摘 要:學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的本質(zhì)呈現(xiàn),數(shù)學(xué)運算是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。針對高三體育生在數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)方面出現(xiàn)的問題,本文擬通過以下策略:一是強化新概念,內(nèi)化新知識;二是突出數(shù)學(xué)思想,巧用數(shù)學(xué)方法;三是知識整合,明確運算方向。以期探討如何將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與高三體育生的復(fù)習(xí)教學(xué)有機結(jié)合,從而培養(yǎng)真正的“數(shù)學(xué)人”。
關(guān)鍵詞:體育生;運算素養(yǎng);培養(yǎng)策略
學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的本質(zhì)呈現(xiàn),是我們到底需要培養(yǎng)怎樣的人的行動指南。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)課程目標的集中體現(xiàn),是具有數(shù)學(xué)基本特征、適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)包含數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析等六個方面。其中,數(shù)學(xué)運算是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分,“是數(shù)學(xué)活動的基本形式,也是演繹推理的一種形式,是得到數(shù)學(xué)結(jié)果的重要手段”。從2019年開始,廣州市中考也將“考試不能使用計算器”列入了考試要求中。這說明“能推理、會運算”是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中必須具備的基本功之一,廣州市中考數(shù)學(xué)學(xué)科的這一重要改變,也從一個側(cè)面反映了對學(xué)生“數(shù)學(xué)運算”素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性與緊迫性。
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本素養(yǎng)由基礎(chǔ)知識、基本技能和解決問題三個層面組成。其實學(xué)生運算素養(yǎng)的培養(yǎng)與學(xué)科學(xué)習(xí)素養(yǎng)是相輔相成、密不可分的。但是,有不少人簡單認為數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)等同于計算能力,其實數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)除了計算能力的培養(yǎng)外,還包括對題目的理解能力、對知識點的應(yīng)用能力,以及實施運算過程中分析運算條件、選擇運算方法的能力。在高三體育班的復(fù)習(xí)備考過程中,可以明顯感覺到學(xué)生的運算素養(yǎng)較差,具體表現(xiàn)在:
一、基礎(chǔ)知識不扎實。學(xué)習(xí)目標不明確,學(xué)習(xí)動機不強烈,“基礎(chǔ)弱,能力低”幾乎是大部分體育生的代名詞。由于體育生天性好動,自制力差,加之體育生的文化分要求相對較低,數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)有一定難度,導(dǎo)致體育生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣度不高。因此在高中前兩年基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)中荒廢了學(xué)業(yè),等到高三醒悟過來時,卻發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)是一門難以逾越的鴻溝。
二、基本方法不得當。基礎(chǔ)知識的不扎實,也導(dǎo)致大部分體育生對教師產(chǎn)生了很強的依賴性。課堂練習(xí)時,學(xué)生如同遇見天書,無從下手,坐等答案;課堂講解時,學(xué)生目光呆滯,仿佛即將被催眠,坐等下課。教師千辛萬苦給學(xué)生歸納總結(jié)不同的題型以及對應(yīng)的基本方法,反復(fù)強調(diào)遇什么題用什么方法,以不變應(yīng)萬變,然而同一道題目反復(fù)考了三次后,學(xué)生的潛臺詞依然是:“這題怎么做”?
三、基本運算不熟練。在平時的教學(xué)中,也有小部分體育生表現(xiàn)出扎實的文化基礎(chǔ),然而在做題時經(jīng)常出現(xiàn)“一看就會,一做就錯”以及“會而不對,對而不全,全而不優(yōu)”的情況,導(dǎo)致每次考試成績都不理想。翻看他們的答卷會發(fā)現(xiàn)失分的主要原因就是對運算對象不理解、運算法則不熟練、運算方向不明確、運算路徑不科學(xué),使得在繁瑣的運算過程中迷失自我。
針對高三體育生在數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)方面出現(xiàn)的問題,本文以《極坐標與參數(shù)方程》的高考復(fù)習(xí)備考策略為例,試圖探討如何將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與高三體育生的復(fù)習(xí)教學(xué)有機結(jié)合,以期達到復(fù)習(xí)備考的理想效果。
策略一:強化新概念,內(nèi)化新知識。
基本概念的理解是思維和運算的基礎(chǔ),高中數(shù)學(xué)選修4-4中《坐標系與參數(shù)方程》的內(nèi)容中引入了新的概念——極坐標系,其中包括極徑、極角、極坐標的概念。由于學(xué)生對已有知識——直角坐標系的認識根深蒂固,所以在學(xué)習(xí)極坐標系時學(xué)生表現(xiàn)出排斥心理,不斷地強調(diào)“我不會”和“理解不了”,甚至在解決這道題時經(jīng)常不假思索地將極坐標轉(zhuǎn)換成直角坐標,結(jié)果往往陷入“崩潰”的邊緣。隨著基礎(chǔ)教育課程改革的不斷深入,對基本概念的考查也成為了高考命題的趨勢。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為依托,讓學(xué)生掌握運算所需的基本概念為運算的前提。
例1.已知曲線C的極坐標方程為,直線,直線.以極點O為原點,極軸為x軸的正半軸建立平面直角坐標系.若直線l1與曲線C交于O,A兩點,直線l2與曲線C交于O,B兩點,求△AOB的面積.
