肖松柏 張 璐
?新疆烏魯木齊市第四十一中學
2022年4月,市教研中心舉辦了高中數(shù)學教師說題比賽,要求所選試題必須是人教A版高中數(shù)學(2019版)必修第一冊或必修第二冊中的例題或習題.目的就是鼓勵教師學習新教材、鉆研新教材,以教材為本,以課程標準為綱開展教學,糾正以前那種脫離教材搞教學,忽視教材中典型例題和習題的不妥做法.本文中以本次說題比賽所選習題為例,談?wù)剬π陆滩牧曨}的認識.
圖1
本題選自人教A版高中數(shù)學(2019版)必修第二冊第23頁習題6.2綜合運用第15題,主要考查平面向量的線性運算.
本題屬于向量問題中的高頻考點,在解題中應(yīng)用平面向量基本定理、向量加減法法則、向量運算才能得到解決.考查的核心素養(yǎng)有邏輯推理、數(shù)學運算、直觀想象.
評析:本證法主要用到向量的加法法則及“算兩次”的方法.
證法2:如圖2,延長EF至點G,使EF=FG.
因為F是BC的中點,所以BF=CF.
圖2
因此四邊形EBGF是平行四邊形.
評析:證法2主要通過構(gòu)造平行四邊形,應(yīng)用向量加法的平行四邊形法則.
圖3
證法3:如圖3,延長BA,CD交于點O,連接EO,FO.
評析:證法3主要應(yīng)用了由證法2得出的中線向量結(jié)論,簡化計算.
圖4
證法4:如圖4,過點B作BG∥DC,使BG=DC,則四邊形BGCD是平行四邊形.
因為F為DG的中點,E為AD的中點,所以EF是△AGD的中位線.
本題結(jié)果可以作為一個結(jié)論,靈活應(yīng)用該結(jié)論在解題中可以簡化計算.
圖5
解:如圖5,取AD,AB,BC,CD的中點分別為E,G,F,H.
所以AC=3.
如果變換習題中的四邊形,結(jié)論仍然成立,會為解決問題帶來很多方便.
這個結(jié)論稱為中線長定理.即為人教A版高中數(shù)學(2019年版)必修二第53頁習題6.4第15題:
△ABC的三邊分別為a,b,c,BC,CA,AB邊上的中線分別記為ma,mb,mc,利用余弦定理證明:
圖6
從本習題的證明可以得到中線向量結(jié)論,繼而證明中線長定理.向量的分解一直是學生的難點,從幾道變式題可以看出,學生只要立足教材,真正理解并體會有關(guān)解法,對其相關(guān)的變式問題也很容易解決.因此對教材中的典型例題、習題進行研究,開展“一題多解、一題多變、多題同解” 的訓練,可以提升學生的能力.本題涉及向量的分解,加減法的計算,平行四邊形法則的應(yīng)用,是高考的命題熱點,作為例題極具典型性、作為習題極具訓練價值.
本次說題比賽,市教研中心之所以要求必須選擇新教材中的例題或習題,目的就是要引導教師鉆研新教材、研讀新教材,關(guān)注重點例題和習題,糾正拋開課本圍繞一本復習資料或自編講義教學的錯誤做法.對于教材在教學中的作用,《普通高中數(shù)學課程標準(2017版2020年修訂)》指出:習題是教材的重要組成部分,要提高習題的有效性,科學、準確把握習題的容量、難度.習題是課堂教學內(nèi)容的鞏固和深化,也應(yīng)當為學生發(fā)展數(shù)學學科核心素養(yǎng)提供平臺[1].但在潛意識中學生和教師都覺得課本習題過于簡單而常被忽視,違背了教材設(shè)置習題的初衷.但在2019年版新教材中習題設(shè)置進行分層,可以滿足不同程度學生的需要,加之“源于課本、高于課本”是高考命題的一條原則,因而教學中要提高對教材習題重要性的認識.
教材中的習題是編寫者為鞏固教材知識內(nèi)容,實現(xiàn)課程標準要求精心設(shè)計的,具有基礎(chǔ)性、典型性和發(fā)展性,因此教師必須熟悉習題設(shè)置,布置作業(yè)有的放矢.教材中每小節(jié)內(nèi)容后都設(shè)置了“練習”,這類習題緊扣本節(jié)新知,難度不大,目的是幫助學生理解和掌握本節(jié)課知識點,一般在課堂上完成.每一大節(jié)后都設(shè)置了“習題”,綜合了這一大節(jié)的所有知識點,具有基礎(chǔ)性、綜合性、探究性的特點.“復習鞏固”習題,主要復習本大節(jié)的主要知識點,適合基礎(chǔ)較弱的學生完成.“綜合運用”習題具有一定的難度和綜合性,適合中等基礎(chǔ)的學生完成.“拓廣探索”習題綜合性更強,還具有發(fā)展性,需要引導學生完成.新教材中習題的分層設(shè)置,有利于滿足不同基礎(chǔ)學生的需求,有利于激發(fā)學生學習積極性.
教材中設(shè)置的習題除了具有鞏固新知的功能,還承載著拓展延伸新知的功能[2].教師可以選擇具有典型性、靈活性、層次性、鞏固性的習題,引導學生進行研究型學習.比如說題比賽選擇的這道習題,考慮它有哪些解法,能不能變式,是否隱含有結(jié)論,結(jié)論如何應(yīng)用,等等.又如必修二第53頁“習題6.4”第10題:你能用三角形的邊和角的正弦表示三角形的面積嗎?這其實就是正弦定理的面積公式,現(xiàn)在以習題形式出現(xiàn),就是要求學生在證明的基礎(chǔ)上會靈活應(yīng)用.再如“習題6.4”第21題是一道研究方案的試題,可以參考必修二第49頁例2.所以學生和教師都要轉(zhuǎn)變對教材習題簡單而被忽視的做法.
習題還具有評價功能.教材中的習題多作為每天的課后作業(yè),學生通過完成習題鞏固消化本節(jié)內(nèi)容,及時發(fā)現(xiàn)存在的問題,教師及時批改作業(yè),及時發(fā)現(xiàn)作業(yè)中暴露出來的問題,并及時講評,及時評價,可提升基礎(chǔ)較弱學生的獲得感、自信心,可以激發(fā)學生學習數(shù)學的熱情.同時通過學生完成習題情況反饋進行教學評價,及時調(diào)整教學策略,達到教學相長的目的.