摘 要:伴隨素質(zhì)教育與新課改的逐漸深入,教育行業(yè)越發(fā)注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。如今,核心素養(yǎng)早已變成教育領(lǐng)域當(dāng)中的一個(gè)熱詞,各地教師都積極在實(shí)際教學(xué)期間滲透學(xué)科核心素養(yǎng),其中也包含西藏教師。在高中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)之中提升西藏學(xué)生數(shù)學(xué)方面的核心素養(yǎng),有助于高中生的全面發(fā)展?;诖?,文章旨在對(duì)提高西藏學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效策略展開探究。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);西藏學(xué)生;核心素養(yǎng)
中圖分類號(hào):G633.6?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?? 文章編號(hào):1673-8918(2022)11-0062-04
一、 引言
一直以來,數(shù)學(xué)都是高中教學(xué)當(dāng)中的重要學(xué)科,相比于初中數(shù)學(xué),高中數(shù)學(xué)不管是在知識(shí)深度還是知識(shí)難度方面都有了大幅提升,而且具有很強(qiáng)的邏輯性和結(jié)構(gòu)性。所以,教師需在課堂教學(xué)期間積極啟發(fā)學(xué)生,引導(dǎo)高中生從結(jié)構(gòu)性和邏輯性兩個(gè)方面了解知識(shí)架構(gòu),進(jìn)而構(gòu)建自身的知識(shí)體系,更好的對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行理解及掌握。為此,對(duì)提高西藏學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效策略展開探究意義重大。
二、 數(shù)學(xué)方面核心素養(yǎng)的有關(guān)概述
所謂核心素養(yǎng),是指在實(shí)際教學(xué)期間,學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的優(yōu)良學(xué)習(xí)品質(zhì)和自學(xué)能力。針對(duì)高中階段數(shù)學(xué)學(xué)科而言,核心素養(yǎng)主要含有數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)抽象、運(yùn)算能力、邏輯推理、直觀想象以及數(shù)學(xué)建模這些內(nèi)容。站在另一角度而言,核心素養(yǎng)主要要求教師在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中可以做到以生為本,把學(xué)生當(dāng)作課堂主體。針對(duì)高中生而言,應(yīng)當(dāng)端正自身的學(xué)習(xí)態(tài)度,并且學(xué)會(huì)獨(dú)立思考以及自主學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)借助數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想對(duì)一些實(shí)際問題進(jìn)行解決。
三、 提升西藏學(xué)生數(shù)學(xué)方面核心素養(yǎng)的有效策略
(一)強(qiáng)化計(jì)算練習(xí),提高西藏學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力
數(shù)學(xué)運(yùn)算是數(shù)學(xué)方面核心素養(yǎng)當(dāng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,除了能夠影響高中生的學(xué)習(xí)成績之外,同時(shí)還能對(duì)其日后工作與生活產(chǎn)生極大影響。為此,教學(xué)期間,數(shù)學(xué)教師需強(qiáng)化課堂計(jì)算練習(xí),開拓西藏學(xué)生的運(yùn)算視野,借此提高西藏學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。
例如,已知橢圓x22+y2=1上存在A和B兩點(diǎn),這兩點(diǎn)關(guān)于直線y=mx+12對(duì)稱,如圖所示,(1)求實(shí)數(shù)m取值范圍;(2)求△AOB的面積最大值。
