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浅谈如何提高西藏学生的数学核心素养

浅谈如何提高西藏学生的数学核心素养

摘 要:伴随素质教育与新课改的逐渐深入,教育行业越发注重培养学生的核心素养。如今,核心素养早已变成教育领域当中的一个热词,各地教师都积极在实际教学期间渗透学科核心素养,其中也包含西藏教师。在高中阶段的数学教学之中提升西藏学生数学方面的核心素养,有助于高中生的全面发展。基于此,文章旨在对提高西藏学生数学核心素养的有效策略展开探究。

关键词:高中数学;西藏学生;核心素养

中图分类号:G633.6   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2022)11-0062-04

一、 引言

一直以来,数学都是高中教学当中的重要学科,相比于初中数学,高中数学不管是在知识深度还是知识难度方面都有了大幅提升,而且具有很强的逻辑性和结构性。所以,教师需在课堂教学期间积极启发学生,引导高中生从结构性和逻辑性两个方面了解知识架构,进而构建自身的知识体系,更好的对所学知识进行理解及掌握。为此,对提高西藏学生数学核心素养的有效策略展开探究意义重大。

二、 数学方面核心素养的有关概述

所谓核心素养,是指在实际教学期间,学生应当具备的优良学习品质和自学能力。针对高中阶段数学学科而言,核心素养主要含有数据分析、数学抽象、运算能力、逻辑推理、直观想象以及数学建模这些内容。站在另一角度而言,核心素养主要要求教师在实际教学当中可以做到以生为本,把学生当作课堂主体。针对高中生而言,应当端正自身的学习态度,并且学会独立思考以及自主学习,学会借助数学知识与数学思想对一些实际问题进行解决。

三、 提升西藏学生数学方面核心素养的有效策略

(一)强化计算练习,提高西藏学生数学运算能力

數学运算是数学方面核心素养当中的一项重要内容,除了能够影响高中生的学习成绩之外,同时还能对其日后工作与生活产生极大影响。为此,教学期间,数学教师需强化课堂计算练习,开拓西藏学生的运算视野,借此提高西藏学生数学运算能力。

例如,已知椭圆x22+y2=1上存在A和B两点,这两点关于直线y=mx+12对称,如图所示,(1)求实数m取值范围;(2)求△AOB的面积最大值。

分析:此题考查的主要是直线和圆锥曲线交点图形所成面积问题,在对此类问题加以解答之时,便可对参数方程加以运用。

解:

常规解法:

(1)由题意可知m≠0,可设直线AB的方程为y=-1mx+b。

由x22+y2=1y=-1m+b消去y,得12+1m2x2-2bmx+b2-1=0。

因为直线y=-1mx+b与椭圆x22+y2=1有两个不同的交点。

所以Δ=-2b2+2+4m2>0……①

把AB中点M2mbm2+2,m2bm2+2带入直线方程y=mx+12。

解得b=-m2+22m2……②

由①②得m<-63或m>63。

(2)令t=1m∈-62,0∪0,62,而|AB|=1+-1m2·(x1-x2)2,

即|AB|=1+-1m2·(x1+x2)2-4x1x2,由(1)中12+1m2x2-2bmx+b2-1=0可知x1+x2=4bmm2+2x1x2=2m2(b2-1)m2+2,用t=1m进行替换并带入b化简可得|AB|=1+t2·-2t4+2t2+32t2+12。

且O到直线AB距离是d=t2+12t2+1。

设△AOB面积是S(t),因此S(t)=12|AB|·d=12-2t2-122+2≤22。

当且仅当t2=12时,等号成立。

故△AOB的面积最大值是22。

简单解法:

(1)通过椭圆的参数方程可以得出:x=acosα,y=bsinα,假设A(2cosα,sinα),B(2cosβ,sinβ),其中0≤α<β<2π。根据题意可知,直线AB垂直于直线y=mx+12,因此sinβ-sinα2cosβ-2cosα=-1m ①,又因AB的中点M在y=mx+12纸上,因此,sinβ+sinα2=m2cosβ+2cosα2+12 ②。

而①×②可得:cosβ+cosα=-2m ③。

将①代入到②中,可得sinβ+sinα=-1 ④。

而③2+④2可得2cos(α-β)+2=1+2m2<4,最后解得m<-63或m>63。

(2)通过对正弦定理加以变形能得到:

