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合理设计问题链,开展数学命题教学

2020-09-10曹文慧

语数外学习·高中版上旬 2020年3期
关键词:夹角向量平面

曹文慧

高中数学命题主要包括公式、定理、运算法则等,大多较为抽象,学生理解起来较为困难.在教学数学命题时,教师可以根据学生的实际情况,合理设计一些问题链,让学生在问题的引导下探索数学命题的本质,领悟其精髓,掌握其应用技巧.合理利用问题链,让学生参与到发现问题、解决问题及构建命题的过程中,有助于培养学生的数学思维能力.本文以《平面向量的数量积》的教学为例,谈一谈如何运用问题链进行数学命题教学.

首先,问题的指向要明确.问题涉及的面不能太广或者表达的意思不能模棱两可,让学生不知道在问什么,不明白需要回答什么.例如,在教学《平面向量的数量积》时,教师如果提出问题1:我们已经研究了向量的哪些内容?学生就会不理解教师提问的目的何在,如何作答.教师如果将问题1改为:请同学们回顾一下,我们已经研究了哪些有关向量的运算?学生便会快速地想到问题的答案:向量的加法、减法、数乘运算.然后教师可以引导学生从原有的知识经验中探索新的知识,在问题1的基础上给出问题2:如何计算两个向量的积呢?学生由该问题立即联想到所学的知识,发现没有可用的公式.于是,教师可以引出新课的内容:平面向量的数量积.

其次,问题链中的各问题必须有一定的关联.在教學数学命题时,教师要结合学生的认识发展水平和已有的知识经验,围绕某一知识、方法或者教学目标设计不同层次、梯度的问题,或者将命题产生的背景、形成过程以及应用串联起来,加深学生对命题的理解,并让学生在回答问题的过程中了解各问题之间的联系,建立知识体系.

例如,在教学《平面向量的数量积》时,教师可以给问题3:我们知道,如果一个物体在力F的作用下产生位移s,如图1,那么F做的功为W=|F||s|cosθ,其中θ是F、s的夹角.我们能否把“功”看成是这两个向量的一种运算结果呢?于是学生尝试将F、s看作向量a、b,且它们之间的夹角为θ,于是得到了平面向量的数量积ab=|a||b|cosθ.接着教师可以给出问题4:设两向量e1、e2满足|e1|=2,|e2|=1,e1、e2的夹角为60°,求e1e2.学生利用该公式很快计算出结果为1.

结合学生已学的物理知识设计问题链,可以启发学生的思维,让学生发现平面向量的数量积与实际应用问题之间的联系,加深对平面向量的数量积的理解.

最后,问题链中的问题要具有启发性.在学生构建知识的过程中,教师要设置一些具有启发性的问题链,来让学生的认知产生碰撞,让学生学会发现问题、运用所学知识解决问题.这样,学生在思考问题的过程中就可以逐步扫除学习障碍,突破难点.

在《平面向量的数量积》的教学中,教师给出问题5:指出图2中的两个向量的夹角.学生通过观察,发现他们的夹角分别为:锐角、钝角、0o、180o、直角.

问题6:求向量夹角时,他们起点位置具有什么要求?(共起点)

问题7:向量夹角具有哪几种特殊情况?对应的向量存在怎样的位置关系?(0、[π]、[π2],向量平行、垂直)

问题8:向量数量积运算结果与向量的加、减、数乘运算结果有什么不同?(向量数量积的结果是实数,向量的加、减、数乘结果还是向量)

问题9:向量数量积的符号在什么情况下为正?什么情况下为负?(夹角在[0,π2]时,为正,夹角在[π2,π]时,为负)

问题5~9这一连串问题,从不同的角度、层次探讨了数量积公式中各个量的作用、代表的含义、可能出现的情况,有利于引导学生深入理解向量的数量积.利用具有启发性的问题链,引导学生学会从数、形上对向量数量积的内涵、外延进行研究,学生便可自主得出结论:当[a,b]方向相同时,[a⋅b=ab];当[a,b]方向相反时,[a⋅b=-ab];特别地,[a⋅a=a2=a2].

在利用问题链进行数学命题教学时,教师要合理设置指向明确、有一定关联、具有启发性的问题,这样才能有效地提升命题教学的效率.

(作者单位:江苏省海门市证大中学)

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