楊柳
摘 ?要:隨著新課改的推進(jìn),教師面臨著如何更好地教授初中數(shù)學(xué),特別是三角函數(shù)這一核心課題的挑戰(zhàn)。三角函數(shù)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要部分,也是許多高級數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)。然而,學(xué)生在理解和應(yīng)用三角函數(shù)方面,往往存在困難。因此教師需要研究更有效的教學(xué)方法,幫助學(xué)生掌握三角函數(shù)的解題技巧。文章分析了三角函數(shù)的各種解題技巧,包括加強(qiáng)對公式的記憶、利用正弦定理和余弦定理、利用三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)求解不等式的解集等,從而提高學(xué)生的解題正確率、解題速度和靈活性,以供廣大教師參考。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);三角函數(shù);解題技巧
一、新課改背景對初中數(shù)學(xué)教學(xué)提出的要求
(一)強(qiáng)調(diào)“活動化”的教學(xué)方法
新的教育改革強(qiáng)調(diào)了“活動化”的教學(xué)方法?;顒踊虒W(xué)是通過一系列的學(xué)習(xí)活動,讓學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí),以增強(qiáng)他們的實踐能力和創(chuàng)新思維。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以設(shè)計各種活動,如讓學(xué)生自己通過實際操作和觀察,發(fā)現(xiàn)和理解數(shù)學(xué)的概念和規(guī)律,而不僅僅是被動地接受知識。
(二)強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)用的重要性
在當(dāng)前的教育改革中,我國教育部門強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)用的重要性,這對初中數(shù)學(xué)教學(xué)提出了新的要求。教師不僅要讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的基本知識和技能,還要教會學(xué)生如何將這些知識和技能應(yīng)用到實際生活中,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以通過多種方式實現(xiàn)上述目標(biāo):一方面,教師可以在教授數(shù)學(xué)理論和概念時,結(jié)合生活實例進(jìn)行講解。例如,在教授比例和比例關(guān)系時,教師可以引入菜市場購物、家庭經(jīng)濟(jì)預(yù)算等真實生活場景,讓學(xué)生親身感受到數(shù)學(xué)知識的實際應(yīng)用;另一方面,教師可以設(shè)計一些基于現(xiàn)實生活問題的數(shù)學(xué)活動或項目。這種方式,不僅可以讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用,還可以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理和解決問題的能力。
(三)突出個體化教學(xué)
在教育改革中,個體化教學(xué)的重要性得到了強(qiáng)調(diào),這對初中數(shù)學(xué)教學(xué)有著深遠(yuǎn)的影響。教師需要認(rèn)識到,每一個學(xué)生都是獨特的個體,學(xué)生在知識掌握、認(rèn)知方式和興趣愛好等方面,都有其各自的特點和需求。因此教師需要根據(jù)每個學(xué)生的實際情況,針對性地指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí),這是新的教育改革理念所倡導(dǎo)的。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,實現(xiàn)個體化教學(xué)的方式有多種。在此過程中,教師可以通過課堂教學(xué)中的個別指導(dǎo)、小組活動等方式,關(guān)注每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程和存在的問題,并提供針對性的幫助和指導(dǎo)。
二、新課改背景下初中數(shù)學(xué)三角函數(shù)的常見題型
(一)三角函數(shù)的概念及同角關(guān)系式
在新課改的背景下,作為初中數(shù)學(xué)教師,對三角函數(shù)的教學(xué)需求和策略,應(yīng)有所改變。教師應(yīng)深入理解三角函數(shù)的概念,尤其是同角關(guān)系式,然后設(shè)計具有挑戰(zhàn)性的題目,以檢驗和提升學(xué)生的理解能力。其中一個常見的題型是考查三角函數(shù)誘導(dǎo)公式及三角函數(shù)的符號規(guī)律。
題目:設(shè)α為第二象限的一個角,并且已知cosα= ?-,求sin2α和cos2α的值。
