☉江蘇省南通市天星湖中學(xué) 成倩文
一道高考題的解法引發(fā)的教學(xué)思考
☉江蘇省南通市天星湖中學(xué) 成倩文
平面向量是高中數(shù)學(xué)課本中的一個(gè)重要內(nèi)容,與諸多內(nèi)容廣泛聯(lián)系,錯(cuò)綜復(fù)雜.向量兼?zhèn)浯鷶?shù)與幾何雙重形式,是解決數(shù)學(xué)問題的重要工具,其中最精彩的當(dāng)屬“向量的數(shù)量積”,這也是歷年高考中的必考內(nèi)容.本文就以2016年高考江蘇卷第13題為例,談?wù)劰P者對此題的分析以及一些常見解法和特殊解法,再借助新穎特例強(qiáng)化向量的數(shù)量積的基本方法,最后再回歸到平時(shí)的課堂教學(xué)過程中,進(jìn)一步完善教學(xué)方法.
圖1
對于向量的數(shù)量積問題,一要掌握數(shù)量積的定義及數(shù)量積的公式,二要理解數(shù)量積的幾何意義,三要熟練數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算公式,四要會借助一組基底靈活“拆”、“分”一個(gè)向量.而本題沒有(或不易求出)所求向量的長度,所以只能利用向量坐標(biāo)法和基底法解決問題了.具體方法如下:
評注:同樣是基底法,方法一比較常見,選擇一組基底表示向量,則整個(gè)問題相當(dāng)于轉(zhuǎn)化為這兩個(gè)未知數(shù)(基底),較為簡便地解決了問題.方法二則比較新穎,更換基底并用新的基底表示,再把向量都化為這組基底,體現(xiàn)了逆用思想.
方法四:建系之特殊化(△ABC視為等腰三角形).
由題意知,點(diǎn)B,C關(guān)于點(diǎn)D對稱,故可令A(yù)B=AC,即△ABC為等腰三角形,以BC邊所在直線為x軸,BC邊的中垂線所在直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)C(a,0),B(-a,0),A(0,b),則=(a,b)·(-a,b)=b2-a2=4.
評注:同樣是建系,這種方法卻很優(yōu)越.對于填空題而言,特殊化是最簡潔、最快捷、最有效的方法,同時(shí)也是學(xué)生最喜歡、最樂于接受的一種“懶惰”方法.
方法五:中間結(jié)論法(極化恒等式).評注:此方法利用向量的極化恒等式:a·b=(a+
b)2-(a-b)2],它來源于蘇教版必修4課本P81習(xí)題2.4第5題的變式,幾何意義是向量的數(shù)量積可以表示為以這組向量為鄰邊的平行四邊形的“和的對角線”與“差的對角線”的差的,在三角形中,它可以用三角形的中線表示:a·b=它揭示了三角形的中線與邊長的關(guān)系.很多這方面的試題用此法解決更快捷,更準(zhǔn)確!
圖2
此題也是向量的數(shù)量積問題,同樣不能利用數(shù)量積的定義和幾何意義解題,只能利用基本方法:坐標(biāo)法和基底法.不過本題坐標(biāo)法對于基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)就一時(shí)難以想到,相對于能力稍強(qiáng)些的同學(xué)更容易聯(lián)想到,也更容易操作一些,而基底法則更難以想到,對靈活運(yùn)用知識解決問題的能力要求高一些.
方法一(坐標(biāo)法):以A為原點(diǎn),過點(diǎn)A且與直線m,n平行的直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,則A(0,0),B(a,-1),C(b,-3),所以=(a+b,-4),
以上兩題均主要考查了向量數(shù)量積的基本方法:坐標(biāo)法和基底法.也有一些題會考查平面向量的數(shù)量積的定義和幾何意義,但作為高考題,向量題如果放在第10題之前,則可能偏向于考查向量的基本定義、向量基本坐標(biāo)運(yùn)算和模的運(yùn)算,比如2015年江蘇卷則將向量放置在第6題,就只考查了向量坐標(biāo)之間的運(yùn)算;若向量題放置在第10題之后,相比來說更需要學(xué)生能夠靈活分析,將向量間的知識綜合運(yùn)用起來.
鑒于此,在以后平面向量知識的教學(xué)方面,教師除了要將向量基本定義和運(yùn)算讓學(xué)生熟練化,更需要引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生尋找題中的關(guān)鍵詞,構(gòu)建向量模型,利用基底法和坐標(biāo)法來解決問題.在復(fù)習(xí)階段,教師在加強(qiáng)向量基本知識訓(xùn)練的同時(shí),更要突出向量與其他知識交匯處的復(fù)習(xí),從而使學(xué)生面對新穎靈活題型時(shí),“臨危不亂”,能夠迅速分析問題,正確解決問題.為此,加強(qiáng)有效課堂教學(xué)勢在必行,可從以下三個(gè)環(huán)節(jié)入手:
1.聯(lián)系實(shí)際生活,創(chuàng)設(shè)問題情境,激活學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣
向量是現(xiàn)代數(shù)學(xué)中的一個(gè)新生內(nèi)容,學(xué)生比較生疏,難以理解.所以在向量這個(gè)課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況,多費(fèi)心思,創(chuàng)設(shè)問題情境激發(fā)學(xué)生的問題意識;充分準(zhǔn)備,提升學(xué)生自主參與課堂探究問題的意識.
2.小組討論學(xué)習(xí),培養(yǎng)合作精神,加深學(xué)生對知識的理解與運(yùn)用
向量題型靈活,必須及時(shí)掌握、鞏固與練習(xí),它們是下一步學(xué)習(xí)順利開展的基礎(chǔ).教師提出問題,小組展開討論,先由各位組長根據(jù)題目講解思路,其余三人進(jìn)行回答或補(bǔ)充.這樣一方面有利于發(fā)展學(xué)生交流、表達(dá)和思辨能力;另一方面有利于營造寬松、民主、和諧的教學(xué)氛圍,促使學(xué)生互相學(xué)習(xí)、互相幫助,體驗(yàn)集體榮譽(yù)感和成就感,發(fā)展合作精神.讓學(xué)生積極參與課堂,自主理解和掌握新授知識,能舉一反三.
3.例題立于基礎(chǔ),由易到難,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和發(fā)散性
備好課才能上好課,老師在選取知識應(yīng)用方面的例題時(shí),先以教材中提供的例題為基礎(chǔ),然后再根據(jù)課標(biāo)的要求以及新知識的推廣,進(jìn)行適當(dāng)變式,由易到難的變化引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維的培養(yǎng),盡可能地出現(xiàn)一題多解,并引導(dǎo)學(xué)生分析各種方法之間的優(yōu)劣,提高學(xué)生解題能力的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生對解題過程進(jìn)行精煉和簡化,提高解題效率,培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維.
總之,教師一定要抓住新課程下的三維目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化教學(xué),組織和設(shè)計(jì)合理的課堂導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過深入淺出的問題鏈,激發(fā)學(xué)生的求知欲,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程的重要性;豐富討論形式,增強(qiáng)生生互動,創(chuàng)設(shè)好的學(xué)習(xí)氛圍;積極備好課,選好例題,以少勝多,重在學(xué)生的主體參與和師生互動.