陳子喻
【摘要】在高中數(shù)學教學的過程中,向量教學一直都是大家研究的重要內(nèi)容.尤其是在新課標的背景下,提高學生對向量知識的掌握程度,能夠進一步完善其數(shù)學思維.所以,為了強化教師對這方面的教學認識,本文對新課標背景下高中數(shù)學向量教學的難點展開分析,希望起到一些積極的參考作用.
【關鍵詞】新課標;高中數(shù)學;向量教學;難點分析
大量教育工作者、學者通過分析、統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),向量在高考中所占據(jù)的分量不容小覷,并且其與其他的考點,也有一定的交匯性.所以,為了強化學生的解題認知,教師在展開向量教學的時候,需要把控其中的重點、難點內(nèi)容,深化學生的數(shù)學學習認知,開闊其解題視野.這樣在幫助學生利用向量建立解題思維的同時,還可以有效提高學生的解題速度,對學生數(shù)學思維能力的提升大有裨益.
一、新課標下高中數(shù)學向量教學存在難點的原因
(一)教材和教學因素
在新課程標準下,教材特點更加突出其基礎性,強調(diào)引導學生體會知識的形成過程,知識難度增加,交叉性比較強.同時,數(shù)學知識具有抽象性和系統(tǒng)性特點,結(jié)構(gòu)緊湊,應用較為廣泛.向量是高中數(shù)學的基本數(shù)學概念之一,邏輯嚴謹、抽象性強,在運算的過程中,和以往的運算具有很大的不同.這些因素都使得向量知識的學習有著一定的難度.
(二)學生認知能力方面
在學習新的知識和技能的過程中,學生會受到很多因素的影響,其中的基本因素包含學生已有的認知和技能.夯實學生的基礎知識,能使學生對數(shù)學基本概念的理解更加準確.但是,在以往的數(shù)學學習中逐漸形成了一定的思維定式,教師常常將實數(shù)運算法則照搬向量運算,使得學生出現(xiàn)解題錯誤.
(三)非智力方面因素
在解題的過程中,學生興趣、動機、意志以及情感等非智力因素,對學生同樣有著一定的影響.對于一些復雜的數(shù)學問題,學生需要具備一定的意志與自信心,才能保證解題活動順利開展.因此,教師在教學中要注重情感態(tài)度和價值觀等非智力因素對學生的影響.
二、新課標下高中數(shù)學向量教學的難點突破策略
(一)幾何問題的代數(shù)化思路
在高中數(shù)學解題中,針對幾何類的問題,教師可以考慮借助向量內(nèi)容,進而從代數(shù)化的角度解決問題.當向量的大小、方向相同時,可以根據(jù)其特性分析出進一步的解題思路.
例1 圓O的方程是x2+y2=9,點P位于圓上,過點P作PD,使PD垂直于x軸,垂足為點D,點E的坐標為(1,1),動點Q滿足DQ=23DP.在動點Q的軌跡上,是否有兩個不重合的點M,N,使OE=12(OM+ON)(O是坐標原點)?如果不存在,請說出理由;如果存在,求出直線MN的方程.
針對這類問題,在解決的時候,我們需要認識到,幾何知識點中有較多的向量內(nèi)容,我們可以對其中的向量知識展開坐標化的分析,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題.
解 將點Q設定為(x,y),點P為(x0,y0),則D(x0,0),
進而推出DQ=(x-x0,y),DP=(0,y0),
又因為DQ=23DP,所以x-x0=0,y=23y0.
又因為點P在圓O上,
易得點Q的軌跡方程為x2+94y2=9.
假設點M,N存在,設M(x1,y1),N(x2,y2),
因為OE=12(OM+ON),所以E(1,1)是線段MN的中點,所以x1+x2=2,
y1+y2=2,
又M,N在點Q的軌跡上,所以x21+94y21=9,
x22+94y22=9,
進而得出(x1-x2)(x1+x2)+94(y1-y2)(y1+y2)=0,
設直線MN的斜率為k,
則易得2+92k=0,解得k=-49.
因為點E(1,1)在橢圓內(nèi),
所以直線MN與橢圓相交,
且直線MN的方程為:4x+9y-13=0.
在這類題目中,針對向量內(nèi)容,需要讓學生掌握其中的幾個關鍵點,首先是對坐標點的情況進行相應的分析;其次,對于所求的點可以利用設而不解的思路進行求解;最后,還應該考慮存在性的內(nèi)容,即在得出解的時候?qū)ζ湔归_相應的驗證,以免產(chǎn)生根的增失情況.
(二)向量的平行和共線問題
對于向量內(nèi)容,教師在帶領學生解題的時候,還可以用平面向量解決幾何中經(jīng)常會出現(xiàn)的平行及共線的問題,解題的時候,可以先從平行知識的相關條件入手,然后在解析平面幾何的基礎上,對非零平行向量的充要條件展開合理化的應用,這樣就能達到理想化的解題效果.
例2 點A的坐標是(2,0),直線l為x=-1,并且上面存在一動點B,∠AOB的平分線與AB在C點處相交,請求出點C的軌跡.
針對這種類型的題目,在解決的時候,首先要把握住角平分線這一關鍵點.當然,為了降低解題的難度,同時建立更為清晰的思路,教師不妨帶領學生從向量坐標的角度出發(fā),以此來提升大家解題的效率.
解 設C點坐標為(x,y),B點坐標為(-1,p),
則OC=(x,y),OB=(-1,p),OA=(2,0).
因為cos ∠BOC=cos ∠AOC,
所以-x+yp1+p2x2+y2=2x2x2+y2,
整理得p(y2-x2)=2xy.
又因為AB=(-3,p),AC=(x-2,y),
且AB∥AC,所以-3y=p(x-2),
進而推出x2-3y2+4x=0,
即(x+2)24-3y24=1.
進而C點的軌跡是雙曲線(x+2)2[]4-3y2[]4=1的右支.
在解題中,大家需要了解到,向量平行是充要的條件,根據(jù)平行、共線的內(nèi)容,還應該注意三項知識點,首先是根據(jù)條件的特征對向量方面的知識建立一個綜合性的應用意識;其次,在利用向量知識解決問題的時候,需要明確其中的限制性條件,這樣解題思路可以更為綜合;最后,在解題的時候,對于向量知識,還應該明確基礎性的概念,進而靈活應用.