激活高考真题,提高运算能力

发表时间:2020/10/29   来源:《中小学教育》2020年4月10期   作者:蔡辉平
[导读] 数学运算是高中生必须具备的一种数学核心素养
        蔡辉平
        广东省汕头市潮阳第四中学515162
        摘要:数学运算是高中生必须具备的一种数学核心素养,要想提高学生的运算能力,最有效的方式就是让学生加强运算实践。而高考真题涵盖了整个高中阶段的数学知识,且题型丰富、新颖,所以,教师可以带领学生对高考真题进行深度分析和训练,以有效锻炼学生的运算能力,从而促进学生数学综合水平的进步。
        关键词:高中数学;高考真题;运算能力;提高
        高考真题所考察的并不仅仅是学生对基础知识的掌握情况,还包括学生的分析能力、运算能力等综合素质。所以,在高中数学教学中,教师可以充分利用高考真题,通过题型变式、方法指导、审题训练等手段来提高学生的运算能力,进而为学生参加数学高考提供助力。
        1.题型变式,提高运算的灵活性
        数学运算就是指在了解运算对象、掌握运算法则后对数或代数进行计算,然而很多学生的思维和计算方法不够灵活,面对变化多端的数学题目,他们常常手足无措,容易迷失运算的方向。所以,在带领学生研究高考真题的过程中,教师不妨选择一些运算性较强的题目,对其进行适当的变式,以引导学生迅速转换计算的方向或方法,从而提高学生运算的灵活性。
        例如:已知集合M={x|-4<x<2},N={x|x2-x-6<0},则M ∩N=?为了锻炼学生的运算能力,我将本题进行如下变式:
        变式一:已知集合M={x|-4<x<2},N={x|x2+x-6<0},则M∪N=?
        变式二:已知集合M={x|-4<x<2},N={x|x2-x+a<0},M ∩N={x|-2<x<2},则a=?
        其中变式一不仅对集合N这一条件稍作改变,同时使求交集的问题便成了求并集的问题,所以在解题时,学生需谨慎计算一元二次不等式的解,并转换思维,求集合M和N的并集。而变式二则把原题的结论作为条件的一部分,把原来的条件设为问题。所以在解题时,学生需要利用逆向思维,通过M、N的并集判断集合N的大致范围,然后将数轴上对应的点代入到不等式中,进而求出a,其过程如下:
        因为集合M={x|-4<x<2},M ∩N={x|-2<x<2},通过数轴表示,可以得知集合N中的元素必定大于-2,即x>-2是不等式x2-x+a<0解集的一部分,也就是说x=-2是方程x2-x+a=0的一个根,所以a=-6。
        由此可见,在分析高考真题时,对题目进行一定的变式,可以促使学生从不同的角度分析题目,用不同的方法进行运算,从而培养学生的变式思维,提高学生的运算水平。
        2.方法指导,培养运算技巧和习惯
        不难发现,在解决数学问题的过程中,很多学生的计算过程十分繁琐,大大降低了解题效率。并且,学生也常常因马虎大意而得出错误的结果。所以说,决定学生运算能力的,不仅仅是学生对数学基础知识的掌握程度,还在于学生是否具备一定的运算技巧,是否拥有良好的运算习惯。因此,在带领学生分析高考真题时,教师要着重指导学生的运算技巧和运算习惯,从而提高学生的运算效率。


        例如:△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,设(sinB-sinC)2=sin2A-sinBsinC,求A。
        在解题时,很多学生没有明确的方向,进行一番繁琐的计算,却不能得到有用的信息,白白浪费了时间。于是在分析此题时,我让学生从问题入手,想一想一般可以通过哪种手段求得A值。学生根据解题经验,提出可以利用正弦定理或余弦定理的知识,通过sinA或者cosA求得A值。接着,我让学生思考能否利用题目中给出的式子构造sinA或者cosA。经过我的提示,学生进行如下运算:
        由(sinB-sinC)2=sin2A-sinBsinC得sin2B+sin2C-sin2A=sinBsinC,根据正弦定理可得:b2+c2-a2=bc,所以cosA=(b2+c2-a2)/2bc=1/2,所以A=π/3。
        此外,针对一些计算量大或者比较复杂的选择题,我便让学生将各个选项代入到题目中,最终选出符合题目要求的答案。而在进行数列、方程相关的计算时,我倡导学生在计算结束后将结果代入到题目中,验证答案是否正确。通过以上方式,可以丰富学生的运算技巧,培养学生良好的运算习惯,从而促进学生运算能力的提升。
        3.训练审题,锻炼问题转化能力
        对数或式子进行计算,不过是整个运算过程的一部分,在此之前,学生还需要认真审题,将综合情境中的函数、几何或者实际问题转化为运算问题,并找出运算的对象和法则,确定运算的方向,这样才能顺利地进行接下来的计算,进而得到问题的答案。所以,在分析高考真题的过程中,教师要加强对学生审题的指导,锻炼学生将综合性问题转化成运算问题的能力,从而提高学生的运算素养。
        例如:已知函数f(x)=sinx-ln(1+x),f’(x)为f(x)的导函数,证明:f’(x)在区间(-1,π/2)存在唯一极大值点。
        在讲解这道题目时,我把读题、审题的任务完全移交给学生,让学生说明自己的解题思路。经过一番分析和探讨,有学生答道:“根据本题中所要证明的命题可知,我们应该将f’(x)当成一个函数,求它的导数,利用它的导数来判断它的极值。因此在解题时,我们可以遵循以下步骤:
        (1)计算函数f(x)的导数,然后将f’(x)命名为函数g(x);
        (2)计算函数g(x)的导数,得出结果后,判断g’(x)的单调性;
        (3)根据g’(x)的单调性,判断g(x)也就是f’(x)的增减区间,进而判断f’(x)在某一区间是否存在极大值点……”
        经过这一番分析,这道证明题便顺利转化成运算问题,于是我让学生根据这一思路进行运算。通过这种训练方式,可以提高学生的审题能力,进而保证学生在解题时能顺利找到运算方向和运算方法。
        总之,在高中数学教学中,教师要充分利用高考真题,从多方面锻炼学生的运算素养,进而提高学生的解题能力,使其在数学高考中更加自信从容。
        参考文献:
        [1]林武雄.高中数学运算能力培养的探讨[J].课程教育研究,2018(25):137-138.
        [2]徐茂炳.将运算能力的提升落在实处[J].中学数学月刊,2017(08):32-36.
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