韓瑩王瑞
(安徽省合肥市第七中學(xué),安徽 合肥)
《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中提出,“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng),是指學(xué)生應(yīng)具備的,能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。”高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)主要包括:數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析.下面筆者嘗試結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談?wù)剶?shù)學(xué)運(yùn)算的培養(yǎng),若有不當(dāng)之處懇請(qǐng)讀者不吝賜教.
筆者在教學(xué)實(shí)踐和高考閱卷中發(fā)現(xiàn),學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力急需提高,會(huì)而不對(duì)、對(duì)而不全、全而不優(yōu)的現(xiàn)象普遍存在.因此,教師在課堂教學(xué)中要注重對(duì)學(xué)生運(yùn)算能力的培養(yǎng).
運(yùn)算能力的培養(yǎng)關(guān)鍵在于“做中學(xué)”“做中悟”.教師應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)睦}作為教學(xué)的載體.恰當(dāng)?shù)睦}能提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,對(duì)發(fā)展學(xué)生的智力和創(chuàng)新意識(shí)具有基礎(chǔ)性的作用.另外學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,選題應(yīng)圍繞學(xué)生,從學(xué)生的實(shí)際需求出發(fā).
近幾年全國(guó)卷的導(dǎo)數(shù)綜合運(yùn)用經(jīng)??疾椴坏仁降淖C明,在高三年級(jí)一輪復(fù)習(xí)中筆者從課本習(xí)題出發(fā),結(jié)合歷年真題設(shè)計(jì)了一節(jié)課,通過(guò)構(gòu)造函數(shù)利用單調(diào)性證明不等式.
2013年全國(guó)新課標(biāo)卷II第21題第2問(wèn)改編:
證明:ex>ln(x+2),x>-2.
本題得分率低,但本題涉及的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和數(shù)學(xué)思想方法比較多.
學(xué)生解答:
令函數(shù)f(x)=ex-ln(x+2),x>-2
則
故f′(x)在(-2,+∞)上為增函數(shù).
又由f′(-1)<0,f′(0)>0.
故f′(x)=0在(-2,+∞)上有唯一實(shí)數(shù)根x0,且x0∈(-1,0),使f′(x0)=0.
當(dāng)x∈(-2,x0)時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈(x0,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.
從而當(dāng)x=x0時(shí),(fx)取得最小值
故 φ(x)在(-1,0)上單調(diào)遞減.
難以判斷φ(x)最小值的符號(hào),思路受阻!如何解決這個(gè)問(wèn)題?
思維是人的理性認(rèn)識(shí)過(guò)程,思維能力的高低直接影響數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效果,以思維為基礎(chǔ),運(yùn)算能力才能得到提升.要提高學(xué)生的思維能力,首先要養(yǎng)成學(xué)生良好的思維習(xí)慣,而思維習(xí)慣的形成,又要落實(shí)到思維品質(zhì)的形成上.良好的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)主要包括思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、深刻性、廣闊性、靈活性和批判性.
數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性是指考慮問(wèn)題的嚴(yán)密、有據(jù).要提高學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性,首先要思路清晰,從基本步驟開(kāi)始,一步一步深入.其次要全面、周密地思考問(wèn)題.
證法 1.由(*)可知 x0=-ln(x0+2)
因此,f(x)≥f(x0)>0,即ex>ln(x+2),x>-2.
思維的廣闊性是指對(duì)一個(gè)問(wèn)題能從多角度考慮.學(xué)生覺(jué)得兩次轉(zhuǎn)化可以理解但不容易想到.于是學(xué)生聯(lián)系課本習(xí)題 ex>x>lnx 結(jié)合數(shù)形結(jié)合,易證:
ex≥x+1 和 x+1≥ln(x+2)
證法2:構(gòu)造函數(shù),得ex≥x+1①,當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí)取等號(hào);構(gòu)造函數(shù),得x+1≥ln(x+2)②,當(dāng)且僅當(dāng)x=-1時(shí)取等號(hào).
因①②中兩個(gè)等號(hào)不能同時(shí)取到,從而可得 ex>ln(x+2),x>-2.
證法1:側(cè)重考查指數(shù)對(duì)數(shù)的互化,化成冪函數(shù)形式方便運(yùn)算判斷符號(hào).
證法2:側(cè)重考查指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù),冪函數(shù)等知識(shí)的交匯.
上述證法中都涉及了常見(jiàn)數(shù)學(xué)思想方法,如函數(shù)與方程、等價(jià)轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合、分類討論等.
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)主要體現(xiàn)在情境與問(wèn)題、知識(shí)與技能、思維與表達(dá)、交流與反思.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)更還包括學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)應(yīng)用、創(chuàng)新意識(shí).它與數(shù)學(xué)課程的目標(biāo)和內(nèi)容直接相關(guān),是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中逐步形成的.當(dāng)然,作為其中的元素?cái)?shù)學(xué)運(yùn)算也不例外.同時(shí)在運(yùn)算能力的培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)重視學(xué)生思品質(zhì)的培養(yǎng).高中數(shù)學(xué)教師在教書育人的同時(shí)要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)理念,活化教學(xué)形式,緊扣核心素養(yǎng)體系內(nèi)涵,科學(xué)施教,以期達(dá)到立德樹(shù)人的目標(biāo).