高中,是學(xué)生人生中至關(guān)重要的時(shí)期,也是學(xué)生為高考做準(zhǔn)備的關(guān)鍵三年。在這個(gè)階段,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不僅要掌握知識(shí)點(diǎn),更要培養(yǎng)思維習(xí)慣和解決問(wèn)題的能力。我們一直在探索如何更有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。以下是我在多年工作中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn),在此與同行分享。
一、數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練的核心要點(diǎn)
數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練,不同于單純的知識(shí)傳授,更注重對(duì)學(xué)生思考能力、邏輯推理能力的培養(yǎng)。其核心要點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。
深度理解而非機(jī)械記憶:數(shù)學(xué)不是簡(jiǎn)單地記住公式和定理,而是深入理解其背后的邏輯。每一公式、每一定理都有其歷史背景和發(fā)展過(guò)程,理解這些背景和過(guò)程可以幫助學(xué)生更好地掌握和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)。
邏輯推理:數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于邏輯,學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)如何從已知條件出發(fā),通過(guò)一系列邏輯推理得出結(jié)論。這不僅是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵,更是一種訓(xùn)練學(xué)生邏輯思考和批判性思維的方法。
發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題:數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練不僅是解決給定問(wèn)題,更重要的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索,自己提出問(wèn)題并嘗試解決,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立思考能力。
數(shù)形結(jié)合:視覺(jué)是人類(lèi)最主要的感知方式。數(shù)學(xué)中的許多概念都可以通過(guò)圖形、圖像來(lái)直觀地表達(dá)和理解。教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中嘗試將抽象的數(shù)學(xué)概念與具體的圖形結(jié)合,增強(qiáng)其直觀性。
實(shí)際應(yīng)用:數(shù)學(xué)不是脫離實(shí)際的純理論學(xué)科,其在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。學(xué)生應(yīng)該了解數(shù)學(xué)在實(shí)際中的應(yīng)用,這樣可以加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,也可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
練習(xí)與反饋:數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)需要大量的實(shí)踐。學(xué)生應(yīng)該進(jìn)行大量練習(xí),不斷鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。同時(shí),及時(shí)反饋是提升學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵,教師應(yīng)該及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)并改正錯(cuò)誤。
數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練的核心在于培養(yǎng)學(xué)生的深度理解、邏輯推理、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,并在實(shí)踐中不斷鞏固和提高。
二、高考答題技巧
(一)選擇題答題技巧
高考選擇題部分對(duì)答題速度和答題技巧都有較高要求。以下答題技巧旨在提高學(xué)生的答題效率和準(zhǔn)確率。
代入法:這是最直觀的方法。當(dāng)面對(duì)具有多個(gè)選擇的問(wèn)題時(shí),學(xué)生可以將每個(gè)選項(xiàng)代入題目中的公式或條件,看哪個(gè)選項(xiàng)能使條件成立,從而迅速找出正確答案。
特值法:這種方法對(duì)于需要求解方程、不等式或數(shù)列的選擇題尤為有效。學(xué)生可以取某個(gè)特定值,如簡(jiǎn)單的數(shù)字或已知條件,然后將其代入問(wèn)題,迅速驗(yàn)證或排除某些選項(xiàng)。
