梁付元
摘 要:在人類社會(huì)進(jìn)步與發(fā)展的歷程中,特別是當(dāng)今信息高度發(fā)達(dá)、技術(shù)高速發(fā)展的階段,作為基礎(chǔ)學(xué)科的數(shù)學(xué),在一定程度上影響并決定著一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力.而滲透其中的理性思維是脈絡(luò)與靈魂.其依托高考這一選拔人才的平臺(tái),借助中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),全面培養(yǎng)理性思維,有效提高關(guān)鍵能力,引領(lǐng)與指導(dǎo)高中數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí),以及人才的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo).
關(guān)鍵詞:理性思維;關(guān)鍵能力;基礎(chǔ)知識(shí);基本技能;數(shù)學(xué)思想;思維過程
數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,也是一門思維的科學(xué),其是培養(yǎng)學(xué)生的理性思維的重要土壤與關(guān)鍵載體之一.數(shù)學(xué)教育與數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)就是幫助學(xué)生構(gòu)建、形成并發(fā)展學(xué)科思維,而其中理性思維是數(shù)學(xué)學(xué)科思維的一個(gè)綜合體現(xiàn).
1 夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí),完善知識(shí)結(jié)構(gòu)
數(shù)學(xué)理性思維與關(guān)鍵能力不是獨(dú)立于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、思想方法、數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)之外的神秘概念,它們綜合體現(xiàn)了對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的理解、對(duì)數(shù)學(xué)基本技能方法的掌握、對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的感悟、對(duì)數(shù)學(xué)思維活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的積累、對(duì)數(shù)學(xué)理性精神的體驗(yàn)等.
而“四基”(數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn))依托于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)以及由其反映出來的數(shù)學(xué)思想方法,夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),掌握數(shù)學(xué)概念本質(zhì),全面完善數(shù)學(xué)知識(shí)體系與結(jié)構(gòu),是學(xué)好數(shù)學(xué)的必要條件,也是全面發(fā)展理性思維和取得理想成績(jī)的捷徑.
例1 (2022年高考數(shù)學(xué)新高考Ⅰ卷·14)寫出與圓x2+y2=1和(x-3)2+(y-4)2=16都相切的一條直線的方程_________.
解析:(速解處理1)兩圓外切,所以兩圓相減,即得3x+4y-5=0;
(速解處理2)數(shù)形結(jié)合,直觀分析,即得x=-1.
點(diǎn)評(píng):以兩圓位置關(guān)系為試題背景考查邏輯推理、運(yùn)算求解與直觀想象能力,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)理性思維、指向數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).圓的幾何性質(zhì)要深刻理解、靈活運(yùn)用.同時(shí)還要融會(huì)貫通地理解“切線”的概念.注意用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)以及極端化原理思考問題.
所以,數(shù)學(xué)理性思維與數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力的源頭是“四基”,離開了“四基”,它們就是無源之水、無本之木;沒有數(shù)學(xué)理性思維的“四基”,就會(huì)失去目標(biāo)與靈魂,就失去了核心價(jià)值.而“四基”的奠定又必須要求全面夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),完善數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)體系與整體結(jié)構(gòu).
因而,高考復(fù)習(xí)與教學(xué)必須回歸數(shù)學(xué)課本,從教材體系中去全面梳理數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本思想方法等,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建全部的數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)體系,形成一個(gè)完整的知識(shí)架構(gòu),方便由此整合知識(shí)、完善思想、優(yōu)化技巧、提升效益.
2 強(qiáng)化基本技能,確保落實(shí)規(guī)范
數(shù)學(xué)的基本技巧主要包括以下一些基本技能:數(shù)學(xué)閱讀技能——基于數(shù)學(xué)概念解讀本質(zhì),在數(shù)學(xué)解題中要強(qiáng)調(diào)回到概念中去;數(shù)學(xué)作圖技能——基于數(shù)學(xué)任務(wù)達(dá)到示意,在數(shù)學(xué)解題中要強(qiáng)調(diào)構(gòu)建直觀模型;數(shù)學(xué)推理技能——基于合情、演繹推理有理有據(jù),在數(shù)學(xué)解題中要強(qiáng)調(diào)推理是命根子;數(shù)學(xué)運(yùn)算技能——基于依據(jù)數(shù)學(xué)法則目標(biāo)導(dǎo)航,在數(shù)學(xué)解題中要強(qiáng)調(diào)運(yùn)算是“童子功”;數(shù)學(xué)表達(dá)技能——基于數(shù)學(xué)語言規(guī)范清晰簡(jiǎn)捷,在數(shù)學(xué)解題中要強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)語言準(zhǔn)確.
例2 (2022年高考數(shù)學(xué)新高考Ⅱ卷·7)已知正三棱臺(tái)的高為1,上、下底面邊長(zhǎng)分別為33和43,其頂點(diǎn)都在同一球面上,則該球的表面積為().
A. 100π
B. 128π
C. 144π
D. 192π
綜上,該球的表面積為100π,故選擇答案:A.
點(diǎn)評(píng):在具體求解過程中,很好地展示了數(shù)學(xué)作圖技能,還要根據(jù)不同的場(chǎng)景進(jìn)行分類處理;數(shù)學(xué)運(yùn)算技能也能得以全面應(yīng)用.綜合解題過程中,多層面的數(shù)學(xué)技能往往都在解題過程中的不同階段得以很好的發(fā)揮與應(yīng)用,只有充分綜合與利用這些數(shù)學(xué)技能,才能更好地處理與解決問題.