在解答這類題目時,教師需要引導(dǎo)學(xué)生運用三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式,例如sin2α=2sinαcosα和cos2α=cos2α-sin2α。同時,學(xué)生也需要注意三角函數(shù)的符號規(guī)律,例如在第二象限中,正弦函數(shù)值為正、余弦函數(shù)值為負(fù)。
在講解這類題目時,教師需要詳細(xì)解析三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式,展示如何從已知的cosα推導(dǎo)出sin2α和cos2α;同時也需要指出分類討論的重要性,例如需要知道α在第二象限,從而確定出sinα的符號是正,cosα的符號是負(fù)。這一步是解題的關(guān)鍵,也是許多學(xué)生容易忽視的地方。
教師還需要強(qiáng)調(diào),學(xué)生在解答這類題目時,正確選取三角函數(shù)值符號的重要性。在這個題目中,由于α在第二象限,因此sinα應(yīng)該選取正數(shù),cosα應(yīng)該選取負(fù)數(shù)。這是根據(jù)三角函數(shù)的基本性質(zhì)和象限的知識得出的結(jié)論。
(二)化簡求值
新的教育改革要求,初中數(shù)學(xué)教師在三角函數(shù)的教學(xué)中,應(yīng)更多地考慮學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性,而化簡求值題型則是一種很好的實踐方式。這類題目主要考查三角函數(shù)的變換,尤其是和、差、倍角公式和誘導(dǎo)公式的靈活運用。以下是一個具體的題目示例:
題目:已知sinα=(α在第一象限),求sin2α+cos2α的值。
這是一個典型的化簡求值題型,需要學(xué)生運用誘導(dǎo)公式進(jìn)行化簡求值。在解答這類題目時,教師需要引導(dǎo)學(xué)生正用和逆用各種三角函數(shù)公式,靈活地進(jìn)行變形和計算:
1. 教師需要引導(dǎo)學(xué)生理解這個問題的基本結(jié)構(gòu),然后找到合適的公式進(jìn)行變換。在這個問題中,學(xué)生需要知道sin2α+cos2α=1,這是一個基本的三角函數(shù)公式,因此題目的答案應(yīng)該是1。
2. 教師需要引導(dǎo)學(xué)生注意到,盡管在這個問題中,并沒有直接使用到sinα和cosα的值,但這兩個值在解決其他類似的問題時,可能會有用。例如,如果問題是求sin2α或cos2α的值,學(xué)生就需要使用到sinα和cosα的值,并運用倍角公式進(jìn)行計算。
題目:假設(shè)已知sinα=(α在第一象限),要求計算sin
α+
+cos(2α)的值。
解決這個問題,需要學(xué)生熟練運用三角函數(shù)的和差角公式以及倍角公式。為了引導(dǎo)學(xué)生正確地解答這類問題,教師需要注意以下幾點:
1. 對sin
α+
這部分,需要學(xué)生知道sin
α+
=cosα,這就是和差角公式的一個應(yīng)用。由于α在第一象限,根據(jù)勾股定理,可以計算得到:cosα=。
2. 對cos(2α)這部分,需要學(xué)生知道cos(2α)=1-2sin2α,這是倍角公式的一個應(yīng)用。已知sinα=,可以得到:cos(2α)=1-2x
=-。
3. 學(xué)生需要將sin
α+
和cos(2α)的值相加,得到最后的結(jié)果:-=。
在這個過程中,教師需要強(qiáng)調(diào)公式的運用以及對不同公式應(yīng)用在不同場景中的理解;需要著重引導(dǎo)學(xué)生掌握如何在三角函數(shù)的加減變換中,尋找到合適的三角函數(shù)公式進(jìn)行化簡。
三、新課改背景下初中數(shù)學(xué)三角函數(shù)的解題技巧
(一)加強(qiáng)對公式的記憶
在新課改的背景下,作為初中數(shù)學(xué)教師,需要注重培養(yǎng)學(xué)生的解題技巧,提升他們解題的正確率、速度和靈活性。在三角函數(shù)的學(xué)習(xí)中,公式的記憶和理解尤其重要,這包括定義式、函數(shù)公式、誘導(dǎo)公式以及基本公式,教學(xué)過程如下;
首先,教師應(yīng)以具體的題目為例,展示公式在解題中的應(yīng)用。
題目:設(shè)角α在第一象限,已知sinα=,求cos(2α)的值。
在這個題目中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生運用倍角公式cos(2α)=1-2sin2α來解答。通過這個實例,教師不僅可以教導(dǎo)學(xué)生如何應(yīng)用公式,還加強(qiáng)了學(xué)生對倍角公式的記憶。
其次,教師需要讓學(xué)生理解公式背后的數(shù)學(xué)意義,這樣學(xué)生才能在不同的問題中進(jìn)行靈活運用。在以上題目中,教師可以解釋cos(2α)=1-2sin2α這個公式是如何由三角函數(shù)的定義和性質(zhì)推導(dǎo)出來的。學(xué)生只有深入地理解了公式的由來,才能在面對不同的題目時,自如地選擇和運用公式。
再次,教師還可以設(shè)計一些訓(xùn)練題目,讓學(xué)生熟練運用各種公式。
如奇變偶不變、符號看象限的實際問題:
