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提升学生创造力,高中数学核心素养的价值

【摘要】:在教学中,教师应及时捕捉和诱发学生学习出现的灵感,对学生别出心裁的想法、违反常规的解答、标新立异的构思,哪怕只是一点点的新意,都应及时给予肯定,并用交换角度、类比形式等方法诱导学生的数学直觉和灵感,促使学生能直接基于基础知识再创造新知.【案例1-5】利用虚数单位i问题:等于().A.-250B.0C.1D.250分析学生基于“赋值法”了解到二项式系数求和的值为2n,也知道奇次项和偶次项二项式系数

在教学中,教师应及时捕捉和诱发学生学习出现的灵感,对学生别出心裁的想法、违反常规的解答、标新立异的构思,哪怕只是一点点的新意,都应及时给予肯定,并用交换角度、类比形式等方法诱导学生的数学直觉和灵感,促使学生能直接基于基础知识再创造新知.

【案例1-5】利用虚数单位i

问题:等于( ).

A.-250

B.0

C.1

D.250

分析学生基于“赋值法”了解到二项式系数求和的值为2n,也知道奇次项和偶次项二项式系数和为2n-1,作出排除选项D的判断.但是的符号又使得学生混乱.而当r能被4整除时,前面的符号是正的.这种符号正负的周期性,学生很容易想到数学中“i的乘方”所具有的周期性.因此,基于复数乘法的认知,构造出二项式(1+i)100.

其中左式=(2i)50=-250,而等于右式所表示复数的实部,根据复数相等的充要条件,也即是等于-250,故选A.依据已有数学模型,在新知基础上,大胆构造,先使部分吻合,再进行探索,是对学生直觉上的一大挑战.学生能够跨越多项式乘法中限于字母和常数的障碍,换种角度,大胆创新.

学生对于虚数单位i的认知存在较强的心理障碍,本质原因在于i本身并不是一个数,却常称作是扩充数系的关键.在课本练习13.2(1)中要求学生在复平面作出复数2-3i和3+2i对应的点,发现2-3i在复平面对应的点绕原点逆时针旋转90°可以得到3+2i在复平面对应的点.学过复数乘法之后,便知道3+2i=(2-3i)·i.再继续尝试,将点(3,2)绕原点逆时针旋转90°得到点(-2,3),对应复数-2+3i=(3+2i)·i.再引导学生尝试验证逆(顺)时针旋转180°等.最后应用一般的复数a+bi进行验证,是成立的,如此便形成一个一般性的结论:i是绕原点逆时针旋转90°的旋转量.这本是涉及到高等数学复分析中的知识,可是在高中阶段也能够有学生由特殊到一般,抽象得到虚数单位i的本质.抽象并不难,敢于给学生创造发挥他们创造能力的平台和机会,才是最难得的.