S△AOB=12|OA|·|OB|sin∠AOB=12|OA|2·|OB|2-(|OA|·|OB|)2=12(x1y2-x2y1)2=12(2cosαsinβ-2cosβsinα)2=12(2sin(β-α))2=22|sin(β-α)|。

当且仅当|sin(β-α)|=1时,△AOB面积的最大值是22。

所以,开展教学期间,数学教师可组织西藏学生进行习题计算练习,引导高中生运用不同方法对同一问题进行计算,借此提高西藏学生的运算能力以及思维能力。

(二)进行数形结合,培养西藏学生直观想象能力

数形结合是数学领域一种非常重要的思想方法,通过数形结合,不仅能够提升高中生的解题能力,同时还有助于培养西藏学生直观想象能力。为此,课堂之上,教师需引导高中生进行数形结合。

例如:如果实数x,y满足等式(x-2)2+y2=3,求yx的最大值。

解析:上述问题直接采用代数的办法不好解决,若将其与曲线问题结合来看,在几何上看yx达到清晰简洁的效果,如图所示,在直角坐标系中,(x-2)2+y2=3是以(2,0)为圆心,3为半径的圆,yx=y-0x-0表示圆上任意一点P(x,y)与原点连线斜率,当OP与圆相切,角POQ=60°时,yx取得最大值3。

(三)组织探究活动,提高西藏学生逻辑推理能力

一般来说,高中生意识是在探究过程中形成的。所以,若想培养高中生的数學意识,教师需积极组织探究活动,借此提高西藏学生的逻辑推理能力。

例如,开展“指数函数”教学期间,数学教师应当改变以往灌输式教学模式,组织高中生开展探究活动。如教师可组织西藏学生将A4纸对折,一直到不能对折为止,让高中生计算这张纸的实际厚度。但高中生在实际操作期间会发现,对折几次以后便无法继续对折,并且无法精准计算纸张厚度。此时,教师可将指数函数引入进来,借助纸张对折这个例子帮助高中生对指数函数进行了解。通过以上探究,西藏学生能够对指数函数进行深入了解,理解其中因变量和自变量间的关系。这样一来,除了能够提升西藏学生的数学意识及数学能力之外,而且还能有效提高其逻辑推理能力,有效培养其数学方面的核心素养。

(四)进行专题教学,提升西藏学生数学抽象能力

随着新高考改革逐渐深入,高考数学愈发注重考查考生的思维能力。因此,课堂上,数学教师可实施专题教学,借此帮助考生系统整理各类问题有效解决方法,对相应的解题技巧进行扎实掌握,同时有效提升西藏学生数学抽象能力。

比如,进行数列知识专题教学之时,求解数列具有的通项公式是一项重要内容,并且是高考考查的热点内容,几乎每年都会涉及。所以,教师对此应当予以重视,及时带领学生整理有关题型,在实际问题当中抽象得到具体解题方法,并且提升西藏学生数学抽象能力。

如累加法。形如an-an-1=f(n),其中f(n)为等差、等比或者其他类型求和数列,便可用累加法进行求解。

例如,已知数列{an},a1=1,an=an-1+3n(n≥2),求an。

分析:此题形如an-an-1=f(n),而且f(n)是一个等差数列,所以可以选用累加法进行解题。

解:由已知可以得到:an-an-1=3n(n≥2),

an-1-an-2=3(n-1),

……

a3-a2=3×3,

a2-a1=3×2,

把上述式子相加,能够得到:

an-a1=3×2+3×3+…+3(n-1)+3n

=3×(2+3+…+n-1+n)

=3×n2+n-22

∴an=3n2+3n-42(n≥2)。

又∵n=1时a1=1成立,∴an=3n2+3n-42。

再如,累乘法。形如an+1an=f(n),其中f(n)为等差、等比或者其他类型求和数列,便可用累乘法进行求解。

例如,已知一个数列{an},首项a1=1,an=2nan-1(n≥2),求an。

解析:通过适当变形,可用累乘法进行求解。

解:根据an+1an=2n(n≥2),即a2a1=22,a3a1=23,……,an+1an=2n(n≥2),

把上述式子相乘,可以得到:

ana1=22×23×…×2n-1×2n=2(n-1)(n+2)2(n≥2),

又因为n=1时a1=1成立,所以ana1=2(n-1)(n+2)2。

(五)渗透建模思想,提高西藏学生数学建模能力

所谓数学建模,是指把实际问题当作依据,将其抽象成对应的数学问题,之后凭借数学知识来解决实际问题的一种思想。课堂上,数学教师应当积极渗透这种思想,这样有利于提高高中生的建模能力,培养其建模素养。

