数学教学中数学核心素养的培养

2023-04-29 19:19赵亚均
《学习方法报》教学研究 2023年36期
关键词:线段解决问题方程

赵亚均

通过数学学习,学生能够具有初步的创新精神和实践能力,经过合理的教学他们的思维和智力会获得显著提升,思维也可以得到良好的发展。

而数学的核心素养是指具有数学基本特征的,适应个人终身发展需要的思维品质与关键能力。我们可以这样认为,数学教育的终极目标是一个人学习数学之后,即便是未来从事的工作和数学无关,也应当用数学的眼光去观察世界,会用数学的思维思考世界,会用数学语言表达世界。而所谓数学眼光,本质就是抽象,抽象使得数学具有一般性;所谓数学思维,本质就是推理,推理使得数学具有严谨性;所谓数学语言,主要是数学模型,模型使得数学具有广泛性。

数学核心素养的培养始终要贯穿于数学课堂,要体现于教学之中,在学习中体会数学语言的使用,数学思维在解题中的应用。在初中数学学习中,分类讨论、数形结合、转化等的数学方法贯穿始终,在中考中也有体现。

基本的数学思想是指基础数学中具有奠基性、总结性的数学思想。它们含有传统数学思想的精华和现代数学思想的基本特征。转化思想就是其中很重要的思想,也是普遍应用于初中数学学习中的一种数学思想。它是指将未知解法或者难以解决的问题,通过观察、分析、联想、类比等思维过程,选择恰当的方法进行变换,化归为已知知识范围内已经解决或者容易解决的问题。这个解决问题的过程就是转化过程,常见的情形有高次转化低次,多元转化为一元,正面转化为反面,分散转化为集中,未知转化为已知,动转化为静,部分转化为整体,一般与特殊,数与形,相等与不等的相互转化。

转化思想贯穿初中数学学习始终,在数学学习中要好好体会数学的转化思想,要学会运用转化思想解决问题,要善于总结。部分学生不能很快适应初中数学学习,很大程度就是不能很好掌握初中数学的学习方式。比如,七年级有理数的计算,就是利用法则将有理数的加减乘除运算变成小学学过的数字运算,或者说是减法转化为加法,除法转化为乘法。这里就需要学生很好理解运算法则,体会转化思想。

一、动与静的转化

例:在[△ABC]中,[∠ABC=90?],[AB=2,BC=3].点D为平面上一动点,[∠ADB=45?],则线段CD长度的最小值为________。

在图一中,线段AB和∠ADB的值确定,根据定弦定角,可知点D的运动轨迹是以AB为弦,其所对圆心角等于[90°]的圆。做出圆O,如图二,连接OC与圆O交于点D,此时线段CD的长度的最小值为OC-OD的值。

这里转化的关键在于能根据点D在平面上运动的过程中,保持线段AB和∠ADB大小不变的特征,确定点D的运动轨迹,这样,就可以将问题转化为在△OBC中,∠OBC=[45?],[OB=2,BC=3]。求OC的长的问题,这样可轻松通过勾股定理求解。

二、高次转化为低次

解方程x4-7x2+12=0

解:设x2=y,则x4=y2

所以原方程可化为y2-7y+12=0

解之得y1=3,y2=4

所以可求得原方程的解为 x1=[3],x2=-[3],x3=2, x4=-2。

这就是借助于换元法将高次方程降次为可解的方程。

三、数与形的转化

数可以认为是数字,也可以认为是函数,形可以认为是点,也可以认为是图形,在学习中,要注意它们之间的转化,理解它们之间的关联,数和点之间,函数和图像之间,有时方程组也可以和函数之间相互转化,以帮助求解,或者帮助理解问题,找到解决问题的方法。

例:函数[y=2x和y=ax+4]的图像相交与点A(m,3),则方程[2x=ax+4]的解是___________。

这道题本质是考查一次函数的的图像和性质,根据题意可以画图很快解决问题。如图:可根据函数图像知道该问题可以转换为求方程的解,此时未知数x的解为[32],在函数学习中,此类问题非常常见,学会这种方法。

在数学学习中,数学思想的训练和理解很重要,可是大幅度提高数学学习能力。掌握好数学思想,就是掌握数学的精髓。学而不思则罔,在学习当中,我们能够在解决问题去分析题目所体现的数学知识,去领会题目当中的的数学思想,那么,我们就会发现数学那无穷的变化来自于基础,那多端的变化当中有那么多不变的思维。

转化思想的内容非常丰富,形式多样,无处不在。而这一切又是根植于熟练,扎实的基础知识,基本技能和基本的数学方法。基于平时丰富的联想,认真细致的观察,对定理、公式、法则深刻的理解,还有对于典型题目的总结和有意识去发现题例之间的联系。

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