數(shù)學(xué)的基本技能要一以貫之地落到實(shí)處,深入到數(shù)學(xué)解題的“最前沿”,同時(shí)解題操作要規(guī)范、有序,數(shù)學(xué)運(yùn)用要快速、準(zhǔn)確.
3 感悟數(shù)學(xué)思想,培養(yǎng)理性思維
高考數(shù)學(xué)試卷對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的考查融于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的各種形式的考查之中,從而有效檢測(cè)其對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與思想方法等方面掌握的熟練程度.高考可以在選擇題、填空題或解答題等不同題型中,進(jìn)行數(shù)學(xué)思想方法與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的全面考查,覆蓋面更廣,形式更靈活多變.
解析:當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)f(x)的圖象如圖1所示,不滿足題意;
當(dāng)a=0時(shí),函數(shù)f(x)的圖象如圖2所示,滿足題意;
當(dāng)0<a<2時(shí),函數(shù)f(x)的圖象如圖3所示,要使得函數(shù)有最小值,需滿足-a2+1≥0,解得0<a≤1;
當(dāng)a=2時(shí),函數(shù)f(x)的圖象如圖4所示,不滿足題意;
當(dāng)a>2時(shí),函數(shù)f(x)的圖象如圖5所示,要使得函數(shù)f(x)有最小值,需(a-2)2≤-a2+1,無解,故不滿足題意;
綜上分析,a的取值范圍是[0,1],故a的最大值為1;
故填答案:0(答案不唯一,只要在[0,1]內(nèi)取值即可);1.
點(diǎn)評(píng):在實(shí)際解題過程中,借助函數(shù)自身的內(nèi)涵與本質(zhì),可以回歸其“數(shù)”的性質(zhì),也可以轉(zhuǎn)化為“形”的結(jié)構(gòu),特別注重?cái)?shù)形結(jié)合,這個(gè)過程中既要充分發(fā)揮“形”的直觀性,又要注重“數(shù)”的嚴(yán)謹(jǐn)性,保證問題的本質(zhì)屬性,從而數(shù)形結(jié)合,達(dá)到繁中求簡(jiǎn)、以簡(jiǎn)馭繁是理性思維的內(nèi)涵之一.
在具體數(shù)學(xué)解題過程中,要充分借助相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)體系以及技巧方法:利用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行邏輯推理與數(shù)學(xué)運(yùn)算;利用函數(shù)或方程進(jìn)行函數(shù)與方程思想應(yīng)用;利用以“形”助“數(shù)”或以“數(shù)”論“形”進(jìn)行數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用;利用化整為零或聚零為整進(jìn)行分類與融合思想應(yīng)用;利用化繁為簡(jiǎn)、化生為熟等進(jìn)行化歸轉(zhuǎn)化思想應(yīng)用;以及特殊與一般思想、統(tǒng)計(jì)與概率思想的應(yīng)用等,唯有如此才能培養(yǎng)理性思維,提高關(guān)鍵能力,進(jìn)而提升數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),達(dá)到數(shù)學(xué)育人(立德樹人)的目的.
4 重視思維過程,積累解題經(jīng)驗(yàn)
某些解題技巧也許是可以傳授的,但真正的解題智慧是難于口口相傳的,它需要個(gè)體的親身體會(huì)與深切感悟.“沒有過程=沒有思想”,只有經(jīng)歷概念的抽象過程、解題方法的獲得過程,方能參悟到蘊(yùn)含其中的思想方法,所以要給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行“感悟”,切忌在匆忙中“趕誤”.在此解題實(shí)踐與思維過程中,通過感悟,不斷積累解題經(jīng)驗(yàn),抽象解題智慧與解題技巧.
點(diǎn)評(píng):對(duì)于以上三角函數(shù)問題,關(guān)鍵是挖掘題目?jī)?nèi)涵,綜合三角函數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),思維角度多樣,方法各異.具體解決問題中,抓住三角函數(shù)的本質(zhì),可以從定義、三角函數(shù)、平面向量、解析幾何、構(gòu)造對(duì)偶式及不等式等思維視角切入,結(jié)合不同的思維過程與對(duì)應(yīng)的技巧方法等,實(shí)現(xiàn)問題的理性思維與巧思妙解.
5 總結(jié)
新高考命題越來越基礎(chǔ),越來越靈活,給了學(xué)生充分的時(shí)間“感悟”解題方法的來龍去脈,可以有效克服“機(jī)械刷題”的影響,這也為高中數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)指明方向,引領(lǐng)我們將數(shù)學(xué)應(yīng)試能力的訓(xùn)練轉(zhuǎn)向核心素養(yǎng)的培養(yǎng),以及數(shù)學(xué)理性思維與關(guān)鍵能力的培育與提升等.
其實(shí),理性思維是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的一個(gè)靈魂,高考數(shù)學(xué)試卷將關(guān)鍵能力與理性思維、數(shù)學(xué)應(yīng)用、數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)文化等數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)聚焦于數(shù)學(xué)理性思維的主線之上,突出考查理性思維與關(guān)鍵能力.
參考文獻(xiàn):
[1] 楊志芳.突出關(guān)鍵能力,凸呈理性思維[J].中學(xué)數(shù)學(xué),2021(2):55-56.
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