比如,下面是计算机当中某一操作程序说明:

1. 初始值x=1,y=1,z=0,n=0;

2. n=n+1(将现有n+1的值赋予新的n);

3. x=x+1(将现有x+2的值赋予新的x);

4. y=2y(将现有2y的值赋予新的y);

5. z=z+xy(将现有z+xy的值赋予新的z);

6. 假设z>7000,则执行“7”这条语句,否则要返回“2”语句继续进行;

7. 打印n与z;

8. 程序终止。

问:由语句“7”打印出来的数值是多少,且写出具体的计算过程。

分析:理解初始值n=n+1(将现有n+1的值赋予新的n)含义,也就是递推N0=1,Nn=Nn-1+1后,可根据下表,建立一个递推模型。

执行程序次数nxyz

11323×2

225223×2+5×22

337233×2+5×22+7×23

…………………………

nn2n+12n3×2+5×22+7×23+…+(2n+1)2n

解:假设n=i之时,x,y,z的值分别是xi,yi,zi。

根据题意,x0=1,xn=xn-1+2,因此{xn}为等差数列,同时xn=2n+1。

y0=1,yn=2yn-1,因此{yn}为等比数列,同时yn=2n,

z0=0,zn=zn-1+xnyn。

因此,zn=x1y1+x2y2+…+xnyn=3·2+5·22+…+(2n+1)·2n

因此,2zn=3·22+5·23+…+(2n+1)·2n+1

根据题意,当程序终止之时,zn>7000,zn-1≤7000,即

(2n-1)2n+1+2>7000(2n-3)2n+2≤7000

进而求得n=8,z=7682。

(六)运用信息技术,培养西藏学生数据分析能力

据了解,如今西藏学生具有的数据分析能力较低,停留于机械解题,只能达到多元结构水平,这样难以满足对人才培养的整体需求。如今,在信息时代下,要求学生具有较强的数据分析能力,能够在海量数据当中分析得到有用信息,对数据真假进行有效辨识,进而让数据为己所用。所以,教师需着重培养高中生数据分析素养,这样才可促使其实现全面发展,更好地适应社会,为此其后发展奠定良好基础。为此,教学期间,数学教师需对信息技术加以合理运用,强化高中生对不同统计软件的认识与理解,逐渐提高高中生有关的实践经验,有效激发其对统计分析有关方法进行学习的兴趣,这样才能培养高中生站在宏观角度进行整体把握及理解数据的思维。例如,开展统计教学期间,数学教师可对信息技术加以运用,转变以往教学方法,运用SPSS与Excel软件来绘制相应的统计图,对方差、中位数与平均数这些数据进行计算。这样除了可以激发西藏学生学习兴趣之外,同时还有助于培养其数据分析能力,有效提高其数学方面的核心素养。

四、 结语

综上可知,提高西藏学生数学方面的核心素养,有助于培养高中生正确数学观,有助于提升其综合素质与核心竞争力。为此,教学期间,数学教师需强化计算练习,进行数形结合,积极组织探究活动,开展数学专题教学,着重对建模思想进行渗透,并且对信息技术进行科学运用,进而有效培养西藏学生数学方面的核心素养,促使其全面发展。

参考文献:

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[2]赵元海,郭绿燕.基于核心素养视域下数学运算能力提升的策略探索[J].学苑教育,2021(28):43-44.

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[4]张军,邰海峰.基于問题情境创设培养学生数学核心素养[J].大连教育学院学报,2021,37(3):72-74.

[5]权贵荣.高中数学建模核心素养的培养探究[J].读写算,2021(26):147-148.

作者简介:靳瑞(1988~),女,汉族,河南长垣人,拉萨市第三高级中学,研究方向:高中数学。

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