分析:此題考查的主要是直線和圓錐曲線交點(diǎn)圖形所成面積問題,在對(duì)此類問題加以解答之時(shí),便可對(duì)參數(shù)方程加以運(yùn)用。
解:
常規(guī)解法:
(1)由題意可知m≠0,可設(shè)直線AB的方程為y=-1mx+b。
由x22+y2=1y=-1m+b消去y,得12+1m2x2-2bmx+b2-1=0。
因?yàn)橹本€y=-1mx+b與橢圓x22+y2=1有兩個(gè)不同的交點(diǎn)。
所以Δ=-2b2+2+4m2>0……①
把AB中點(diǎn)M2mbm2+2,m2bm2+2帶入直線方程y=mx+12。
解得b=-m2+22m2……②
由①②得m<-63或m>63。
(2)令t=1m∈-62,0∪0,62,而|AB|=1+-1m2·(x1-x2)2,
即|AB|=1+-1m2·(x1+x2)2-4x1x2,由(1)中12+1m2x2-2bmx+b2-1=0可知x1+x2=4bmm2+2x1x2=2m2(b2-1)m2+2,用t=1m進(jìn)行替換并帶入b化簡(jiǎn)可得|AB|=1+t2·-2t4+2t2+32t2+12。
且O到直線AB距離是d=t2+12t2+1。
設(shè)△AOB面積是S(t),因此S(t)=12|AB|·d=12-2t2-122+2≤22。
當(dāng)且僅當(dāng)t2=12時(shí),等號(hào)成立。
故△AOB的面積最大值是22。
簡(jiǎn)單解法:
(1)通過橢圓的參數(shù)方程可以得出:x=acosα,y=bsinα,假設(shè)A(2cosα,sinα),B(2cosβ,sinβ),其中0≤α<β<2π。根據(jù)題意可知,直線AB垂直于直線y=mx+12,因此sinβ-sinα2cosβ-2cosα=-1m ①,又因AB的中點(diǎn)M在y=mx+12紙上,因此,sinβ+sinα2=m2cosβ+2cosα2+12 ②。
而①×②可得:cosβ+cosα=-2m ③。
將①代入到②中,可得sinβ+sinα=-1 ④。
而③2+④2可得2cos(α-β)+2=1+2m2<4,最后解得m<-63或m>63。
(2)通過對(duì)正弦定理加以變形能得到:
S△AOB=12|OA|·|OB|sin∠AOB=12|OA|2·|OB|2-(|OA|·|OB|)2=12(x1y2-x2y1)2=12(2cosαsinβ-2cosβsinα)2=12(2sin(β-α))2=22|sin(β-α)|。
當(dāng)且僅當(dāng)|sin(β-α)|=1時(shí),△AOB面積的最大值是22。
所以,開展教學(xué)期間,數(shù)學(xué)教師可組織西藏學(xué)生進(jìn)行習(xí)題計(jì)算練習(xí),引導(dǎo)高中生運(yùn)用不同方法對(duì)同一問題進(jìn)行計(jì)算,借此提高西藏學(xué)生的運(yùn)算能力以及思維能力。
(二)進(jìn)行數(shù)形結(jié)合,培養(yǎng)西藏學(xué)生直觀想象能力
數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)領(lǐng)域一種非常重要的思想方法,通過數(shù)形結(jié)合,不僅能夠提升高中生的解題能力,同時(shí)還有助于培養(yǎng)西藏學(xué)生直觀想象能力。為此,課堂之上,教師需引導(dǎo)高中生進(jìn)行數(shù)形結(jié)合。
例如:如果實(shí)數(shù)x,y滿足等式(x-2)2+y2=3,求yx的最大值。
解析:上述問題直接采用代數(shù)的辦法不好解決,若將其與曲線問題結(jié)合來看,在幾何上看yx達(dá)到清晰簡(jiǎn)潔的效果,如圖所示,在直角坐標(biāo)系中,(x-2)2+y2=3是以(2,0)為圓心,3為半徑的圓,yx=y-0x-0表示圓上任意一點(diǎn)P(x,y)與原點(diǎn)連線斜率,當(dāng)OP與圓相切,角POQ=60°時(shí),yx取得最大值3。
(三)組織探究活動(dòng),提高西藏學(xué)生邏輯推理能力
一般來說,高中生意識(shí)是在探究過程中形成的。所以,若想培養(yǎng)高中生的數(shù)學(xué)意識(shí),教師需積極組織探究活動(dòng),借此提高西藏學(xué)生的邏輯推理能力。
