摘 要: 許多學生害怕學數學,且答題不規范、思維不嚴密等,并形成惡性循環.究其根本原因,在于沒有很好地掌握概念,把原有的知識結構體系與數學概念背景材料有力地結合起來.在解定值問題時,應立足概念本質.
關鍵詞: 數學概念 概念本質 概念內涵 概念外延 數學思想與方法
在必修4§2.5.1中有這樣一道題:在平行四邊形ABCD中,點E、F分別是AD、DC邊的中點,BE、BF分別與AC交于R、T兩點,你能確定AR、RT、TC之間的關系嗎?
利用信息技術工具(數形結合法)作圖可以發現,實質上問題即為證明R、T為AC上的定點——三等分點,就是定值問題.教師在教學過程中應該強調平面幾何與向量的聯系,將平面幾何問題轉化為向量問題,而向量問題最終立足于本質概念的考查——平面向量基本定理.
問題1:在△ABC中,D為BC邊上的中點,過D點作一直線,交AB、AC與點M、N,若求證:m+n是定值.
問題2:PQ過△ABC的重心G這兩題與課本的例題類似,都是考查平面向量基本定理.在概念教學中,問題的設計應具有層次感,便于引導學生認識概念的本質,打好知識基礎,形成基本技能,掌握好基本概念及學習方法.
高中數學的知識點不是一個個獨立的個體,定值問題也不僅僅局限在向量,知識之間是相互關聯且相互滲透的.向量在其他知識點中的滲透是較為常見的,如直線與圓錐曲線中結合向量,主要是利用向量概念的內涵,考查直線與圓錐曲線本質概念.
問題3:已知橢圓的中心為坐標原點O,焦點在x軸上,斜率為1,過橢圓右焦點的直線F的直線交橢圓于A、B兩點共線,
(1)求以M、N為焦點且過點P的橢圓方程;
(2)過點B(-1,0)的直線l交橢圓于C、D兩點,交直線x=-4于點E,點B、E分的比分別為,求證.
問題3考查平面向量共線的概念本質,利用點斜式寫出直線方程y=x-c,設,利用只設不求的數學思想方法,把直線方程代入曲線方程中,得到關于x的一元二次方程,從而得x,由向量共線可以得到a,b,c之間的關系,結合離心率的概念可求之.設M(x,y),利用M點在橢圓上,則滿足橢圓的方程,以及條件,整體代換,通過化簡可得的定值為1.
問題4考查了平面向量定比分點的概念本質,回歸概念本質教學,返璞歸真,在概念的應用中進一步體會其本質,達到深刻認識本質概念的目的,感受本質概念的內涵和外延.由M、N的對稱性,,結合向量的條件,可求得橢圓方程為,直線方程可用點斜式表示,故要討論斜率的存在性,下面解法同問題3.
在問題3和問題4的教學過程中,要時刻圍繞著本原性問題,讓學生了解問題背后的知識概念,以概念為突破口,進一步實踐與探究,使學生的思維由單一思維向多向思維轉變,從而達到解題目的.
數學概念凝結著數學家的思維,是認識事物的數學思想的概括,是數學思想的精華,是人類智慧的結晶.
圓錐曲線中的定值問題是數學學習的難點,而定值問題在數學知識結構體系中遠不止這些,如不等式中出現的定值問題,解法較為靈活多變。學生對知識概念本質的認識和掌握,理解概念本質的程度因人而異,要求教師在教學時,驅動問題教學,如提出好的數學問題,提出本原性及觸及數學概念本質的問題驅動教學.
問題5:在正方體AC中,在棱AB、AD、AA1上,各任取三點E、F、G,問△EFG的形狀如何?
表面看起來是立體幾何的問題,實際上在求解時結合向量垂直的概念本質,問題將變得簡單化.數學的本質是概念,在概念的學習中,學生能形成正確的思維方式、方法,以及思維的遷移能力.問題五把立體幾何中角的問題遷移到向量中角的問題,,由立體幾何的概念本質可推理得,故可得到△EFG中∠E為銳角,同理可得另外兩個角也是銳角,從而判定該三角形為銳角三角形.
教師通過對教材的“再創造”激發學生的學習動力,調動學生學習的積極性,使學生主動地參與到學習概念本質中,通過對數學知識的發現和探索,認識到數學概念本身的魅力,從而促進學生對概念本質的理解,提高數學素養,增強數學解題能力.
參考文獻:
[1]林燎.中學數學教學要注重數學本質的呈現[J].中學數學教與學,2009.12.
[2]上海控江中學課題組.本原性問題驅動的數學教學實踐研究[J].中學數學教與學,2009.10.
[3]馬偉開.讓學生掌握數學概念的途徑[J].中學數學教與學,2009.6.