【摘要】高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)教師在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中著力發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng),同時(shí)學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)應(yīng)能夠獲得“四基”“四能”.本文將數(shù)學(xué)課標(biāo)的貫徹實(shí)施作為研究背景,以湘教版高中數(shù)學(xué)必修一第五章“三角函數(shù)”章節(jié)內(nèi)容為基礎(chǔ),通過(guò)例舉與三角函數(shù)相關(guān)試題和解析的方式從數(shù)學(xué)基本思想和解決問(wèn)題的能力兩個(gè)方面探索高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)策略,旨在提升解題教學(xué)實(shí)效,推動(dòng)課標(biāo)落實(shí).
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);解題技巧
“四基”中的“基本思想”主要包括抽象思想、推理思想和建模思想,與“核心素養(yǎng)”中的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)、邏輯推理素養(yǎng)以及數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)息息相關(guān);而“四能”中的“解決問(wèn)題的能力”主要體現(xiàn)在學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)通過(guò)想象、運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,與“核心素養(yǎng)”中的直觀想象素養(yǎng)、數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)以及數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)息息相關(guān).所以,核心素養(yǎng)視域下的高中數(shù)學(xué)解題教學(xué),教師應(yīng)重視挖掘“四基四能”與“核心素養(yǎng)”之間的聯(lián)系,選擇既有利于發(fā)展學(xué)生“四基四能”,又有利于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的數(shù)學(xué)習(xí)題,輔以解題教學(xué)引導(dǎo)提升解題教學(xué)實(shí)效.
1 核心素養(yǎng)與基本思想
基本思想,是高中數(shù)學(xué)四基的關(guān)鍵內(nèi)容之一,其中抽象、推理和建模三大數(shù)學(xué)思想的下位涵蓋了眾多的數(shù)學(xué)思維,如抽象思想的下位包含集合思維、符號(hào)思維、數(shù)形結(jié)合思維等;推理思想的下位包含分類(lèi)思維、轉(zhuǎn)化思維、歸納思維、類(lèi)比思維、演繹思維等;建模思想的下位包含量化思維、簡(jiǎn)化思維、函數(shù)思維等.所以,在解題教學(xué)實(shí)踐中,教師可以將三大數(shù)學(xué)思想下位的數(shù)學(xué)思維作為切入點(diǎn),選擇能夠訓(xùn)練學(xué)生數(shù)學(xué)思維的習(xí)題,使學(xué)生在解題過(guò)程中實(shí)現(xiàn)某一數(shù)學(xué)思維的進(jìn)步,從而幫助學(xué)生獲得學(xué)科“基本思想”,發(fā)展學(xué)科“核心素養(yǎng)”.
1.1 數(shù)形結(jié)合思維
例1 下列命題正確的是( )
(A)第一象限的角一定不是負(fù)角.
(B)第二象限的角一定會(huì)比第一象限的角大.
(C)手表的時(shí)針走過(guò)了2個(gè)小時(shí),所以時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度為60°.
(D)如果α=5rad,那么α為第四象限的角.
解析 本題主要考查學(xué)生對(duì)三角函數(shù)章“角的概念的推廣”一課象限角和任意角概念的掌握.對(duì)于選項(xiàng)(A)可以隨機(jī)舉出一個(gè)第一象限的負(fù)角,如-359°,所以(A)選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)(B)可以隨機(jī)舉出一個(gè)第二象限角,如135°,再列舉一個(gè)第一象限角,如361°,顯然361°>135°,所以選項(xiàng)(B)錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)(C)鐘表時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角屬于負(fù)角,所以選項(xiàng)(C)錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)(D),因?yàn)?rad ≈ 57.3°,所以5rad ≈ 5×57.3°=286.5°,為第四象限角,故(D)選項(xiàng)正確.
在抽象類(lèi)數(shù)學(xué)問(wèn)題解決中,數(shù)形結(jié)合思維屬于最為基本的一種抽象思想,學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思維水平在一定程度上影響著學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象能力.
