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数学核心素养贯穿教学活动

【摘要】:师:相信大家都有这样的体会,与圆相关的问题从计算量来看会比其他问题小,从复杂程度上看也会比其他问题简单些.从某种程度上说,椭圆可以通过圆上的点经过坐标变换而得,所以,这个问题能不能利用圆的知识求解呢?

课程标准提出:通过高中数学课程的学习,学生能获得进一步学习以及未来发展所必须的数学基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验;提高从数学角度发现和提出问题、分析和解决问题的能力(简称“四基四能”).根据运算法则,通过运算得出正确的结果,这是数学基本技能;探索运算思路,选择最合适有效的办法解决问题,这是分析和解决问题的能力,也是基本活动经验的体现.数学教学活动应关注“四基四能”的培养,数学运算作为数学学科的基本特征,渗透于数学教学各种活动中.

(一)梳理学生运算时的常见错误

受个人习惯和思维障碍的影响,经常会犯雷同的错误.教师需要将学生的常见错误进行梳理和归纳,只有发现学生运算时的常见错误,方能对症下药,增强数学运算素养培养的针对性,从而提高素养培养的有效性.

【案例2-8】指数对数运算常见错误举例

1.化简运算错误导致错误解答

2.运算法则错误

问题:已知x,y为正实数,则正确的是( ).

典型错解 B

正解 D

错因 错误原因在于指数和对数运算法则运用错误.

3.忽略定义域或定义域计算出错

错 因错误在于求解对数不等式时忽略了对数函数的定义域,对于函数问题,必须遵循“定义域优先”的原则.

(二)达成对数学运算重要性的共识

有的学生认为数学问题有思路即可,至于能否正确计算出结果,不是最重要的.就是由于这种想法的普遍存在,导致学生的数学运算素养欠缺,因此在教学活动中,教师需要避免让学生出现被动接受的情况,鼓励学生成为运算活动的参与者,要和学生达成共识,在教与学的过程中设定共同的目标,并一起为之努力.

(三)涉及数学运算素养提升的有效途径

重视课堂与课外相结合,关注理论学习与实践操作相结合.教师可结合教学内容设置数学题,引导学生将学习过程转化为运算的过程,一方面让学生通过运算来掌握课堂知识,另一方面也培养学生的运算能力.

【案例2-9】关注一题多解,激发思维递进

图2-6

问题:如图2-6所示,已知椭圆x2+2y2=1,过原点的两条直线l1和l2分别与椭圆交于点A、B和C、D,记得到的平行四边形ABCD的面积为S.

(1)设A(x1,y1),C(x2,y2).用A、C坐标表示点C到直线l1的距离,并证明S=2|x1y2-x2y1|;

(2)设l2与l2的斜率之积为,求面积S的值.

课堂实录

师:请大家仔细审题,尝试完成第(1)小题.

生1:由题易知A、C两点的横坐标不能同时为零,又考虑到斜率是否存在,故分以下两种情况讨论:

i 当A、C两点的横坐标有一个为零时,不妨设x1=0,x2≠0,此时C到直线l1的距离d=|x2|,平行四边形ABCD的面积为S=2|x2y1|;

生2:合理选择设直线的方法可以简化本题,所以我觉得点法向式直线方程会起到简化作用.已知直线l1的法向量是(-y1,x1),因此设直线l1的方程为-y1x+x1y=0,则点C到l1的距离,接下来就和上一位同学的做法相同.

师:很好,那么第(2)小问呢?

师:相信大家都有这样的体会,与圆相关的问题从计算量来看会比其他问题小,从复杂程度上看也会比其他问题简单些.从某种程度上说,椭圆可以通过圆上的点经过坐标变换而得,所以,这个问题能不能利用圆的知识求解呢?

所以,在圆C中l1'⊥l2',则圆中四边形A'B'C'D'面积

因此,椭圆中四边形ABCD面积

图2-7

由案例2_9可以看出,基于落实数学核心素养的教学设计,需要在课堂活动形式和内容指向上做出根本性的调整.学生应有更多自主探究时间、问题空间和学习场域的探究活动.具有挑战性学习问题是探究活动的缘起和目标导向,如案例2_9中,通过一道高考题,教师步步设问,让学生深入思考椭圆与圆的性质之间的关系,借助于数学运算,培养学生的直观想象、逻辑推理等核心素养.