[摘 要] 高中數(shù)學教學應重視“四基”和“四能”的落實,以提高課堂教學品質,培養(yǎng)學生可持續(xù)學習能力. 在實際教學中,教師要創(chuàng)造機會引導學生多角度思考與探究,以激活思維、激發(fā)潛能,切實提高綜合能力,發(fā)展核心素養(yǎng).
[關鍵詞] 四基;四能;核心素養(yǎng);視角
當前,培養(yǎng)學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)已成為高中課堂教學的一項基本任務. 在高中數(shù)學教學中,教師要打破以“講授”為主的舊模式,為學生多提供一些獨立思考和合作交流的機會,引導學生從不同角度思考并解決問題,充分發(fā)揮數(shù)學教學的育人功能,提高學生數(shù)學學習能力. 筆者以一道“二元變量最值問題”為例,引導學生從不同角度審視和探究問題,以此落實“四基”,培養(yǎng)“四能”,發(fā)展核心素養(yǎng).
例題呈現(xiàn)
例題:在△ABC中,已知角A,C所對應的邊分別為a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分線交AC于點D,且BD=1,則4a+c的最小值為______.
該題是一個典型的解三角形問題. 在具體教學中,教師應超越單一問題求解,將解題的思想方法拓展至整個平面幾何圖形的研究中,實現(xiàn)知識的融會貫通. 該題內(nèi)涵豐富,解法多樣,教學中應充分發(fā)揮習題的教育功能,引導學生從不同角度探尋問題的本質,獲得不同的解題方法,提高學生的綜合學習能力.
在教學中,引導學生從不同角度審視問題,積累解決三角形二元最值問題的活動經(jīng)驗,培養(yǎng)學生邏輯推理、數(shù)學運算等素養(yǎng). 同時,通過多角度探究問題所涉及的多個知識點,有效串聯(lián)不同的數(shù)學方法,促進知識融會貫通,落實“四基”,發(fā)展“四能”.
教學過程
在解題時,教師先讓學生獨立思考,然后與學生互動交流,最后將本題概括為二元變量的最值問題,因此本題的解決關鍵是探尋a與c的關系. 分析至此,教師引導學生合作完成探索過程,并鼓勵學生集思廣益,尋找多樣的解題方法,以此提升課堂教學品質.
師:對于例題,你認為可以如何求解呢?
教師鼓勵學生以小組為單位展開交流,幾分鐘后,有的小組形成了解題思路,教師預留時間讓學生展示解題過程.
生1:我是利用角平分線的性質想到的. 因為BD是∠ABC的平分線,所以=,即AD=DC,所以=.又A,D,C三點共線,所以=+,兩邊平方可得1=,即ac=a+c,所以+=1,則4a+c=(4a+c)
+=5++≥5+2=9,當且僅當=,即c=2a時4a+c取最小值9.
師:生1從角平分線的性質出發(fā),利用向量這個基本工具得到+=1,結合基本不等式順利地解決了問題. 不僅如此,在解題中還運用了轉化與化歸思想方法. 生1的思路清晰,運算準確,非常棒.
教學感悟 由于學生是課堂主體,因此課堂教學中教師要提供時間和空間讓學生積極思考、積極交流、積極嘗試,以此激活學生的思維,保證問題的有效解決. 在課堂教學中,教師可以結合教學實際設計并提出富有探索價值的問題,以及激發(fā)學生的探究欲,讓學生通過研究有價值的問題夯實基礎,優(yōu)化認知結構,促進“四基”的落實和“四能”的發(fā)展.
師:還有其他解法嗎?(學生陷入沉思)
師:在解三角形的邊角關系問題時,我們一般會用什么方法來求解呢?(學生積極思考)
生2:可以用正弦、余弦定理來解決三角形的邊角關系問題.
師:很好,朝著這個方向思考,你們有什么發(fā)現(xiàn)?
生3:我是用余弦定理來求解的. 根據(jù)條件“∠ABC=120°,∠ABC的平分線交AC于點D”可得∠ABD=∠CBD=. 在△ABD中,AD2=AB2+BD2-2AB·BDcos=c2+1-c;在△CBD中,CD2=BC2+BD2-2BC·BDcos=a2+1-a. 所以=. 又BD是∠ABC的平分線,根據(jù)角平分線的性質得==,所以ac=a+c. 得到a與c的關系后,問題迎刃而解.
師:非常好,還有嗎?
生4:也可以用正弦定理求解.
師:說一說你是怎么想的.
