【摘 要】解析幾何既是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容,也是數(shù)學(xué)高考的一大熱點。但由于該類題目涵蓋的知識點非常廣泛,計算過程比較復(fù)雜,許多學(xué)生在解題過程中頻頻出錯,很難形成有效的解題思路。為此,文章主要對如何更好地在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中進一步提升學(xué)生的解析幾何能力進行了探討,從解題觀、解題技巧以及解題策略三個方面出發(fā),提出了一些建設(shè)性的意見,希望有助于提升學(xué)生解決幾何問題的能力。
【關(guān)鍵詞】解析幾何;高中數(shù)學(xué);解題策略
【中圖分類號】G633.6? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437(2022)06-0118-02
通過對近些年的數(shù)學(xué)高考情況進行分析,筆者發(fā)現(xiàn)解析幾何相關(guān)問題在考試中頻頻出現(xiàn),涉及知識面較為寬廣,綜合性內(nèi)容較強,因此很多學(xué)生在解決此類問題時往往抓不到關(guān)鍵[1]。如何幫助學(xué)生有效提升解答解析幾何問題的能力,筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗,進行了以下探討。
1? ?高中數(shù)學(xué)解析幾何的解題觀
怎樣解決學(xué)生難以掌握解析幾何知識的問題呢?教師又該如何開展解析幾何教學(xué)呢?為此,筆者借鑒了波利亞的解題思想進行探討,以期為學(xué)生樹立正確的解題觀,為教師樹立正確的教學(xué)觀。波利亞在《怎樣解題》一書中將解題分成了四個步驟,分別是理解題目、擬定方案、執(zhí)行方案與回顧反思,這四個步驟也稱“解題四重奏”[2]。
1.1? 理解題目階段
熟悉題目指的是學(xué)生需要理解題目的文字表達內(nèi)容,最好能用自己的話復(fù)述題目的內(nèi)容。此時教師需要檢查學(xué)生是否了解題目中的已知量、題目中包含的重要條件以及所求的問題。進而在熟悉題目的基礎(chǔ)上加深對題目內(nèi)容的理解,并列出通過分析得到的條件。
1.2? 擬定方案階段
解決問題的關(guān)鍵是擬定一個解題方案,這個方案可以從以下幾個方面形成:①從以往獲得的知識和經(jīng)驗中形成;②將原來的題目進行有效轉(zhuǎn)化,通過已知條件尋求隱藏條件;③通過引入輔助問題來獲得好的解題思路。
1.3? 執(zhí)行方案階段
擬定了解題方案后,則需要結(jié)合題目內(nèi)容進行解題,在解題過程中要保證計算正確。若發(fā)現(xiàn)解答的過程不符合預(yù)期,應(yīng)及時調(diào)整解題方案,重新審視解題思路,避免最終結(jié)果出錯。在此過程中,教師要及時提醒學(xué)生,如“你是否能證明它是正確的?”“你的步驟是否有問題?”
1.4? 回顧反思階段
學(xué)生通過回顧反思可以進一步厘清自己的解題思路,審查自己的解題過程,具體做法如下:
①結(jié)合答案,對題目進行檢驗,保證解題結(jié)果的正確性;②通過另外一種解題方法來證明結(jié)果的正確性;③反思本題與類似題目之間的聯(lián)系,將經(jīng)驗推廣到與其相似的題目中,實現(xiàn)舉一反三;④進一步探討錯因,彌補知識漏洞。
2? ?高中數(shù)學(xué)解析幾何的解題技巧
2.1? 數(shù)形結(jié)合法
數(shù)形結(jié)合法既包含了數(shù)字符號,又包含了數(shù)學(xué)圖形,是將數(shù)學(xué)關(guān)系和圖形關(guān)系互相轉(zhuǎn)化的一種重要數(shù)學(xué)思想。高中數(shù)學(xué)中許多習(xí)題的推導(dǎo)過程較復(fù)雜,利用數(shù)形結(jié)合法能降低學(xué)生學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)的難度,快速破解高中解析幾何難題,極大地提升學(xué)生數(shù)學(xué)解題的效率。因此,數(shù)形結(jié)合法成了解析幾何中一種常用的方法,學(xué)生在解題應(yīng)用中需要掌握好以下關(guān)系:①數(shù)形結(jié)合中的“數(shù)”是以幾何條件為背景建立的;②根據(jù)題目的數(shù)字內(nèi)容,并且能夠結(jié)合題意解釋其對應(yīng)的幾何意義;③明確函數(shù)表達式和函數(shù)圖象的關(guān)系;④明確實數(shù)和數(shù)軸上點的對應(yīng)關(guān)系[3]。
2.2? 向量法
向量法也是高中數(shù)學(xué)幾何題目中經(jīng)常使用的一種解題技巧,可以簡化題目的難度,能夠有效提升學(xué)生的幾何解題能力。向量法指的是利用向量來解題,用向量表示幾何體的空間位置。在一些題目中,可以采用向量的方式表示夾角、坐標等,如求異面直線距離或者異面角時,使用向量法能夠極大地降低解題的難度[4]。
2.3? 割補法