該題是2019屆廣州市高三調(diào)研測試題目,通過對題目有效信息的讀取,利用極坐標系的概念,聯(lián)立方程組和,就可以得到和。根據(jù)極坐標中極徑的概念可以得到,。再根據(jù),得到的面積為。在理解概念的基礎(chǔ)上進行運算,方法簡單明了。但是在改卷的過程中,發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生由于思維慣性,將極坐標轉(zhuǎn)換成直角坐標來運算,結(jié)果陷入了“復(fù)雜”的運算中無法自拔。這說明在對《坐標系與參數(shù)方程》的復(fù)習(xí)備考中要不斷強化極坐標的概念,通過相應(yīng)的習(xí)題來幫助學(xué)生理解并內(nèi)化成自我知識,以提高運算效果。
策略二:突出數(shù)學(xué)思想,巧用數(shù)學(xué)方法。
高三復(fù)習(xí)備考中運算能力的培養(yǎng)必須突出數(shù)學(xué)思想和方法的教學(xué),全國卷對《坐標系與參數(shù)方程》的考查涵蓋了數(shù)學(xué)中的四大思想:函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想和等價轉(zhuǎn)換思想。因此教師要重視培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、概括能力等,使學(xué)生在解決問題的基礎(chǔ)上培養(yǎng)創(chuàng)新思維。通過引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),可以發(fā)現(xiàn)對《坐標系與參數(shù)方程》的考查題型大概有三種:1.求直線與曲線相交的問題;2.求圓錐曲線上的點與直線關(guān)系問題;3.曲線與曲線相交的問題。每種類型包含著不同的數(shù)學(xué)思想和解決方法,以直線與曲線相交的問題為例,這類題有明顯的幾何特征,需要學(xué)生有一定的觀察能力。解決該類題目我們運用到一個抽象的概念——參數(shù)“t”的幾何意義:直線l上以定點P(a,b)為起點,任意一點M(x,y)為終點的有向線段的數(shù)量,|t|的幾何意義是直線上點M到P的距離。對于參數(shù)“t”很多學(xué)生無法理解,這需要教師在圍繞運算素養(yǎng)培養(yǎng)的同時提高學(xué)生對抽象概念的概括能力。具體而言,“t”的幾何意義就是“定點到動點的距離”,將抽象問題具體化也是培養(yǎng)學(xué)生運算素養(yǎng)的升華。
例2.在直角坐標系中,以原點為極點,軸的正半軸為極軸建立極坐標系,已知曲線,過點的直線l的參數(shù)方程(t為參數(shù)),l與C分別交于點M,N。若等比數(shù)列,求的值。
該題是2017年惠州市的模擬改編題,該題看似復(fù)雜,但是幾何意義明顯。從題目中可以看出點在直線上,所以將點P的坐標(-2+)代入圓C直角坐標方程為中,有:。根據(jù)參數(shù)t的幾何意義,不難發(fā)現(xiàn)分別是點M、N到點P的距離,設(shè)圓C與直線l的交點M,N的參數(shù)分別為,則,,再利用等比數(shù)列中等比中項的性質(zhì)就可以把表達式表示出來,進而求出,整個過程思路明了,計算簡便。
但是如果單純地把這道題目當成是交點問題去求交點的話,往往需要較強的計算能力以及強大的內(nèi)心。因此在審題時要是能發(fā)現(xiàn)問題中的幾何特征,聯(lián)系到參數(shù)“t”的幾何意義,解答的過程自然就會流暢很多。所以,對于一些規(guī)律性較強的問題,在解答時,要求學(xué)生能夠牢固掌握一些基本方法,形成一定的思維習(xí)慣,樹立數(shù)學(xué)思想方法意識。只有明確題目中考查的思想方向,科學(xué)選取相應(yīng)的解題方向,才能為運算提供正確的方向。
策略三:知識整合,明確運算方向。
高三體育班的復(fù)習(xí)備考不同于普通理科班,由于體育考生術(shù)科訓(xùn)練所需的時間較長,因此文化科復(fù)習(xí)的有效時間只有短短的三、四個月。雖然經(jīng)過一輪復(fù)習(xí)后,大部分學(xué)生對基礎(chǔ)知識可以理解并掌握,但是學(xué)生只能掌握零散的知識點。而全國高考卷非常重視對數(shù)學(xué)綜合性能力的考查,也就是說一道題目會考察到兩個或兩個以上的知識點,這也是體育考生分數(shù)不高的關(guān)鍵原因。因此,教師在復(fù)習(xí)時要對知識點進行整合,理清知識點間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,才能幫助學(xué)生提高他們的審題能力以及運算能力。
例3.在直角坐標系xOy中,曲線C1的方程為y=k|x|+2.以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C2的極坐標方程為.