生4:根據(jù)已知條件可得∠ABD=∠CBD=. 在△ABD,△BCD,△ABC中,根據(jù)正弦定理可得=,=,====+,即+=1.
教學感悟 在上述教學過程中,教師充分發(fā)揮課堂組織者、啟發(fā)者和點撥者的作用,引導學生聯(lián)想以前解三角形邊角關系問題的經(jīng)驗,由此拓寬學生的視野,豐富課堂教學內(nèi)容,提高課堂教學品質. 在日常教學中,學生的主體作用和教師的主導作用并不矛盾,兩者協(xié)同發(fā)展有助于學生積累豐富的活動經(jīng)驗,提高學生解決問題的能力.
師:若從“形”的角度來分析已知條件,能否找到直接的關系或隱性的聯(lián)系呢?
生5:根據(jù)已知條件可得∠ABD=∠CBD=,即∠ABC,∠ABD,∠CBD均已知. 根據(jù)三角形的面積公式可得S=AB·BD·sin=c,S=BC·BD·sin=a,S=AB·BC·sin=ac. 又S=S+S,所以ac=a+c.
生5的解題思路給出后,班上響起了熱烈的掌聲. 該方法不僅通俗易懂,計算量也小,是一個優(yōu)質的解決方法.
教學感悟 在解決問題的過程中,教師巧妙地創(chuàng)設問題,引導學生從“形”的角度出發(fā),運用面積法找到等式ac=a+c. 面積法應用廣泛,其通俗易懂,易于學生理解和把握. 面積法之所以廣泛應用,其中一個重要原因就是面積具有可分性,易于將整體與局部建立聯(lián)系,從而建立關于條件和結論的關系式,能夠高效解決問題.
師:三角形問題是平面幾何問題,如果用代數(shù)法來探究,你認為該問題還可以如何轉化呢?
生6:建立平面直角坐標系.
師:如何建系呢?
生6:以點B為坐標原點,以BA為x軸正半軸,建立平面直角坐標系,于是A(c,0),C
-,a
,D
,
. 由A,D,C三點共線,得k=k,即ac=a+c.
教師感悟 在解題過程中,教師啟發(fā)學生轉換角度,利用代數(shù)法研究幾何問題,通過多元探究實現(xiàn)知識融會貫通. 在教師的啟發(fā)和引導下,學生通過建系,利用A,D,C三點共線這一特點順利地解決了問題. 這樣通過有效轉化,串聯(lián)相關知識、方法和經(jīng)驗,提升解題效率.
當然,對于該題還可以利用其他方法來求解,例如從“形”的角度探索,通過構造相似三角形尋找a與c的關系. 在解題過程中,教師要善于引導學生從不同角度去思考、去探索,這樣既可以拓寬學生的視野,幫助學生積累豐富的活動經(jīng)驗,又能實現(xiàn)知識融會貫通,提高學生學習水平.
教學思考
多角度觀察、全方位探索是學生掌握事物本質的重要途徑,而對于數(shù)學問題的解決亦是如此. 在解題過程中,教師要鼓勵學生從不同角度思考與探索,以找到不同的解決方案,最大限度地激發(fā)學生的思維能力,激發(fā)學生的潛能,提高學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力.
數(shù)學學科核心素養(yǎng)是對“四基”和“四能”的繼承與發(fā)展,“四基”和“四能”的培養(yǎng)直接關系到學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的落實. 在解題教學中,教師要重視引導學生應用不同的方法去解決問題,幫助學生更好地理解基礎知識、掌握基本技能、感悟基本思想方法、積累基本生活經(jīng)驗,落實“四基”,培養(yǎng)可持續(xù)學習能力. 例如,以一道學生熟悉的三角形問題為研究背景,先引導學生在解題時作出圖形,以此借助直觀圖形淡化問題的抽象感,提高學生參與解題的積極性;接下來,通過分析發(fā)現(xiàn),例題的實質為一道二元變量的最值問題,其解決關鍵為尋找a與c的關系;最后,啟發(fā)和引導學生積極思考,主動交流,利用多種方法得到“1=+”,結合基本不等式,求得4a+c的最小值. 回顧上述探究過程不難發(fā)現(xiàn),通過問題解決,不僅實現(xiàn)知識融會貫通,還發(fā)展學生直觀想象、邏輯分析、數(shù)學抽象等素養(yǎng),提升課堂教學品質.
總之,在高中數(shù)學課堂教學中,教師應重視引導學生多角度思考問題,充分挖掘數(shù)學問題的教學價值,幫助學生掌握數(shù)學本質,促進學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展.
數(shù)學教學通訊·高中版2024年10期