割補法指的是在解題過程中使用分割或者補充的方法,將解析幾何的題目簡化,從而降低解題的難度。具體的操作過程如下:使用割補法將原有的幾何圖形進行分割或者補充,得到比較規(guī)則的幾何體,再利用該幾何體的性質(zhì)和定理進行解題[5]。
3? ?高中數(shù)學(xué)解析幾何的解題策略
3.1? 梳理題目條件
梳理題目中的條件內(nèi)容,也就是要理解題目的語言。教師可在教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生掌握分析題目已知條件和位置條件的方法。解析幾何大多數(shù)題目條件較多,涵蓋的知識內(nèi)容較廣,難度較大,通常還伴有新概念和陌生情境的出現(xiàn),對學(xué)生的閱讀理解、抽象概括、自主探究和推理能力都有很高的要求。教師需要引導(dǎo)學(xué)生將文字語言轉(zhuǎn)化成為圖形,或是將圖形轉(zhuǎn)化成為文字符號,使復(fù)雜問題簡單化,通過梳理題目條件幫助學(xué)生更好地理解題目要求。
3.2? 提取有效信息
好的解題思路主要源于過去的經(jīng)驗和學(xué)過的知識。因此,教師在解題教學(xué)過程中有必要引導(dǎo)學(xué)生回顧以往相關(guān)知識點,通過聯(lián)想類似題目,從以前的解題思路中找尋突破口。如證明直線過定點的問題,可以采取以下幾種解題策略:一是找出定點,通過定點坐標得出直線的關(guān)系;二是將題目信息和問題進行聯(lián)系,從題目信息中找到突破口,從而得到直線與定點的關(guān)系。再如求圓錐曲線中的最值問題時也需要提取有效信息,建立目標函數(shù),根據(jù)目標函數(shù)的圖象來求取最值。教師在教學(xué)時可以通過經(jīng)典例題分析,讓學(xué)生掌握該類題型的解題方式,從而豐富學(xué)生的解題經(jīng)驗。
3.3? 簡化運算過程
運算是解析幾何中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在解答解析幾何題目時,大部分學(xué)生運算效率較低,運算過程容易出錯,長期如此會導(dǎo)致學(xué)生對解析幾何運算產(chǎn)生畏懼心理。為有效解決這一問題,教師應(yīng)加強對幾何解題教學(xué)中計算方法的研究,包括計算節(jié)點分析、算法長度預(yù)測、算法的理解等。如在圓錐曲線的計算中字母較多、信息量大,許多學(xué)生在解題的過程中經(jīng)常計算錯誤。但通過對考試題型進行分析,發(fā)現(xiàn)圓錐曲線的問題主要是在選擇題中出現(xiàn),學(xué)生在解題的過程中可以采用估算的方式,通過預(yù)估線段的長度,代入公式進行求解,能夠幫助學(xué)生提升計算的效率。
3.4? 掌握多種解題技巧
掌握解題技巧是解題的關(guān)鍵。從實際教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生在解析幾何解題的過程中遇到的問題較多。有的學(xué)生反映解析幾何的計算過程很復(fù)雜,計算結(jié)果容易錯誤。大部分學(xué)生覺得解題方法太難,浪費了大量的解題時間。因此,教師在解析幾何解題教學(xué)中應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生掌握多種解題技巧,提升學(xué)生解題的速度和正確性。如在高中幾何問題的解決過程中,學(xué)生可以構(gòu)造輔助圖形,將解析幾何問題特殊化處理。學(xué)生首先要分析原始圖形的特點,然后結(jié)合題目的條件,將其轉(zhuǎn)化成特殊圖形,從而降低題目的難度。再結(jié)合特殊圖形的特征和規(guī)律,利用相關(guān)定理來求解。
總之,教師應(yīng)該重視提升學(xué)生數(shù)學(xué)解析幾何的解題能力。通過上述解題觀、解題技巧和解題策略的闡述,筆者希望能為廣大高中數(shù)學(xué)教師提供參考。但在具體的教學(xué)中還需要各位教師不斷深入探索,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,采取針對性的教學(xué)措施,提升學(xué)生的解題能力。
【參考文獻】
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[2]張繼連.解析高中數(shù)學(xué)數(shù)形結(jié)合解題技巧[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究:教研版,2019(2).
[3]陳明朋.高中數(shù)學(xué)“數(shù)形結(jié)合”解題思想運用之探析[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(教研版),2015(7).
[4]夏碧芳.解析構(gòu)造法在高中數(shù)學(xué)解題中的運用[J].數(shù)理化解題研究,2020(1).
[5]魏海.試分析高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合的運用探究[J].青少年日記:教育教學(xué)研究,2016(2).
【作者簡介】
張小鳳(1975~),女,漢族,廣東曲江人,本科,中學(xué)一級教師。研究方向:高考。