通过动点轨迹问题的探究培养学生的数学核心素养

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  摘 要:什么是数学核心素养?数学基础知识课程标准认为数学核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析六个方面,通俗的講就是从数学的角度看问题以及有条理的进行理性思维、严密求证、逻辑推理和清晰准确的运算表达的意识与能力。培养学生从知识立意——能力立意——素养立意。
  关键词:核心素养 数学教学 逻辑推理
  动点的轨迹问题是中学数学的难点内容,也是高考的重点内容,能培养学生的数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象、数学建模等方面的素养。求动点的轨迹问题的难点是运算量大、字母符号多,对运算能力的要求较高,在解决具体问题时,往往容易出错,但若善于联想其他模块知识,进行恰当的转化,可以减少运算量,化繁为简,现举一例,加以说明.
  题目(见文[1])如图1,O是直角坐标原点,A、B是抛物线y2=2px(p>0)上异于定点O的两动点,且OA⊥OB,OM⊥AB并与AB相交于点M,求点M的轨迹方程.
  解法1(常规解法)
  设M、A、B的坐标分别为M(x,y),A(y12/2p,y1),B(y22/2p,y2).
  ∵OA⊥OB.
  ∴kOAkOB=-1,即 .
  得y1·y2=-4p2,
  又OM⊥AB即 .
  整理得y1+y2=-2py/x,
  又因A、B、M三点共线,所以kAM=kBM.
  以上解法首先培养学生的“数学建模”的素养,培养学生用好“五步法”求轨迹的数学模型。其中第三步“列式”是核心,即列出动点在运动过程中始终保持不变的关系式,在这个题目中不变的关系有:1、点A、B在抛物线上,2、OA与OB垂直,3、OM与AB垂直,4、A、M、B三点共线。只要列出这四中关系(主要从几何方面考虑),再通过运算推理就能求出动点的轨迹。其次培养学生的数学抽象、逻辑推理、直观想象、数学运算等方面的素养。
  解法2(引进参数,课本给出的解法)
  解法3(构造方程)从普通方程入手
  解法4(构造方程)从参数方程入手
  通过求轨迹问题的一题多解的探索,增加了学生知识体系之间的联系,发展了学生的分析问题与解决问题的能力,培养了学生的创新精神与实践能力。培养了学生的数学核心素养。
  参考文献
  1.《普通高中课程标准实验教科书·数学(选修4-4)坐标系与参数方程》,人民教育出版社,2007年1月第二版.
  2.张志怀,男1965年9月,宁夏银川市第24中学教师,高级教师 ,自治区级骨干教师 ,银川市优秀教师 ,银川市凤城名师。
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