思想与方法并重 知识与能力同行
作者: 施家贵
[摘 要]新高考数学试题强调对数学学科核心素养的考查,注重数学思想方法的应用。文章以特殊化思想的应用为例,深入分析典型例题,探讨其在不同情境下的应用以简化问题,旨在培养学生的数学学科核心素养,提升他们的思维能力。基于实践分析,提出以下教学优化路径:一是洞悉知识本质,明确适用情境;二是强化多思意识,深化思维训练;三是引导反思总结,提升思维品质。
[关键词]特殊化思想;选填题;数学思想方法;数学学科核心素养
[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2025)05-0001-05
2024年全国新高考数学试题进一步加强了对数学学科核心素养的考查,强化了数学思想方法的应用,不仅考查了关键能力,还发挥了数学的选拔功能[1]。数学选择题、填空题(本文简称选填题)作为高考的基础题型,概念性强,数与形相结合,注重考查思辨能力,解法多样。通过选填题的解题训练,学生不仅能牢固掌握所学知识,还能提升数学思维能力[2]。特殊化思想是一种重要的数学思想方法,其核心在于选取特定数值、图形或模型,将原问题简化为更易处理或更直观的形式,从而迅速找到解题突破口。因此,研究特殊化思想在数学高考选填题中的应用具有重要意义。
一、特例启思,应用赏析
选填题结论唯一,对于这类题,可先考虑特殊情况,将一般情况转化为特殊情况来处理,实现抽象问题具体化、复杂问题简单化,从而快速准确地求解。运用特殊化思想解答选填题,有以下几种常用方法:
(一)特值代入,排除速选
【难点】本题的常规解法是先利用辅助角公式对左式进行变形,再根据右式中角的特点来分配左式的角,然后运用两角和的正弦公式进行展开,并与右式进行合并,从而得出选项答案。此解法要求学生灵活应用三角恒等变换公式,对学生能力要求较高。
(二)特殊模型,具体形象
基于选填题的特点,有时可构造特殊模型(如几何图形、代数方程、函数解析式)将抽象问题具体化。用特殊模型代替题设中的一般模型,只针对特殊模型进行分析讨论,可省去复杂的逻辑推理过程和大量的计算,大大提高求解速度[3]。
【难点】本题的常规思路并不复杂,主要是利用等比中项的性质来推导出([s],[t])满足的关系式,进而判断轨迹方程。然而,由于参数过多,解题过程变得烦琐,计算量也相应增大。在计算过程中,学生需要仔细观察式子的结构,并进行因式分解。这对学生的计算能力提出了较高要求,因此容易出错。
【巧解关键】本题为填空题,要求求解外接球的表面积,这意味着外接球的表面积是确定的,因此可在满足题意的前提下增加条件,将图形位置特殊化,把复杂问题转化为熟悉的几何模型,从而降低学生的思维难度,帮助他们突破思维障碍。
(三)特殊位置,减少障碍
【难点】本题为圆的切线问题,要求学生分析[PM·AB]的几何意义,通过多次转化和推理寻找使[PM·AB]达到最小的点[P]位置,再借助四点共圆的性质构造过线段[AB]的圆,并最终求出两个圆公共弦方程。此题思维量大,逻辑推理要求高,学生在有限的时间内往往难以冷静求解。
二、教学启示,引领践行
特殊化思想的运用体现了思维的灵活性和敏捷性,对培养学生的创造性思维与深度探索能力至关重要。在教学实践中,教师应深刻认识到这一教育思想的价值,引导学生灵活运用这些方法,拓宽解题思路。为促进学生的全面发展,教师应关注以下几点:
(一)洞悉知识本质,明确适用情境
应用特殊化思想时,学生需明晰特殊与一般之间的关系。在教学中,教师应引导学生经历知识的发生发展过程,揭示知识的内在逻辑和结构,剖析知识的本质,明确特殊化思想的适用情形,从而培养学生的逻辑思维能力和解决问题能力。
(二)强化多思意识,深化思维训练
教师应引导学生深入探究问题的内在规律,不拘泥于表面形式。他们可以通过特殊情况或特殊值来揭示一般性结论或解题思路,从而简化问题,找到解题的突破口。这样,学生能亲身体验特殊化思想的优势,强化“多思少算”的解题意识。同时,精心设计的问题情境促发了学生各种有效的思维活动,加深了他们对特殊化思想的理解,进而促使他们进行更深入的思考与探索。在这个过程中,学生的创新能力和实践能力得到了进一步的提升。
(三)引导反思总结,提升思维品质
高考对数学思维品质的要求日益提高。在中学数学解题中,思维的多样性有助于问题的解决。为了灵活运用特殊化思想解决问题,学生需要具备思维的灵活性、创造性等品质。因此,教师应注重培养这些思维品质,引导学生从多个角度思考问题,渗透学科思想,培育学生的创新思维和批判性思维。同时,教师还应鼓励学生进行总结和反思,梳理解题思路,提炼解题规律,掌握特殊化思想的精髓,并将其内化为自身的解题能力,从而进一步提升思维品质。
纵观近几年高考数学的选填题可以看出,题目重视通性通法的考查,且形式灵活多样。因此,教师应更加注重知识本质的教学,立足学科思想,帮助学生掌握特殊化思想,提升学生的解题能力和思维品质,进而培养学生的数学学科核心素养。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 胡银伟.凸显本质,强化基础,聚焦素养:2022年高考立体几何试题评析[J].中学生数理化(高二数学),2022(9):3-7.
[2] 魏平.高考数学选择题的解题对策:命题特征与主体认知的整合框架[J].科技信息(科学教研),2007(35):711,685.
[3] 陈丽洪.聚焦“选择”策略,助力思维提升:以高三数学复习课《高考选择题的解题策略》为例[J].数学之友,2022(13):84-87.
(责任编辑 黄春香)