排除法:有時(shí),一些選項(xiàng)明顯是錯(cuò)誤的,或與題目條件不符。學(xué)生可以首先排除這些選項(xiàng),然后在剩余的選項(xiàng)中選擇正確答案,這樣能夠節(jié)省答題時(shí)間。
(二)填空題答題技巧
填空題,作為高考數(shù)學(xué)試卷中的一部分,具有其獨(dú)特的考查特點(diǎn)。這部分試題注重學(xué)生對(duì)基本概念和事實(shí)的掌握,同時(shí)也測(cè)試其應(yīng)用能力和準(zhǔn)確性。以下是幾種針對(duì)填空題的答題技巧。
按順序填寫(xiě):有些填空題中存在多個(gè)空,學(xué)生應(yīng)按照題目給定的順序進(jìn)行填寫(xiě)。通常,前面的空所需填寫(xiě)的內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單,而且可能為后續(xù)的空提供線(xiàn)索或答案。
利用特殊情況:“以偏概全”是一種答題方法,即在某些特殊情況下得出結(jié)論,然后推廣到一般情況。由于填空題只需提供答案,而不需要展示詳細(xì)的解題過(guò)程,所以這種方法在某些場(chǎng)合下特別有效。
(三)解答題答題技巧
解答題,作為高考數(shù)學(xué)試卷中的重要部分,旨在測(cè)試學(xué)生深入理解、分析和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。它所占的分?jǐn)?shù)比重較大,因此答題時(shí)的技巧顯得尤為關(guān)鍵。以下是幾種針對(duì)解答題的答題方法。
審題至關(guān)重要:首先,深入讀題,確保充分理解題目所給的條件和要求。這有助于正確選擇解題策略,避免走彎路。
解答過(guò)程的條理性:學(xué)生需要確保解題過(guò)程的邏輯性、連貫性和完整性。每一步驟都應(yīng)清晰展示,關(guān)鍵的推導(dǎo)和結(jié)論都必須明確標(biāo)出。特別是在涉及分類(lèi)討論或證明的題目中,結(jié)論的歸納和實(shí)際問(wèn)題的“翻譯”都尤為關(guān)鍵。
三、高中數(shù)學(xué)思維在高考答題技巧中的運(yùn)用
(一)將邏輯思維應(yīng)用于答題技巧中
教師以“2021年濰坊三模1”和“2021年濱州二模1”中的試題為學(xué)生講解答題技巧。
首先,教師指出,在處理集合類(lèi)問(wèn)題時(shí),邏輯思維和清晰的推導(dǎo)過(guò)程是答題的關(guān)鍵。
以“2021年濰坊三模1”為例,全集U包括1,2,3,4,5,而集合A和B分別是1,2和3,4。教師提醒學(xué)生,對(duì)于集合的問(wèn)題,一定要明確每個(gè)集合的元素,并理解集合間的基本運(yùn)算。在這個(gè)題目中(如圖1),要求找到集合5的表達(dá)方式。學(xué)生應(yīng)當(dāng)首先確認(rèn)A和B的并集A∪B=1,2,3,4。隨后,根據(jù)并集的結(jié)果,可以得出補(bǔ)集cu(A∪B)為5,因此,正確答案為A選項(xiàng)。
其次,教師再次拿出“2021年濱州二模1”的試題。在這一題中,學(xué)生需要根據(jù)圖中的陰影部分確定集合的元素(如圖2)。通過(guò)分析B集合的定義,學(xué)生可以確認(rèn)B=2,3。接著,學(xué)生要結(jié)合圖形來(lái)判斷哪些元素包含在A或B中,但并不在A和B的交集里。通過(guò)這樣的邏輯分析,學(xué)生可以得出,陰影部分所表示的集合為-2,0,從而明確D選項(xiàng)為正確答案。
最后,教師總結(jié),不論是哪種類(lèi)型的集合題,都需要運(yùn)用邏輯思維進(jìn)行推導(dǎo)和分析。清晰的思路和正確的答題技巧,可以幫助學(xué)生更好地理解和解答這類(lèi)問(wèn)題。
(二)數(shù)形結(jié)合思想在答題中的應(yīng)用
數(shù)形結(jié)合思想是指將數(shù)學(xué)與幾何形狀相結(jié)合,通過(guò)形象直觀的方式來(lái)理解和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。這種思維方式特別適用于解決幾何題目,因?yàn)樗軒椭鷮W(xué)生從圖形中發(fā)現(xiàn)解題規(guī)律,從而更加快速和準(zhǔn)確地求解。
教師以“2023年哈爾濱市名校高三學(xué)年模擬試卷”中的試題為例,向?qū)W生展示如何利用數(shù)形結(jié)合思想來(lái)解決三棱柱的相關(guān)問(wèn)題。首先,教師指出,要解決這類(lèi)題目,學(xué)生首先需要對(duì)圖形有深入的了解。通過(guò)對(duì)圖形的分析可以發(fā)現(xiàn),三棱柱的三個(gè)側(cè)面中,BCC1B1為菱形(如圖3),這為后續(xù)的證明和求解提供了很大的便利。
對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題,學(xué)生需要證明平面ABC1垂直于平面AB1C。教師提醒學(xué)生,要完成這個(gè)證明,可以從菱形BCC1B1的性質(zhì)入手,由于菱形的對(duì)角線(xiàn)互相垂直且相等,結(jié)合已知條件AA1⊥A1B1和AB⊥BC,學(xué)生可以得出平面ABC1⊥平面AB1C的結(jié)論。
