【摘要】高中數(shù)學課程標準倡導(dǎo)教師在數(shù)學課程教學中著力發(fā)展學生的核心素養(yǎng),同時學生通過數(shù)學課程的學習應(yīng)能夠獲得“四基”“四能”.本文將數(shù)學課標的貫徹實施作為研究背景,以湘教版高中數(shù)學必修一第五章“三角函數(shù)”章節(jié)內(nèi)容為基礎(chǔ),通過例舉與三角函數(shù)相關(guān)試題和解析的方式從數(shù)學基本思想和解決問題的能力兩個方面探索高中數(shù)學解題教學策略,旨在提升解題教學實效,推動課標落實.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學;核心素養(yǎng);解題技巧
“四基”中的“基本思想”主要包括抽象思想、推理思想和建模思想,與“核心素養(yǎng)”中的數(shù)學抽象素養(yǎng)、邏輯推理素養(yǎng)以及數(shù)學建模素養(yǎng)息息相關(guān);而“四能”中的“解決問題的能力”主要體現(xiàn)在學生應(yīng)用所學知識通過想象、運算、數(shù)據(jù)分析解決實際問題的能力,與“核心素養(yǎng)”中的直觀想象素養(yǎng)、數(shù)學運算素養(yǎng)以及數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)息息相關(guān).所以,核心素養(yǎng)視域下的高中數(shù)學解題教學,教師應(yīng)重視挖掘“四基四能”與“核心素養(yǎng)”之間的聯(lián)系,選擇既有利于發(fā)展學生“四基四能”,又有利于培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的數(shù)學習題,輔以解題教學引導(dǎo)提升解題教學實效.
1 核心素養(yǎng)與基本思想
基本思想,是高中數(shù)學四基的關(guān)鍵內(nèi)容之一,其中抽象、推理和建模三大數(shù)學思想的下位涵蓋了眾多的數(shù)學思維,如抽象思想的下位包含集合思維、符號思維、數(shù)形結(jié)合思維等;推理思想的下位包含分類思維、轉(zhuǎn)化思維、歸納思維、類比思維、演繹思維等;建模思想的下位包含量化思維、簡化思維、函數(shù)思維等.所以,在解題教學實踐中,教師可以將三大數(shù)學思想下位的數(shù)學思維作為切入點,選擇能夠訓練學生數(shù)學思維的習題,使學生在解題過程中實現(xiàn)某一數(shù)學思維的進步,從而幫助學生獲得學科“基本思想”,發(fā)展學科“核心素養(yǎng)”.
1.1 數(shù)形結(jié)合思維
例1 下列命題正確的是( )
(A)第一象限的角一定不是負角.
(B)第二象限的角一定會比第一象限的角大.
(C)手表的時針走過了2個小時,所以時針轉(zhuǎn)過的角度為60°.
(D)如果α=5rad,那么α為第四象限的角.
解析 本題主要考查學生對三角函數(shù)章“角的概念的推廣”一課象限角和任意角概念的掌握.對于選項(A)可以隨機舉出一個第一象限的負角,如-359°,所以(A)選項錯誤;對于選項(B)可以隨機舉出一個第二象限角,如135°,再列舉一個第一象限角,如361°,顯然361°>135°,所以選項(B)錯誤;對于選項(C)鐘表時針轉(zhuǎn)過的角屬于負角,所以選項(C)錯誤;對于選項(D),因為1rad ≈ 57.3°,所以5rad ≈ 5×57.3°=286.5°,為第四象限角,故(D)選項正確.
在抽象類數(shù)學問題解決中,數(shù)形結(jié)合思維屬于最為基本的一種抽象思想,學生的數(shù)形結(jié)合思維水平在一定程度上影響著學生的數(shù)學抽象能力.
1.2 分類思維
例2 [多選]已知xx≠kπ2,k∈Z,則函數(shù)y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx的值可能是( )
(A)0. (B)-4. (C)4. (D)2.
解析 本題主要考查學生對三角函數(shù)章任意三角函數(shù)的定義”一課內(nèi)容的掌握.由題干信息可知,因為xx≠kπ2,k∈Z,所以sinx≠0,cosx≠0.基于四個象限分類討論x在四個象限時的y值.
如果x在第一象限,則有sinx>0,cosx>0,sinxcosx>0,那么y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx=1+1-2=0;
如果x在第二象限,則有sinx>0,cosx<0,sinxcosx<0,那么y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx=1-1+2=2;
如果x在第三象限,則有sinx<0,cosx<0,sinxcosx>0,那么y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx=-1-1-2=-4;
如果x在第四象限,則有sinx<0,cosx>0,sinxcosx<0,那么y=sinxsinx+cosxcosx-2sinxcosxsinxcosx=-1++2=2.
通過分類討論可以確定函數(shù)的值域y∈0,2,-4,故選擇(A)(B)(D)三個選項.
在三角函數(shù)問題的解題中,分類思維是學生最為常用的一種數(shù)學推理思想,學生分類思維水平?jīng)Q定著學生在面對一道數(shù)學題時是否能夠快速找到解題方法,完成解題任務(wù).從而提升學生的解題效率,發(fā)展學生邏輯推理素養(yǎng).
2 核心素養(yǎng)與解決問題的能力
例3 已知函數(shù)f(x)=2sin2x-π6+1.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)若f(x)=0,x∈-π2,π,求x的值.
解析 本題主要考查學生對三角函數(shù)章“函數(shù)y=Asinωx+φ的圖象與性質(zhì)”一課內(nèi)容的掌握.
(1)令-π2+2kπ≤2x-π6≤π2+2kπ,k∈Z,
則-π6+kπ≤x≤π3+kπ,k∈Z,
則可以得出函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為
-π6+kπ,π3+kπ,k∈Z.
(2)由f(x)=0可以得到2sin2x-π6+1=0,
則有sin2x-π6=-12,
因為x∈-π2,π,
所以可以得出2x-π6∈-7π6,11π6,
則可以得出2x-π6=-5π6,
或2x-π6=-π6,或2x-π6=-7π6,
解得x=0或x=-π3或x=2π3.
學生在解題過程中,能夠清晰地表達解題步驟、清晰地呈現(xiàn)解題思路象征著學生擁有良好的數(shù)學運算素養(yǎng)和解決問題的能力.
3 結(jié)語
綜上所述,本文基于高中數(shù)學課程標準的貫徹實施,立足“四基四能”與學科核心素養(yǎng)培養(yǎng),分別從核心素養(yǎng)與基本思想、核心素養(yǎng)與解決問題的能力兩個維度概括了高中數(shù)學解題教學策略.通過本文上述的理論研究得以明確,核心素養(yǎng)與“四基四能”之間存在著緊密的聯(lián)系,教師可以將解題教學作為載體,在養(yǎng)成學生基本思想、提高學生解決問題能力的過程中發(fā)展學生的數(shù)學抽象素養(yǎng)、邏輯推理素養(yǎng)以及數(shù)學運算素養(yǎng).
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