核心素養(yǎng)背景下高中數(shù)學(xué)解題分析
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隨著社會的不斷發(fā)展以及教育改革的逐步推進(jìn),在新課改背景下,我國教育模式發(fā)生了重大變化.素質(zhì)教育要求教師不但要教授學(xué)生理論知識,還要把培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)作為最主要的教學(xué)目標(biāo).因此,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)在關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng)的同時(shí)提高學(xué)生的解題能力,讓學(xué)生更輕松地面對高考,同時(shí)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.
1 高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
1.1 數(shù)學(xué)運(yùn)算
數(shù)學(xué)運(yùn)算是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基本模塊.?dāng)?shù)學(xué)運(yùn)算是指對數(shù)學(xué)算式進(jìn)行高效、精確的運(yùn)算,包括明確運(yùn)算對象、熟悉運(yùn)算規(guī)則、了解運(yùn)算方向、確定運(yùn)算方法、設(shè)計(jì)運(yùn)算過程、解出運(yùn)算結(jié)果等內(nèi)容.
1.2 邏輯推理
邏輯推理能力是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中重要的推理能力.邏輯推理是指從命題或事實(shí)的視角出發(fā),對事物進(jìn)行推理,從而獲取答案的過程.邏輯推理主要分為兩部分,一部分是從特殊情況到一般情況的推理,包括類比、歸納等方法,另一部分是從一般情況到特殊情況的推理,主要包括演繹法.
1.3 直觀想象
直觀想象是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中重要的想象能力.直觀想象是指運(yùn)用幾何思維、空間形象等方法對已知事物進(jìn)行分析,從而獲取事物的內(nèi)在聯(lián)系的過程,包括事物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、形態(tài)變化和位置變化等方面.
1.4 數(shù)學(xué)建模
數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中解決問題的能力.?dāng)?shù)學(xué)建模是指運(yùn)用數(shù)學(xué)思維將實(shí)際生活中的問題抽象化地表達(dá)為數(shù)學(xué)語言,并通過數(shù)學(xué)綜合能力解決實(shí)際問題的過程,包括提出數(shù)學(xué)問題、分析數(shù)學(xué)問題、設(shè)計(jì)解決方案、解決實(shí)際問題、驗(yàn)證解決方案等內(nèi)容.
1.5 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中對數(shù)據(jù)信息的處理能力.?dāng)?shù)據(jù)分析是指對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理、歸納和總結(jié)并得出結(jié)論的過程,主要包括數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)的整理、數(shù)據(jù)信息的提取、數(shù)據(jù)信息的分析、數(shù)據(jù)信息的判斷和結(jié)論的總結(jié)等.
1.6 數(shù)學(xué)抽象
數(shù)學(xué)抽象是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的思維核心.?dāng)?shù)學(xué)抽象是指將事物的一切物理屬性舍去,將之轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)信息,并通過對數(shù)學(xué)信息的研究獲取答案的過程.
2 核心素養(yǎng)背景下高中數(shù)學(xué)解題分析
在高中數(shù)學(xué)解題過程中,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生正確審題,獲取題目中的有效信息,并通過數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析、邏輯推理等方法引導(dǎo)學(xué)生高效解題.
2.1 加強(qiáng)審題訓(xùn)練,獲取題目中的有效信息
在高中數(shù)學(xué)解題過程中,審題是最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的步驟.教師應(yīng)當(dāng)對學(xué)生加強(qiáng)審題訓(xùn)練,讓學(xué)生學(xué)會提煉題目中的信息,為之后的解題打下基礎(chǔ).
比如,教師給學(xué)生設(shè)置如下題目:請你為某養(yǎng)路處設(shè)計(jì)一個(gè)用于儲藏食鹽的倉庫,它的上部是底面圓的半徑為5m 的圓錐,下部是底面圓的半徑為5m 的圓柱,且該倉庫的總高度為5 m.經(jīng)過預(yù)算,制造該倉庫的圓錐側(cè)面、圓柱側(cè)面的用料的單價(jià)分別為400元/m2、100元/m2,問當(dāng)圓錐的高度為多少時(shí),該倉庫的側(cè)面總造價(jià)最少?該題目包含的信息量較多,教師需先引導(dǎo)學(xué)生找出題目中的已知信息,如倉庫的形狀、倉庫的半徑、倉庫的高度、側(cè)面用料的單價(jià),再引導(dǎo)學(xué)生找出題目中的未知信息,如圓柱和圓錐的高度、側(cè)面用料的總價(jià).
審題作為解題中的第一個(gè)環(huán)節(jié),認(rèn)真審題,真正理解題意,明確出題者的意圖,是進(jìn)行后續(xù)解題的前提與關(guān)鍵,也是得出準(zhǔn)確答案的有力保證.通過仔細(xì)審題,學(xué)生可以明確題目中的已知信息與未知條件,找到解題的切入點(diǎn),確定解題的思路與方案,進(jìn)而選擇最佳解題方案,為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)做好鋪墊.
2.2 開展數(shù)學(xué)建模,加強(qiáng)對知識的應(yīng)用能力
針對一些學(xué)生較為熟悉的題目,教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過開展數(shù)學(xué)建模進(jìn)行解題,這樣不但可以提高學(xué)生的解題能力,還可以加強(qiáng)學(xué)生對知識的應(yīng)用能力.
比如,教師給學(xué)生設(shè)置如下題目:某銀行存款的年利率為2.5%,如果存進(jìn)去五萬元本金,在十年之后可以取出多少錢?本題與實(shí)際生活內(nèi)容息息相關(guān),教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,將題目轉(zhuǎn)化為人教A版選擇性必修第二冊第4 章“等比數(shù)列”的知識進(jìn)行計(jì)算.先提取題目中的關(guān)鍵信息:年利率2.5%,本金五萬元,接下來根據(jù)等比數(shù)列的相關(guān)知識列出數(shù)列進(jìn)行計(jì)算,從而求得十年之后的本息總和.
學(xué)生可以應(yīng)用所學(xué)的知識解決實(shí)際問題,這樣不但可以提高學(xué)生的解題效率,還可以加強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用能力.然后,教師可以逐漸地增加題目的難度,如變化年利率,變化本金,幫助學(xué)生靈活地進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,從而掌握建模方法,有效解題.
2.3 加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析訓(xùn)練,提高對數(shù)據(jù)的處理能力
在高中數(shù)學(xué)中,部分題目包含較多的數(shù)據(jù)信息,教師應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力,提高學(xué)生對數(shù)據(jù)的處理能力,從而高效解題.
比如,教師選擇如下題目讓學(xué)生解決:某公司共有1500名員工,現(xiàn)對員工的肥胖程度進(jìn)行調(diào)查.選擇其中的100名員工進(jìn)行抽樣,調(diào)查結(jié)果如表1所示.根據(jù)中國成人的BMI標(biāo)準(zhǔn),可以分成四個(gè)階段:BMI<18.5為偏瘦;18.5≤BMI≤23.9為正常,24≤BMI<27.9為偏胖;BMI>28為肥胖。(剩余1053字)