1.2 分類(lèi)思維
例2 [多選]已知xx≠kπ2,k∈Z,則函數(shù)y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx的值可能是( )
(A)0. (B)-4. (C)4. (D)2.
解析 本題主要考查學(xué)生對(duì)三角函數(shù)章任意三角函數(shù)的定義”一課內(nèi)容的掌握.由題干信息可知,因?yàn)閤x≠kπ2,k∈Z,所以sinx≠0,cosx≠0.基于四個(gè)象限分類(lèi)討論x在四個(gè)象限時(shí)的y值.
如果x在第一象限,則有sinx>0,cosx>0,sinxcosx>0,那么y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx=1+1-2=0;
如果x在第二象限,則有sinx>0,cosx<0,sinxcosx<0,那么y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx=1-1+2=2;
如果x在第三象限,則有sinx<0,cosx<0,sinxcosx>0,那么y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx=-1-1-2=-4;
如果x在第四象限,則有sinx<0,cosx>0,sinxcosx<0,那么y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx=-1++2=2.
通過(guò)分類(lèi)討論可以確定函數(shù)的值域y∈0,2,-4,故選擇(A)(B)(D)三個(gè)選項(xiàng).
在三角函數(shù)問(wèn)題的解題中,分類(lèi)思維是學(xué)生最為常用的一種數(shù)學(xué)推理思想,學(xué)生分類(lèi)思維水平?jīng)Q定著學(xué)生在面對(duì)一道數(shù)學(xué)題時(shí)是否能夠快速找到解題方法,完成解題任務(wù).從而提升學(xué)生的解題效率,發(fā)展學(xué)生邏輯推理素養(yǎng).
2 核心素養(yǎng)與解決問(wèn)題的能力
例3 已知函數(shù)f(x)=2sin2x-π6+1.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)若f(x)=0,x∈-π2,π,求x的值.
解析 本題主要考查學(xué)生對(duì)三角函數(shù)章“函數(shù)y=Asinωx+φ的圖象與性質(zhì)”一課內(nèi)容的掌握.
(1)令-π2+2kπ≤2x-π6≤π2+2kπ,k∈Z,
則-π6+kπ≤x≤π3+kπ,k∈Z,
則可以得出函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為
-π6+kπ,π3+kπ,k∈Z.
(2)由f(x)=0可以得到2sin2x-π6+1=0,
則有sin2x-π6=-12,
因?yàn)閤∈-π2,π,
所以可以得出2x-π6∈-7π6,11π6,
則可以得出2x-π6=-5π6,
或2x-π6=-π6,或2x-π6=-7π6,
解得x=0或x=-π3或x=2π3.
學(xué)生在解題過(guò)程中,能夠清晰地表達(dá)解題步驟、清晰地呈現(xiàn)解題思路象征著學(xué)生擁有良好的數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)和解決問(wèn)題的能力.
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文基于高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施,立足“四基四能”與學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng),分別從核心素養(yǎng)與基本思想、核心素養(yǎng)與解決問(wèn)題的能力兩個(gè)維度概括了高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)策略.通過(guò)本文上述的理論研究得以明確,核心素養(yǎng)與“四基四能”之間存在著緊密的聯(lián)系,教師可以將解題教學(xué)作為載體,在養(yǎng)成學(xué)生基本思想、提高學(xué)生解決問(wèn)題能力的過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)、邏輯推理素養(yǎng)以及數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).
參考文獻(xiàn):
[1]顏廷省.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生解題能力的培養(yǎng)研究[J].數(shù)理天地(高中版),2024(11):116-118.
[2]姜玉娟.核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)路徑分析[J].試題與研究,2024(10):144-146.
[3]童云飛.基于思維能力培養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)分析[J].試題與研究,2024(10):162-164.
[4]林惠.提高高中生數(shù)學(xué)“四基四能”的三個(gè)途徑[J].新教育,2020(34):63.