題目:已知α在第一象限,tanα=,求tan(270°+α)和tan(360°+α)的值。在這個問題中,教師可以先引導(dǎo)學(xué)生分析270°、360°與90°的倍數(shù)關(guān)系,270°是3個90°,是奇數(shù)倍,因此tan變?yōu)閏ot;360°是4個90°,是偶數(shù)倍,因此tan不變。然后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生運用“符號看象限”的規(guī)則,即因為270°+α在第四象限,tan在此象限為負(fù),所以tan(270°+α)的值為-;360°+α回到第一象限,tan在此象限為正,所以tan(360°+α)的值為。在這個過程中,教師可以重點解釋“奇變偶不變,符號看象限”的規(guī)則,讓學(xué)生明白這個規(guī)則的由來和意義,然后通過實例讓學(xué)生熟練應(yīng)用這個規(guī)則。同時教師可以設(shè)計更多類似的題目,讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí),以進(jìn)一步加強(qiáng)他們對公式的記憶。
(二)利用正弦定理和余弦定理
正弦定理和余弦定理在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,是非常重要的知識點,可以解決許多涉及三角形的問題,如下:
題目:已知直角三角形ABC中,∠A=90°,∠B=30°,BC=10,求AC的長度。
解答這個問題需要利用正弦定理。正弦定理為:在任意三角形中,任意一邊的長度與其對應(yīng)角的正弦值之比是恒定的,即==。
為了解答這個問題,教師需要先引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用正弦定理,將問題轉(zhuǎn)化為=的形式;然后引導(dǎo)學(xué)生將已知的角度和邊長代入公式,得到=。通過計算,可以得到AC的值為5。
在此過程中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生理解正弦定理的意義,并教會他們?nèi)绾握_地將正弦定理應(yīng)用到實際問題中;需要著重強(qiáng)調(diào)正弦值的計算和三角函數(shù)在解決實際問題中的應(yīng)用。此外,教師還可以設(shè)計一些類似的問題,讓學(xué)生多加練習(xí),以提高他們運用正弦定理解決問題的能力。
(三)利用三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)求解不等式的解集
利用三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)求解不等式的解集,是初中數(shù)學(xué)課程中的一項重要技能。想要解決該問題,學(xué)生不僅要熟悉三角函數(shù)的基本性質(zhì),還要理解和運用其圖象特性。
題目:求解不等式2sinx-1≥0的解集,其中x∈[0,2π]。
為了解答這個問題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生先將不等式轉(zhuǎn)化為sinx≥,然后考慮sinx函數(shù)在[0,2π]區(qū)間的圖像。眾所周知,sinx在
,
區(qū)間內(nèi)的值大于或等于。因此解集就是x∈
,
。這個問題涉及了三角函數(shù)的基本性質(zhì)(正弦函數(shù)在第一、第二象限為正)和圖象特性(正弦函數(shù)在一個周期內(nèi)單調(diào)遞增,然后單調(diào)遞減),教師需要幫助學(xué)生理解并熟練掌握這些內(nèi)容。
在教學(xué)過程中,教師可以設(shè)計更多類似的問題,讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí),特別是要注重引導(dǎo)學(xué)生理解和運用三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),這對學(xué)生解決更復(fù)雜的問題意義重大。
文章深入研究了新課改背景下初中數(shù)學(xué)三角函數(shù)的解題技巧,提出了一系列具體的教學(xué)策略。在實際的教學(xué)過程中,教師可以通過加強(qiáng)學(xué)生對公式的記憶、利用正弦定理和余弦定理,以及三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)求解不等式等方法,有效地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。同時,還可以提升他們對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,更好地滿足新課改的要求。
參考文獻(xiàn):
[1]柳潔. 培養(yǎng)初中生建模思想,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)摭探——以“銳角三角函數(shù)”為例[J]. 數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2021(08):28-30.
[2]劉瓊瓊. 淺析初中數(shù)學(xué)三角函數(shù)教學(xué)優(yōu)化措施[J]. 文理導(dǎo)航(中旬),2022(03):37-39.
[3]許家健. 初中數(shù)學(xué)“規(guī)律探索型概念課”的教學(xué)誤區(qū)及改進(jìn)措施——以《銳角三角函數(shù)》概念課為例[J]. 數(shù)理化解題研究,2022(32):62-64.
(責(zé)任編輯:鄒宇銘)