例如,開展“指數(shù)函數(shù)”教學(xué)期間,數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)改變以往灌輸式教學(xué)模式,組織高中生開展探究活動(dòng)。如教師可組織西藏學(xué)生將A4紙對(duì)折,一直到不能對(duì)折為止,讓高中生計(jì)算這張紙的實(shí)際厚度。但高中生在實(shí)際操作期間會(huì)發(fā)現(xiàn),對(duì)折幾次以后便無法繼續(xù)對(duì)折,并且無法精準(zhǔn)計(jì)算紙張厚度。此時(shí),教師可將指數(shù)函數(shù)引入進(jìn)來,借助紙張對(duì)折這個(gè)例子幫助高中生對(duì)指數(shù)函數(shù)進(jìn)行了解。通過以上探究,西藏學(xué)生能夠?qū)χ笖?shù)函數(shù)進(jìn)行深入了解,理解其中因變量和自變量間的關(guān)系。這樣一來,除了能夠提升西藏學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí)及數(shù)學(xué)能力之外,而且還能有效提高其邏輯推理能力,有效培養(yǎng)其數(shù)學(xué)方面的核心素養(yǎng)。
(四)進(jìn)行專題教學(xué),提升西藏學(xué)生數(shù)學(xué)抽象能力
隨著新高考改革逐漸深入,高考數(shù)學(xué)愈發(fā)注重考查考生的思維能力。因此,課堂上,數(shù)學(xué)教師可實(shí)施專題教學(xué),借此幫助考生系統(tǒng)整理各類問題有效解決方法,對(duì)相應(yīng)的解題技巧進(jìn)行扎實(shí)掌握,同時(shí)有效提升西藏學(xué)生數(shù)學(xué)抽象能力。
比如,進(jìn)行數(shù)列知識(shí)專題教學(xué)之時(shí),求解數(shù)列具有的通項(xiàng)公式是一項(xiàng)重要內(nèi)容,并且是高考考查的熱點(diǎn)內(nèi)容,幾乎每年都會(huì)涉及。所以,教師對(duì)此應(yīng)當(dāng)予以重視,及時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生整理有關(guān)題型,在實(shí)際問題當(dāng)中抽象得到具體解題方法,并且提升西藏學(xué)生數(shù)學(xué)抽象能力。
如累加法。形如an-an-1=f(n),其中f(n)為等差、等比或者其他類型求和數(shù)列,便可用累加法進(jìn)行求解。
例如,已知數(shù)列{an},a1=1,an=an-1+3n(n≥2),求an。
分析:此題形如an-an-1=f(n),而且f(n)是一個(gè)等差數(shù)列,所以可以選用累加法進(jìn)行解題。
解:由已知可以得到:an-an-1=3n(n≥2),
an-1-an-2=3(n-1),
……
a3-a2=3×3,
a2-a1=3×2,
把上述式子相加,能夠得到:
an-a1=3×2+3×3+…+3(n-1)+3n
=3×(2+3+…+n-1+n)
=3×n2+n-22
∴an=3n2+3n-42(n≥2)。
又∵n=1時(shí)a1=1成立,∴an=3n2+3n-42。
再如,累乘法。形如an+1an=f(n),其中f(n)為等差、等比或者其他類型求和數(shù)列,便可用累乘法進(jìn)行求解。
例如,已知一個(gè)數(shù)列{an},首項(xiàng)a1=1,an=2nan-1(n≥2),求an。
解析:通過適當(dāng)變形,可用累乘法進(jìn)行求解。
解:根據(jù)an+1an=2n(n≥2),即a2a1=22,a3a1=23,……,an+1an=2n(n≥2),
把上述式子相乘,可以得到:
ana1=22×23×…×2n-1×2n=2(n-1)(n+2)2(n≥2),
又因?yàn)閚=1時(shí)a1=1成立,所以ana1=2(n-1)(n+2)2。
(五)滲透建模思想,提高西藏學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力
所謂數(shù)學(xué)建模,是指把實(shí)際問題當(dāng)作依據(jù),將其抽象成對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)問題,之后憑借數(shù)學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題的一種思想。課堂上,數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極滲透這種思想,這樣有利于提高高中生的建模能力,培養(yǎng)其建模素養(yǎng)。
比如,下面是計(jì)算機(jī)當(dāng)中某一操作程序說明:
1. 初始值x=1,y=1,z=0,n=0;
2. n=n+1(將現(xiàn)有n+1的值賦予新的n);
3. x=x+1(將現(xiàn)有x+2的值賦予新的x);
4. y=2y(將現(xiàn)有2y的值賦予新的y);
5. z=z+xy(將現(xiàn)有z+xy的值賦予新的z);
6. 假設(shè)z>7000,則執(zhí)行“7”這條語句,否則要返回“2”語句繼續(xù)進(jìn)行;
7. 打印n與z;
8. 程序終止。
問:由語句“7”打印出來的數(shù)值是多少,且寫出具體的計(jì)算過程。
