趙麗娜
【摘要】向量是我國高中數學新課程中的必修內容,向量具有代數的抽象與嚴謹和幾何的直觀,是解決幾何問題的有力工具,集中體現了數形結合的思想.本文從向量的本質理解出發(fā),探討高考向量試題,以期對我國向量教學提供新的視野.
【關鍵詞】課程改革;高考數學;向量
向量是刻畫幾何對象的重要工具,大多數教材定義向量是有大小有方向的量.向量既具有圖形的直觀性,又有代數推理的嚴密性.從而向量是一個具有幾何和代數雙重身份的概念.既表現為過程操作,又表現為一種對象、結構.向量概念又是代數與幾何的交匯,所以教學更應該具有思維發(fā)展的層次性和階段性.
1.高考向量方法解題的案例分析
案例1 【2012年高考江西理科試題】在直角三角形ABC中,點D是斜邊AB的中點,點P為線段CD的中點,則|PA|2+|PB|2|PC|2=.
分析 如圖,將直角三角形放入直角坐標系中,設A(a,0),B(0,b),a,b>0,則Da2,b2,Pa4,b4,所以|PC|2=a42+b42=a216+b216,|PB|2=a42+b4-b2=a216+9b216,|PA|2=a4-a2+b42=9a216+b216,所以|PA|2+|PB|2=a216+9b216+9a216+b216=10a216+b216=10|PC|2,所以|PA|2+|PB|2|PC|2=10.
點評 向量法解題是程序化算法,是解決幾何問題的主要方法.
案例2 【2012年高考天津理科試題】已知△ABC為等邊三角形,AB=2,設點P,Q滿足AP=λAB,AQ=(1-λ)AC,λ∈R,若BQ·CP=-32,則λ=.
解析 如圖,設AB=b,AC=c,則|b|=|c|=2,b·c=2.
又 BQ=BA+AQ=-b+(1-λ)c,CP=CA+AP=-c+λb,由BQ·CP=-32,得[-b+(1-λ)c]·(-c+λb)=(λ-1)|c|2-λ|b|2+(λ-λ2+1)b·c=-32,
即4(λ-1)-4λ+2(λ-λ2+1)=-32,
整理4λ2-4λ+1=0,
即(2λ-1)2=0,解得λ=12.
點評 回路解題是向量解題特有的解題方法.
2.高中向量概念教學建議
在向量教學中,教師普遍采用課本統(tǒng)一的教學程序和教學策略,在傳授過程中對向量做一定的簡單化處理,建立單一標準的基本表征,認知環(huán)境的單一化,導致學生對向量概念的本質認識模糊.而用向量解決問題通常有三個過程:形譯成向量→向量運算→向量譯成形.學生表征的轉化能力較弱,教師沒有采取更多的教學手段(包括計數器、信息技術整合等),所以學生對向量的掌握停留在初級水平上,只建立在向量的求解步驟或計算公式的死記硬背和機械應用之上,沒有建構起解決問題的思路,缺乏問題探究與體驗過程,難以產生廣泛、靈活的遷移.因此,應該強調認知途徑的多樣化、概念表征的多元化必須采取“數量化”的方法,也就是代數化幾何的處理方法.例如,【2013年新課標高考數學試題】已知正方形ABCD的邊長為2,E為CD的中點,則AE·BD=.對平面向量的正交分解的理解,可以從物理背景、幾何直觀、坐標表示等方法來適應不同層次學生理解的需要,同樣,信息技術作為學習的認知工具,可實現運動變化的可操作和可視性,并將各種元素的變化與聯系同時呈現,可以更好地幫助學生在教師的輔導下進行充分自主地觀察、嘗試、猜想、發(fā)現、思考、分析、提問等探究式的活動,從而更好地發(fā)展數學的思維、領悟向量的本質.
【參考文獻】
[1]秦德生,郭民,等.高考與大學自主招生考試數學考點大全與真題解析[M].東北師范大學出版社,2013.
[2]張景中,等.繞來繞去的向量法[M].北京:科學出版社,2010.