田秀權(quán)
平面向量作為代數(shù)和幾何的紐帶,素有“和平面幾何聯(lián)姻,與代數(shù)牽手,與解析幾何交匯”之美稱,在近幾年高考試題中,平面向量題已然成為命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn),在客觀題中大多出現(xiàn)在壓軸題位置,向量題的特點(diǎn)是:知識交匯自然,解法靈活多樣;但萬變不離其宗,緊扣“數(shù)”和“形”的本質(zhì)屬性,思考和解決問題,本文以近兩年高考試題為例,分析、提煉平面向量的四大處理策略,以指明解題方向,優(yōu)化解題過程,提高解題效率,并反思教學(xué).
1代數(shù)化策略
1.1坐標(biāo)運(yùn)算策略
所謂坐標(biāo)運(yùn)算策略,是指解決平面向量問題時,把有關(guān)已知條件和所求結(jié)論,在直角坐標(biāo)系中恰當(dāng)?shù)乇硎境鰜?,這樣就將向量運(yùn)算完全代數(shù)化,可將幾何問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟悉的有明確關(guān)系的數(shù)量運(yùn)算,從而減少問題的思維量,降低問題的難度,
例1 (2017年高考全國卷Ⅱ.理12)已知△ABC是邊長為2的等邊三角形,P是平面ABC內(nèi)一點(diǎn),則PA·(PB+PC)的最小值是(
)
A.-2
B.-3/2 C.-4/3 D.-l
解以BC為x軸,BC的垂直平分線AD為y軸,D為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系(如圖1),
則B(-l,0),c(1,0),A(O,√3).
設(shè)P(x,y),所以PA:(-x,√3-y),
PB=(-1-x,-y),PC=(1-x,-y),
評注本題作為選擇題的壓軸題,對學(xué)生的能力要求比較高,如果方法選擇不恰當(dāng),處理起來較為困難,考慮到圖形的對稱性,利用坐標(biāo)運(yùn)算策略,具體明確地表示出各個向量,從而問題得以快速解決,也使我們體會到了坐標(biāo)運(yùn)算策略的筒捷和明快.
1.2數(shù)量積運(yùn)算策略
所謂數(shù)量積運(yùn)算策略,是指解決平面向量問題時,把題目中的向量等式主動施加恰當(dāng)?shù)臄?shù)量積運(yùn)算,這樣把向量運(yùn)算完全代數(shù)化,這是處理棘手向量等式問題的重要思路,數(shù)量積運(yùn)算策略體現(xiàn)了構(gòu)造思想、轉(zhuǎn)化和化歸數(shù)學(xué)思想.
評注這是一道中等偏上難度的題,考查了兩角和差公式、向量數(shù)量積兩個C級考點(diǎn)知識的交匯,彰顯了重點(diǎn)知識重點(diǎn)考查的命題理念,利用數(shù)量積運(yùn)算策略,把問題完全代數(shù)化,構(gòu)造了關(guān)于目標(biāo)參數(shù)的方程組,思路清晰明了.
2幾何化策略
2.1線性運(yùn)算策略
所謂線性運(yùn)算策略,是指解決平面向量問題時,利用平面向量的加減運(yùn)算、數(shù)乘運(yùn)算以及平面向量基本定理來解決問題,求解時通常選擇兩個信息量(模、角、位置關(guān)系)大、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的不共線的向量作為基底,然后把其他向量用基底表示出來.
2.2圖形運(yùn)算策略
所謂圖形運(yùn)算策略,是指解決平面向量問題時,作出題目中所涉對象的幾何圖形,借助圖形思考問題(往往結(jié)合平面幾何知識、幾何意義等等),借助圖形解決問題,圖形運(yùn)算策略體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,是平面向量的一個本質(zhì)特性.
評注這兩道題都是客觀題的壓軸題,都屬于難題,解法并不唯一(比如建系,但運(yùn)算量相對更大).如果利用好圖形運(yùn)算策略,讓問題更形象直觀、解法更簡潔明了,思維更活躍靈動,圖形運(yùn)算策略體現(xiàn)了幾何直觀的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
3教學(xué)啟示
3.1本質(zhì)探究是根本
數(shù)學(xué)問題解決的過程,是從已知向未知尋求聯(lián)系的過程,并努力去尋找條件和結(jié)論之間的數(shù)學(xué)本質(zhì),作為位置偏后的填空題,往往涉及的知識點(diǎn)是多元的、交匯的,研究對象的關(guān)系是錯綜復(fù)雜的,如何能讓學(xué)生有序思維,理清基礎(chǔ)知識,精準(zhǔn)的找到問題的切入口?這就要求我們平時的教學(xué)要注重知識的生成、發(fā)展過程,重視對知識本質(zhì)屬性及問題本質(zhì)的探究,比如:平面向量的概念是什么?有怎樣的本質(zhì)屬性?了解了這樣的問題,解題的思路就會更加自然流暢;正所謂“問渠那得清如許,為有源頭活水來”,數(shù)學(xué)問題本質(zhì)的挖掘正是解題思路的“源頭活水”.
3.2方法提煉要精細(xì)
平時的解題教學(xué)應(yīng)追求通性通法,比如多元問題需消元、高次問題要降次,常用帶入、換元、待定系數(shù)等方法,學(xué)習(xí)、應(yīng)試是個不斷積累的過程,有必要積累一些處理問題的基本方法,然而方法的提煉僅僅停留在淺層次的“方法名稱的記憶”肯定是不行的,方法的提煉應(yīng)該要更加精細(xì)化,讓學(xué)生經(jīng)歷思考、分析、對比、選擇的思維過程,提煉出方法及方法的適用性,譬如:本文中總結(jié)的解決平面向量題的四大解題策略,怎樣的題型特點(diǎn)適合用坐標(biāo)運(yùn)算策略?怎樣的題型特點(diǎn)適合用線性運(yùn)算策略?這四種策略是否有一定的關(guān)聯(lián)性?
3.3能力訓(xùn)練重反思
“選拔性”是高考試卷的重要指標(biāo)之一,這也決定了以能力立意的命題理念,學(xué)生的解題能力哪里來?怎么來?教師的講解和學(xué)生的解題訓(xùn)練固然重要,但能力的形成和提升更離不開學(xué)生的自我感悟和自我反思,荷蘭著名數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾就曾指出:“反思是數(shù)學(xué)思維活動的核心和動力”,教師經(jīng)常有著這樣的困惑或抱怨:“這樣的題講過好幾遍了,稍微改變一下,學(xué)生怎么又不會啦?”問題的關(guān)鍵就在于學(xué)生“悟得少”,其實(shí),學(xué)生解題能力的提高是在學(xué)習(xí)過程中通過不斷地分析問題、轉(zhuǎn)化問題,通過不斷地聽懂、反思、對比、感悟、內(nèi)化、遷移和運(yùn)用達(dá)成的.endprint