摘?要:?高中數(shù)學(xué)知識(shí)體系中,解析幾何屬于其中重要的模塊與構(gòu)成部分,同時(shí),解析幾何在對(duì)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)與思維能力的培養(yǎng)中也發(fā)揮著巨大作用.基于此,文章就解析幾何教學(xué)中如何有效落實(shí)邏輯推理素養(yǎng)的內(nèi)容展開了詳細(xì)的論述與探究,進(jìn)而為一線教師的授課提供一些意見,為學(xué)生更好的發(fā)展與學(xué)習(xí)做出鋪墊.
關(guān)鍵詞:?高中數(shù)學(xué);解析幾何;邏輯推理;素養(yǎng)培養(yǎng)
中圖分類號(hào):?G?632?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:?A?文章編號(hào):?1008-0333(2022)12-0047-03
收稿日期:?2022-01-25
作者簡(jiǎn)介:?王小飛,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.
學(xué)生數(shù)學(xué)能力的發(fā)展要以邏輯推理素養(yǎng)為基礎(chǔ)和前提,同時(shí)這也是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵構(gòu)成部分,對(duì)學(xué)生發(fā)展意義重大.基于此,我們借助高中數(shù)學(xué)中的重要知識(shí)內(nèi)容——解析幾何,對(duì)培養(yǎng)高中生邏輯推理素養(yǎng)的內(nèi)容展開了論述研究,為構(gòu)建高質(zhì)量數(shù)學(xué)課堂奠定基礎(chǔ).?1 邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)的意義研究
隨著核心素養(yǎng)概念的提出,要求高中數(shù)學(xué)課程中積極體現(xiàn)核心素養(yǎng)的內(nèi)容,彰顯數(shù)學(xué)學(xué)科的品質(zhì)與基本特征,強(qiáng)調(diào)學(xué)生價(jià)值觀、情感與態(tài)度的綜合強(qiáng)化與培養(yǎng),這是在學(xué)習(xí)與應(yīng)用數(shù)學(xué)時(shí)漸漸構(gòu)成與發(fā)展起來的.當(dāng)前,在數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中邏輯推理素養(yǎng)屬于關(guān)鍵性內(nèi)容,其基本表現(xiàn)為:基本規(guī)則與形式的掌握,尋找問題與給出命題,進(jìn)行論證過程的探究與表述,認(rèn)識(shí)命題體系,邏輯清晰的交流與表達(dá).
推理邏輯、空間想象以及計(jì)算等是學(xué)生數(shù)學(xué)能力的主要構(gòu)成,其中,推理邏輯能力的強(qiáng)化將進(jìn)一步促進(jìn)其余二者的發(fā)展,他是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)中的重要能力體現(xiàn).
在學(xué)生的生活與學(xué)習(xí)中邏輯推理思想發(fā)揮著重要作用.高中數(shù)學(xué)解析幾何教學(xué)中培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng),可以引導(dǎo)學(xué)生展開邏輯推理思考,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,思考問題,解決問題,通過解析幾何教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生更加高效的學(xué)習(xí)解析幾何知識(shí)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的發(fā)散與升華;邏輯推理素養(yǎng)的掌握,引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)生活、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)以及活動(dòng)中將自己的方法更好的表達(dá)出來.引導(dǎo)學(xué)生彼此間相互合作與交流,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力.
2 解析幾何教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的方法
在高中數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中,解析幾何屬于其中的重、難點(diǎn)內(nèi)容,并且在考試中所占據(jù)的分值比例較大,一旦學(xué)生在學(xué)習(xí)中沒有掌握一套行之有效的方式方法,或者沒有形成邏輯推理能力,將會(huì)在這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)中遇到很大的困難.邏輯推理是數(shù)學(xué)體系建構(gòu)、數(shù)學(xué)理論獲取的重要方式之一,是保證數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的重要學(xué)習(xí)思想,是在數(shù)學(xué)活動(dòng)中人們互相交流的基本思維形態(tài),對(duì)此,我們需要深刻把握高中解析幾何知識(shí)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的契機(jī),不斷強(qiáng)化學(xué)生這方面的能力與素質(zhì).