(1)求C2的直角坐標方程;
(2)若C1與C2有且僅有三個公共點,求C1的方程.
該題是2018年全國Ⅰ卷的題目,該題第二問考查了學(xué)生較強的綜合能力以及較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。通過函數(shù)的奇偶性可以判斷方程y=k|x|+2是偶函數(shù),關(guān)于y軸對稱,且C1恒過點(0,2),再利用數(shù)形結(jié)合思想,在草稿紙上畫出草圖,以筆為直線,繞著定點旋轉(zhuǎn),用運動的觀點,就可以發(fā)現(xiàn)當直線與圓相切時,與圓有且僅有三個公共點。再根據(jù)圓心到直線的距離等于半徑就可以算出,故的方程為。
附圖:
考試中,不少學(xué)生在對第二問有效信息的讀取時,只看到C1是直線,C2是圓,腦海里只呈現(xiàn)了一個知識點:直線與圓的位置關(guān)系。因此想象不出“直線和圓有且僅有三個公共點”的情況。這時需要教師在復(fù)習(xí)備考過程中要善于引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生建立知識點間的內(nèi)在聯(lián)系,根據(jù)不同的已知條件能夠聯(lián)想到相應(yīng)的知識點,巧用解題方法建立知識點間的關(guān)系。閱題時要善于挖掘題目中的內(nèi)在結(jié)構(gòu),尋找正確的解題方向,幫助學(xué)生提高運算效果。
許多人對體育考生的理解都存在一定的誤區(qū),認為高考對體育生文化科要求不高,只要術(shù)科上了線,文化科考個300分就達到雙上線的要求。因此一心栽在術(shù)科訓(xùn)練上,放棄了對文化科高分的追求。但是認真分析我校體育考生的體育素質(zhì),大部分考生的術(shù)科分數(shù)集中在[190,260]之間,如果要考上與術(shù)科成績匹配的大學(xué),文化分至少345分。以2019屆我校體育生為例,術(shù)科最高分是258分,根據(jù)公式算出術(shù)科最終得分是387分,2018年廣州大學(xué)體育生錄取的分數(shù)線是527分,也就是說該考生如果想被廣州大學(xué)錄取,文化分還差140分,換算成原始分就是350分。據(jù)了解,該生的理想大學(xué)是華南師范大學(xué),以2018年錄取分數(shù)為參考,華南師范大學(xué)體育類考生的錄取分數(shù)線是556分,也就是說該生的文化科原始分數(shù)至少422.5分??梢?,全國高考是對綜合素質(zhì)人才的選拔,即便是既要兼顧術(shù)科高考又要沖刺文化科高考的體育生也不例外。
數(shù)學(xué)不僅是知識型學(xué)科,更是思維型學(xué)科。在高三體育生的復(fù)習(xí)備考中,也必須樹立以發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素為導(dǎo)向的數(shù)學(xué)意識,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會應(yīng)用、學(xué)會創(chuàng)新。堅持基于發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的理念,認真鉆研考試大綱,善于整合學(xué)科知識,努力培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,從而培養(yǎng)真正的“數(shù)學(xué)人”。
參考文獻
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作者簡介:王奕帆,性別:女,出生年月:1984年5月,籍貫:云南鎮(zhèn)雄工作單位:廣東省廣州市增城區(qū)派潭中學(xué);學(xué)歷:大學(xué)本科職稱:中學(xué)二級教師