分析:理解初始值n=n+1(將現(xiàn)有n+1的值賦予新的n)含義,也就是遞推N0=1,Nn=Nn-1+1后,可根據(jù)下表,建立一個(gè)遞推模型。
執(zhí)行程序次數(shù)nxyz
11323×2
225223×2+5×22
337233×2+5×22+7×23
…………………………
nn2n+12n3×2+5×22+7×23+…+(2n+1)2n
解:假設(shè)n=i之時(shí),x,y,z的值分別是xi,yi,zi。
根據(jù)題意,x0=1,xn=xn-1+2,因此{(lán)xn}為等差數(shù)列,同時(shí)xn=2n+1。
y0=1,yn=2yn-1,因此{(lán)yn}為等比數(shù)列,同時(shí)yn=2n,
z0=0,zn=zn-1+xnyn。
因此,zn=x1y1+x2y2+…+xnyn=3·2+5·22+…+(2n+1)·2n
因此,2zn=3·22+5·23+…+(2n+1)·2n+1
根據(jù)題意,當(dāng)程序終止之時(shí),zn>7000,zn-1≤7000,即
(2n-1)2n+1+2>7000(2n-3)2n+2≤7000
進(jìn)而求得n=8,z=7682。
(六)運(yùn)用信息技術(shù),培養(yǎng)西藏學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力
據(jù)了解,如今西藏學(xué)生具有的數(shù)據(jù)分析能力較低,停留于機(jī)械解題,只能達(dá)到多元結(jié)構(gòu)水平,這樣難以滿足對(duì)人才培養(yǎng)的整體需求。如今,在信息時(shí)代下,要求學(xué)生具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力,能夠在海量數(shù)據(jù)當(dāng)中分析得到有用信息,對(duì)數(shù)據(jù)真假進(jìn)行有效辨識(shí),進(jìn)而讓數(shù)據(jù)為己所用。所以,教師需著重培養(yǎng)高中生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng),這樣才可促使其實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展,更好地適應(yīng)社會(huì),為此其后發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。為此,教學(xué)期間,數(shù)學(xué)教師需對(duì)信息技術(shù)加以合理運(yùn)用,強(qiáng)化高中生對(duì)不同統(tǒng)計(jì)軟件的認(rèn)識(shí)與理解,逐漸提高高中生有關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),有效激發(fā)其對(duì)統(tǒng)計(jì)分析有關(guān)方法進(jìn)行學(xué)習(xí)的興趣,這樣才能培養(yǎng)高中生站在宏觀角度進(jìn)行整體把握及理解數(shù)據(jù)的思維。例如,開展統(tǒng)計(jì)教學(xué)期間,數(shù)學(xué)教師可對(duì)信息技術(shù)加以運(yùn)用,轉(zhuǎn)變以往教學(xué)方法,運(yùn)用SPSS與Excel軟件來繪制相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖,對(duì)方差、中位數(shù)與平均數(shù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。這樣除了可以激發(fā)西藏學(xué)生學(xué)習(xí)興趣之外,同時(shí)還有助于培養(yǎng)其數(shù)據(jù)分析能力,有效提高其數(shù)學(xué)方面的核心素養(yǎng)。
四、 結(jié)語
綜上可知,提高西藏學(xué)生數(shù)學(xué)方面的核心素養(yǎng),有助于培養(yǎng)高中生正確數(shù)學(xué)觀,有助于提升其綜合素質(zhì)與核心競(jìng)爭(zhēng)力。為此,教學(xué)期間,數(shù)學(xué)教師需強(qiáng)化計(jì)算練習(xí),進(jìn)行數(shù)形結(jié)合,積極組織探究活動(dòng),開展數(shù)學(xué)專題教學(xué),著重對(duì)建模思想進(jìn)行滲透,并且對(duì)信息技術(shù)進(jìn)行科學(xué)運(yùn)用,進(jìn)而有效培養(yǎng)西藏學(xué)生數(shù)學(xué)方面的核心素養(yǎng),促使其全面發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:靳瑞(1988~),女,漢族,河南長垣人,拉薩市第三高級(jí)中學(xué),研究方向:高中數(shù)學(xué)。