2.1 邏輯思維強(qiáng)化
培養(yǎng)高中生的邏輯推理素養(yǎng),需要嚴(yán)格的要求其思維發(fā)散能力,尤其數(shù)學(xué)思想建模中,要密切關(guān)注數(shù)形結(jié)合對(duì)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的影響.由于傳統(tǒng)課堂授課理念與模式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前教學(xué)的需要.因此,教師需密切關(guān)注新課改的規(guī)定,在養(yǎng)成學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng)中,引導(dǎo)他們探索邏輯關(guān)系,找尋其中的奧秘,在教學(xué)解析幾何知識(shí)中,這種解題方法較為常見.通常而言,在對(duì)這類試題解答中,先把一個(gè)常數(shù)設(shè)定出來,再接觸變換消除方法,實(shí)現(xiàn)求解.在解析幾何試題解答中滲透此方法,需要充分考慮下列內(nèi)容:①科學(xué)控制參數(shù).通過引入?yún)?shù)的方式展開試題講授,達(dá)到橫跨解答的目的.因此,授課中應(yīng)該科學(xué)的控制參數(shù),以防引入不正確的參數(shù)而將題目解答難度提升.②易懂簡(jiǎn)易參數(shù)的選取.在引入?yún)?shù)中,不僅要考慮到試題的難易情況,而且時(shí)刻堅(jiān)持簡(jiǎn)單實(shí)用的原則,把與解析幾何相符合的參數(shù)引入當(dāng)中;③消除要方便.參數(shù)引入后,需要引導(dǎo)他們快速消除參數(shù),化簡(jiǎn)試題,在思索參數(shù)是否影響正常量與未知量的情況下進(jìn)行消除,避免盲目引入?yún)?shù)而影響最終學(xué)習(xí)質(zhì)量.
2.2 培養(yǎng)問題思維,強(qiáng)化邏輯素養(yǎng)
在平時(shí)授課中,需要積極發(fā)揮典型例題的引導(dǎo)作用,通過較強(qiáng)探索性的試題引領(lǐng)學(xué)生尋找問題源泉,并滲透數(shù)學(xué)思想進(jìn)行作答,進(jìn)而把數(shù)學(xué)的魅力呈現(xiàn)在學(xué)生面前,引導(dǎo)學(xué)生積極、主動(dòng)的探索問題,將學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)以及解題能力不斷提升.同時(shí),在問題得到處理后,合理的總結(jié)與反思可以讓學(xué)生更好的理解知識(shí)內(nèi)容.只有對(duì)思維過程的不斷反思,總結(jié)解題方式,對(duì)于解題中的問題才能及時(shí)發(fā)現(xiàn).擺脫題海戰(zhàn)術(shù)展開數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí),要求教師精簡(jiǎn)處理試題,將具有代表性的題目呈現(xiàn)在學(xué)生面前,通過深入引導(dǎo)學(xué)生探究分析,不斷內(nèi)化與結(jié)構(gòu)化處理知識(shí)內(nèi)容,深化學(xué)生的數(shù)學(xué)思想.
例1?經(jīng)過點(diǎn)A(1,3)、B(4,2)、C(1,-7)的圓與y軸相較于M,N兩點(diǎn),求|MN|?
A.10?B.2?6?C.8?D.4?6
在分析這道題目中,通過給出的3個(gè)點(diǎn),在確定了圓的基本方程式后,求出y上它的截距.經(jīng)過分析此題目,可以通過以下步驟求解圓方程表達(dá)式:第一步,先把AB、BC的垂直平分線方程寫出來,之后按照現(xiàn)有條件將兩條直線交點(diǎn)求出來,這樣隨之也就確定了圓的半徑、圓心以及最終的方程.第二步,向(x-a)?2?+(y-b)?2?=r?2?中依次帶入圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,并將圓的方程表達(dá)式在此基礎(chǔ)上進(jìn)行求解.第三步,將圓的一般方程求解出來.因?yàn)檫@三種方法不夠清晰直接,并且自身弱點(diǎn)都比較明顯,而且對(duì)于題目所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性難以準(zhǔn)確分析.因此,制定更加高效的方法非常重要.
解析?K?AB?=3-2/4-1=1/3,K?BC?=2+7/4-1=3,所以,K?AB?·K?BC?=-1.
這就表明,AB與BC垂直,三角形ABC為直角三角形,按照其特征,這就能確定它外接圓圓心位于AC邊上,即為點(diǎn)D(1,-2),(1/2)·|AC|=5是圓的半徑值,因此得出圓的方程:(x-1)?2?+(y+2)?2?=25.設(shè)定x為0,能夠得出y=±2?6??-2?,因此,N(0,-2-2?6?),M(0,-2+2?6?),對(duì)此得出|MN|=4?6?,因此選擇?C?.
對(duì)以上陳列的解析方法的分析,不論通過何種方式確定圓,需要先確定圓的圓心和半徑.所以,對(duì)此試題解答中,發(fā)散學(xué)生思維,科學(xué)引導(dǎo)其邏輯探究,采用合適的方式讓學(xué)生將圓心與半徑確定出來,在仔細(xì)分析與思索后,借助數(shù)形結(jié)合的方式簡(jiǎn)化問?題,之后利用K?AB?·K?BC?=-1能夠推出AB與BC相互垂直,之后推導(dǎo)出直角三角形外接圓的圓心在AC這條斜邊中點(diǎn)上,經(jīng)過有效的轉(zhuǎn)化三者間的關(guān)系,簡(jiǎn)化處理繁瑣的計(jì)算,把握基本問題,最后得出最終的答案.