接下來(lái),針對(duì)第二個(gè)問(wèn)題,教師指出,這是一個(gè)涉及三棱柱內(nèi)部角的計(jì)算問(wèn)題。學(xué)生首先需要利用已知條件BC=2AB=2,結(jié)合菱形BCC1B1的性質(zhì),可以計(jì)算出AC1的長(zhǎng)度。隨后,利用三角函數(shù)的相關(guān)知識(shí),結(jié)合已知∠B1BC=60°,學(xué)生可以計(jì)算出二面角B1-AC1-B的正弦值。
最后,教師總結(jié),要解決這類(lèi)三棱柱的問(wèn)題,學(xué)生需要深入理解圖形的性質(zhì),并巧妙地將數(shù)學(xué)知識(shí)與幾何形狀結(jié)合起來(lái)。通過(guò)數(shù)形結(jié)合的思維方式,學(xué)生可以更加輕松地找到解題的切入點(diǎn)和方法。
(三)利用分類(lèi)討論思維解決問(wèn)題
分類(lèi)討論思維是在面對(duì)問(wèn)題的多種可能性時(shí),將其分為幾個(gè)類(lèi)別或情況來(lái)分別進(jìn)行討論的方法。這種思維方式可以幫助學(xué)生系統(tǒng)地、有條理地解決問(wèn)題,避免遺漏重要的情況或條件,從而達(dá)到準(zhǔn)確求解的目的。
教師以二次函數(shù)試題為例,引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)如何運(yùn)用分類(lèi)討論的思維方法來(lái)解題。題目描述:已知二次函數(shù)f(x)的解為兩個(gè)不同的實(shí)數(shù),但具體的解析式未知,試求函數(shù)f(x)的取值范圍。
教師提醒學(xué)生,需要考慮二次函數(shù)的判別式D的情況,以下提取三種可能的情況來(lái)進(jìn)行討論。
在判別式D>0的情況下,教師要讓學(xué)生明白這意味著函數(shù)有兩個(gè)不同的實(shí)根,函數(shù)的圖像會(huì)與x軸相交于兩點(diǎn),因此函數(shù)值會(huì)涵蓋一整個(gè)區(qū)間。
然后轉(zhuǎn)到判別式D=0的情況,此時(shí)函數(shù)有兩個(gè)相同的實(shí)根,函數(shù)的圖像與x軸僅在一個(gè)點(diǎn)相交,這意味著函數(shù)的最大值或最小值在這一點(diǎn)取得。
教師再引導(dǎo)學(xué)生討論判別式D<0的情況,明確這意味著函數(shù)沒(méi)有實(shí)根,函數(shù)的圖像與x軸沒(méi)有交點(diǎn),從而確定函數(shù)的取值范圍。
通過(guò)這樣的分類(lèi)討論,學(xué)生可以清晰地理解在不同的情況下,函數(shù)的取值范圍如何變化。
(四)轉(zhuǎn)化與化歸思維的答題應(yīng)用
轉(zhuǎn)化與化歸思維是指將一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題或不熟悉的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)已知的或相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題進(jìn)行求解,從而達(dá)到解決問(wèn)題的目的。
教師以復(fù)數(shù)試題為例,展示了如何運(yùn)用轉(zhuǎn)化與化歸的思維來(lái)解答問(wèn)題。題目是:已知復(fù)數(shù)z滿(mǎn)足|z-1|=|z+1|,求z的取值范圍。
教師詢(xún)問(wèn):“面對(duì)這樣的復(fù)數(shù)問(wèn)題,我們首選的策略是什么?”學(xué)生回答:“我們通常希望將其轉(zhuǎn)化為我們熟悉的形式或公式?!?/p>
教師點(diǎn)頭表示贊同:“沒(méi)錯(cuò),這樣的轉(zhuǎn)化可以使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單。你們是否注意到這個(gè)問(wèn)題與平面上的哪個(gè)幾何知識(shí)點(diǎn)有關(guān)?”學(xué)生思考片刻后回答:“這個(gè)等式好像描述了平面上的點(diǎn)與兩個(gè)固定點(diǎn)之間的距離相等?!?/p>
教師笑了笑:“非常好!這實(shí)際上是描述了一個(gè)什么幾何圖形?”學(xué)生答:“這是一個(gè)平分線(xiàn)!”
教師繼續(xù):“對(duì),所以我們可以把這個(gè)復(fù)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面幾何問(wèn)題?,F(xiàn)在,假設(shè)z在復(fù)平面上代表點(diǎn)P,那么|z-1|和|z+1|分別表示P點(diǎn)到哪兩個(gè)點(diǎn)的距離相等呢?”學(xué)生答:“這表示P點(diǎn)到點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)B(-1,0)的距離相等?!?/p>
教師總結(jié):“對(duì),所以P點(diǎn)必定在AB的平分線(xiàn)上。這樣,我們就成功地將一個(gè)關(guān)于復(fù)數(shù)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的平面幾何問(wèn)題,并迅速找到了答案。”
這一教學(xué)實(shí)例清晰地展示了如何將轉(zhuǎn)化與化歸思維應(yīng)用于答題中,使得看似復(fù)雜的問(wèn)題變得簡(jiǎn)單易解。
編輯:曾彥慧
作者簡(jiǎn)介:吳冬霞(1983—),女,漢族,山東聊城人,碩士,中學(xué)一級(jí)教師,研究方向:數(shù)學(xué)教學(xué)。