)04-074-01
1. 前言
高中數(shù)學向量教學有助于提高學生的計算能力,培養(yǎng)學生數(shù)學思維,將其緊密與生活相連,更能發(fā)現(xiàn)數(shù)學蘊藏于現(xiàn)實生活的魅力。新課程中,高中數(shù)學向量教學有著非常重要的作用。
2. 高中數(shù)學向量教學的現(xiàn)實價值
2.1與現(xiàn)實生活密切相連
數(shù)學的向量知識與學生的現(xiàn)實生活有著緊密的聯(lián)系,因此其實用價值不可估量,如人類使用的神州火箭飛船設計、衛(wèi)星的定位或是航空母艦的制造,都與數(shù)學向量有關(guān),體現(xiàn)了向量不可取代的價值。
2.2關(guān)系著其它學科研究
高中學習的很多科目都有相關(guān)性,比如數(shù)學與物理,在向量知識的方面就有一定的相通性,物理中用于刻畫的工具、力學、位移等相關(guān)知識的應用等,運用向量在兩個科目的不同領(lǐng)域都能展現(xiàn)巨大的潛力與價值。
2.3蘊藏無限的思維培養(yǎng)價值
高中數(shù)學在眾多科目中有很多特征,數(shù)學的學習主要為了幫助學生形成較強的邏輯思維與推斷思維,提高抽象能力與創(chuàng)新能力。具體到向量知識上,如數(shù)形結(jié)合就能采用向量轉(zhuǎn)化為幾何的形式進行解題,又可將其變?yōu)榇鷶?shù)問題,這種思維的培養(yǎng)與應用能夠大大提高學生的解題效率與正確率。
3. 在高中數(shù)學新課程中展開向量教學的策略探討
3.1引入向量代數(shù)的性質(zhì)進行學習
在高中數(shù)學很多的運算規(guī)律上,都能夠通過向量代數(shù)性質(zhì)進行解答。高中數(shù)學教學過程中,教師要有意識引導學生轉(zhuǎn)向代數(shù)性質(zhì)的思考,引入向量學習。比如以向量和實數(shù)乘積進行舉例,要求其滿足運算結(jié)合律λ(μ)a=(λμ)a和第一第二分配律,那么學生除了要掌握運算律的基礎知識以外,還要全面了解線性空間的含義與性質(zhì),了解運用的價值意義。教師通過借助這種科學引入的方法引導學生將運算結(jié)合律結(jié)合概括起來,明確分配律,進而更深刻地針對各種運算律進行理解記憶,牢固掌握線性空間的性質(zhì),同時也明白應用向量中數(shù)學運算律的價值所在。
3.2引入向量幾何的意義進行學習
應用于數(shù)學幾何問題上,向量的重要意義可以體現(xiàn)在兩條直線重合或平行,空間內(nèi)立體圖形的體積以及線段長度的描述上。也就是說,具體采用向量教學,教師必須提前強調(diào)學生掌握代數(shù)基本的簡單運算,或是具備幾何方位的基礎聯(lián)想能力,引入向量幾何的學習兩種基礎能力是密不可分的。又比如,MN=0代表向量M和向量N之間存在垂直的關(guān)系,因而能夠?qū)崿F(xiàn)兩者的向量代數(shù)運算以及各自位置關(guān)系轉(zhuǎn)換,從而引入直線關(guān)系的知識。此外,MN也是向量M的平方,在這個前提下,數(shù)量積和向量長度就可以建立運算的聯(lián)系。由幾何的意義可以看出,向量知識的實踐教學中,教師教學重點在于明了地為學生解讀各個數(shù)學知識層面與向量之間的引入關(guān)系,從而幫助學生更快了解并掌握向量數(shù)量積,明確描述幾何對象,最終幫助學生高效學習代數(shù)幾何之間的知識聯(lián)系。
3.3結(jié)合各個學科豐富向量內(nèi)涵
向量知識的基礎是矢量,它有著非常深厚的物理底蘊,因此課堂上教師展示的向量教學必須強調(diào)向量的物理背景,從而幫助學生實現(xiàn)對向量知識的完整認識。比如,最為常見的位移速度問題,這兩者最初都是向量的基本模型,緊密與日常生活相連,具體到教學課堂上行,教師就要合理綜合上述信息教學。如學習向量的加法運算知識,位移知識的引入就是最直觀的教學手段,如果一物體從P位移到M,再由M運動到N,那么PN則是位移的總和,這個淺顯的基礎問題可以用作向量加減法則。此外,有關(guān)位移倍數(shù)的問題中,也能將其豐富到乘積的運算上,比如物理中的作用力知識,在F力的推動下一物體位移為S,那么F做功的解答則可以通過夾角問題回答,探討S與F在方向一致和夾角方向功的值。以上的教學各個知識點融會貫通的過程,集中體現(xiàn)了向量的相通性以及極具潛力的應用價值,學生只要掌握了有關(guān)功的計算方法,那么就能深入學習力與位移兩個因素的含義。
3.4實現(xiàn)一題多解與融會貫通
探究精神在高中數(shù)學學習中發(fā)揮了重要作用,在教學課堂上,教師爭取為學生創(chuàng)設更多的探究活動,實現(xiàn)數(shù)學向量知識的一題多解與融會貫通。比如關(guān)于向量相乘的問題,除了具有向量本身的含義以外,還融合了向量長度平方的內(nèi)容,由此展開,又可以轉(zhuǎn)換為一個代數(shù)問題,或是幾何問題。從不同的層面對同一個問題進行描述與解答,尋求一題多解的方法,就要做到各個知識點的融會貫通。學生只有具備這種發(fā)散性思維能力,才能實現(xiàn)在同一難點問題中找出不同的正確解答方式,才能同時學好各門具有相通性特征的科目。
3.5重視向量知識的實際運用
眾所周知,向量是建立于物理層面的矢量,那么向量的運算也可以轉(zhuǎn)化為矢量的變相。在高中數(shù)學教學課堂上,教師要引導學生合理運用有關(guān)向量的解題方法,同時又要巧妙地插入相關(guān)運算的性質(zhì),才能很好地解決數(shù)學難題。比如,在學習引入向量夾角的概念時,已知W=|F||S|cosα,如果由α為F與S夾角從而引出向量定義,那么非零的向量就能夠得出∠AOB=α(0°≤α≤180°),表示向量的兩個夾角。又例如,由向量入手的三角函數(shù)問題,通過借助三角函數(shù)問題的解答思路,以數(shù)量積的方法確定三角函數(shù)等。
4. 結(jié)語
綜上所述,在高中數(shù)學教學過程中,向量知識的掌握及向量的有效教學有著不可取代的重要性,在教師進行知識結(jié)合與問題引導下,學生掌握好向量知識,才能深刻理解數(shù)學甚至其他學科的知識要點,才能不斷培養(yǎng)自身的邏輯思維與發(fā)散性思維,才能全方位提高綜合能力。教師應該充分重視向量的學習重要性,最大程度發(fā)揮其指導學習的作用。