摘要:主要研究一道高考平面向量試題的解題策略和背景溯源,在探究平面向量共線問(wèn)題的過(guò)程中熟悉化歸思想和目標(biāo)函數(shù)的處理方法,增強(qiáng)核心直觀想象數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);平面向量;試題探究
近日,在一次平面向量考試后,筆者利用智學(xué)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)下面這道高考向量試題學(xué)生正確率很低,由此啟發(fā)了筆者對(duì)這道高考試題的解法探究與教學(xué)思考。
此道高考試題是一道選擇壓軸好題,題目設(shè)置巧妙,內(nèi)涵豐富,給人以題在書(shū)外,根在書(shū)內(nèi)的感覺(jué),將等與不等、函數(shù)思想、消元思想、數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想等融為一體,考查了學(xué)生綜合運(yùn)用平面向量的有關(guān)知識(shí)和方法,以及函數(shù)、不等式、圓的方程、直線和圓的位置關(guān)系等相關(guān)知識(shí)和分析、解決問(wèn)題的能力,著重對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)如直觀想象、建模、運(yùn)算等的考查,體現(xiàn)了高考從能力到素養(yǎng)的改革方向。
一、 解法探究
數(shù)學(xué)家波利亞在《怎樣解題》中提出了一個(gè)解決問(wèn)題表,下面就根據(jù)這個(gè)解題表結(jié)合這道高考向量試題展開(kāi)解題策略探究。
平面向量兼具數(shù)與形雙重性,根據(jù)題型思路的不同,平面向量常用代數(shù)化解題策略和圖形化策略。
思路一數(shù)學(xué)運(yùn)算
課程標(biāo)準(zhǔn)中指出:數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)是指利用數(shù)學(xué)公式和運(yùn)算性質(zhì)及規(guī)則對(duì)運(yùn)算對(duì)象進(jìn)行變換或代換演算解決問(wèn)題的過(guò)程。
策略一設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)建立函數(shù)模型
點(diǎn)評(píng):策略一通過(guò)坐標(biāo)化策略將向量最值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的函數(shù)最值問(wèn)題,接著通過(guò)三種策略求出目標(biāo)函數(shù)的最值,從而有效地降低了問(wèn)題的求解難度。策略二通過(guò)圖形化策略,直觀簡(jiǎn)便,能避免代數(shù)求解的復(fù)雜計(jì)算,提高解題效率,培養(yǎng)了學(xué)生直觀想象素養(yǎng)。
波利亞曾提到過(guò):解題之后的回顧、探究和推廣與解決問(wèn)題相比更重要。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)策略二源于教材,但又高于教材,解題過(guò)程中發(fā)現(xiàn)動(dòng)點(diǎn)P不局限于圓上,在區(qū)域內(nèi)也可以,為什么可以脫離曲線的方程解題?帶著疑問(wèn)進(jìn)一步來(lái)挖掘試題的背景。
二、 背景溯源推廣
點(diǎn)評(píng):本題利用常規(guī)化處理有一定難度,通過(guò)把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為OB,OC為基底,利用定理得到2m+n的函數(shù)模型,有助于學(xué)生化歸思想和直觀想象及建模等數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。利用變換基底可以求解ax+by(ab≠0)的值、最值或取值范圍等問(wèn)題,請(qǐng)讀者自行探究。
四、 兩點(diǎn)思考
(一)教學(xué)中應(yīng)注重由講怎么做到講怎么想
在日常的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生做題只講怎么做,不講怎么想的現(xiàn)象還是比較普遍,因此教師要注重從講怎么做轉(zhuǎn)變成講怎么想,不僅要講清怎么做,還要著重講清為什么這樣做,并指導(dǎo)學(xué)生怎么想的方法,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入思考,把握數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì),促進(jìn)學(xué)生思維的形成和發(fā)展,提升學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,而不是只會(huì)機(jī)械模仿,要學(xué)會(huì)舉一反三,切實(shí)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。
(二)教學(xué)中應(yīng)注重反思與拓展,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)
許多試題特別是高考題,都蘊(yùn)含著潛在的價(jià)值,因此教師應(yīng)突出數(shù)學(xué)核心知識(shí),避免就題論題,要重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生解題后學(xué)會(huì)反思,挖掘題目所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,從多角度對(duì)題目進(jìn)行變式、類比與拓展,從而使學(xué)生在不斷反思再創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過(guò)程中將所學(xué)到的新知識(shí)進(jìn)行梳理和升華,在鞏固已學(xué)知識(shí)和方法的同時(shí)發(fā)散思維,提高解題能力和核心數(shù)學(xué)素養(yǎng),增強(qiáng)創(chuàng)新應(yīng)用意識(shí),提高了課堂的高效性。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:
黃文汭,福建省福州市,福州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校。