2.3 設(shè)置開放性問題,調(diào)動(dòng)學(xué)生邏輯推理能力
在傳統(tǒng)的授課之中關(guān)注數(shù)學(xué)技能與知識(shí)的常規(guī)運(yùn)用,忽略了如何創(chuàng)設(shè)開放性問題情境.伴隨全新教育改革的推進(jìn),注重從生活中挖掘知識(shí),在教授知識(shí)中融入了很多數(shù)學(xué)運(yùn)用題目,從某種程度上深化了學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)用素養(yǎng)的提升.然而,通過處理相關(guān)問題得知,學(xué)生較為擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)技能與知識(shí)的常規(guī)運(yùn)用,但是在復(fù)雜的問題情境內(nèi)不善于處理問題.因此需要教師將一些開放性、真實(shí)性的問題情境創(chuàng)設(shè)出來,在這種疑惑的引誘下去推理論證,這樣的效果會(huì)更加理想.
例2?在圓的方程x?2+y?2=1中,直線L經(jīng)過點(diǎn)p(-?3?,-1)圓與直線有公共點(diǎn),求解直線L傾斜角的對(duì)應(yīng)取值范圍.
通過剖析,能夠得知直線L有斜率存在,所以從直線自身入手進(jìn)行探究:假定:y+1=K(x+?3?),若是過p畫出2條和圓相切的直線PP?0與PA,P?0和A分別是切點(diǎn).從點(diǎn)P坐標(biāo)入手,能夠得出K pA?為0,這樣在直角三角形OAP中,能夠得出角OPP?0為30°,對(duì)應(yīng)的角APP?0為60°,綜合探索,其取值范圍是?[0,π/3?].
通過具體問題內(nèi)容的創(chuàng)設(shè),構(gòu)建具體的模型思維,然后向解析幾何的具體授課內(nèi)容中滲透,讓學(xué)生以更加飽滿的熱情去學(xué)習(xí),對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行更加直觀的感知,對(duì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入理解,捋順解題思路,積極思索問題,靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)點(diǎn),強(qiáng)化邏輯推理素養(yǎng),不斷強(qiáng)化課堂學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量.
2.4 借助逆向思維,培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)
高中數(shù)學(xué)解析幾何比較抽象,通過實(shí)踐教學(xué)讓學(xué)生深入理解解析幾何知識(shí)內(nèi)容,從而達(dá)到理論與實(shí)踐的融合.例如,在教學(xué)《直線和拋物線的位置關(guān)系》中,圍繞這樣一道題展開教學(xué)引導(dǎo):在y?2=4x的拋物線焦點(diǎn)處作一條斜率為1的直線L,同拋物線交匯于A與B兩點(diǎn),求弦AB的值.
解析?通過拋物線方程可以計(jì)算得出焦點(diǎn)的具體坐標(biāo),通過給出的直線斜率,進(jìn)而能夠得到直線L的方程,進(jìn)而聯(lián)立起拋物線方程與直線方程,進(jìn)而得到A和B點(diǎn)的具體坐標(biāo),通過兩點(diǎn)間距離計(jì)算公式,能夠得到AB的絕對(duì)值.此種解答方式較為簡(jiǎn)易,但是代數(shù)運(yùn)算相對(duì)復(fù)雜,尤其遇到參數(shù)時(shí),為了讓運(yùn)算變得簡(jiǎn)單化,通過韋達(dá)定理將弦長(zhǎng)求解出來,亦或者利用數(shù)形結(jié)合簡(jiǎn)化計(jì)算過程.
為了在逆向思維中培養(yǎng)學(xué)生的推理邏輯素養(yǎng),在完成解答后,學(xué)生對(duì)基本的解答方法理解與掌握后,在將AB的絕對(duì)值求出后展開變式練習(xí),還是在這個(gè)拋物線經(jīng)過斜率為K的直線,同拋物線相交于AB兩點(diǎn),弦長(zhǎng)為8,求出直線的斜率值.為學(xué)生留設(shè)足夠的時(shí)間去比較變式與原式間的關(guān)系.盡管原題與變式考察的內(nèi)容差不多,但這是一個(gè)逆向的思維過程,若是學(xué)生深入探究,進(jìn)行比較,這樣就可以掌握以及靈活應(yīng)用本題所涉及的知識(shí)內(nèi)容.
總的而言,在高中解析幾何教學(xué)中強(qiáng)化與培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng),對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提升與學(xué)生自身成長(zhǎng)的強(qiáng)化都會(huì)帶來巨大幫助.在解析幾何知識(shí)模塊具體教學(xué)引導(dǎo)中,需要從多方向切入培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng)以及思維解題能力.在推理與學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)期間,要引導(dǎo)學(xué)生從已知向未知推理探究,不斷強(qiáng)化其邏輯推理素養(yǎng),在具體的授課中也要注重學(xué)生思維模式的強(qiáng)化,引導(dǎo)他們?cè)谧灾鲗W(xué)習(xí)期間優(yōu)化自身的思維方式,通過多樣化的引導(dǎo)與強(qiáng)化,在教學(xué)中不斷變化試題內(nèi)容,進(jìn)而在強(qiáng)化學(xué)生思維的同時(shí)將邏輯推理能力和素養(yǎng)不斷提升.
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