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摘 要:文章对2018年高考数学全国卷Ⅰ理科第16题进行了多解法研究,探究了題目函数的几何意义,挖掘了命题背景,总结了一些教学思考.
关键词:函数;最值问题;素养
一、真题呈现
题目: (2018年高考数学全国卷Ⅰ理科第16题)已知函数f(x)=2sin x+sin 2x,则f(x)的最小值是 .
评析:本题以三角函数为背景,以函数的最值问题为设问,题干短小简洁,意在考查周期性、对称性、导数、三角公式等基础知识,综合考查数形结合、消元、换元、转化等思想方法.与2017年高考数学全国卷Ⅰ理科第16题相同,该题也是利用导数求解函数的最值问题,淡化特殊技巧,注重通性通法,凸显数学本质.该题很好地体现了素养导向的高考命题趋势,不但注重基础知识的巩固与理解,还实现了试题要素从单一因素到复合因素的创新,融入了数学核心素养.
二、解法研究
解题时,需要先研究函数的周期性与图像的对称性,对题目进行等价转化.如图1,由数形结合初步判断可得,函数f(x)是奇函数,周期是2π.
纵观上述解题过程,题目条件的解读至关重要.解法1以“一元函数”为视角,体现了用导数求解函数最值的基本方法;解法2至5以“二元三角函数”为视角,体现了通过消元将二元函数转化为一元函数,再用导数求解函数最值的基本逻辑,或基本不等式直接求解最值的技巧性方法;解法6和7以“非线性规划”为视角,把握了题目中隐藏的动静转化,将动态的点(cos x,sin x)转化到静态的单位圆上,体现了转化思想,将问题转化到“二元函数”的最值求解问题,解法6依然遵循了二元函数求解最值的基本逻辑,解法7则是高等数学观点下求解二元函数最值的常见方法.七种解法体现了求解一元、二元函数最值问题的常见方法和逻辑,充分显示了解法的基础性与灵活性.
三、追根溯源
四、教学思考
高考试题是优秀的教学素材,蕴含着课堂教学导向,对试题的深入思考是充分挖掘试题价值和把握教学导向的必由之路.
通过对试题进行多角度思考,能通过一道题,掌握一类题.例如文中试题是函数的最值问题,通过多种解法的研究,教学中便能帮助学生获得不同层次的发展,既可以明确求解一元、二元函数最值问题的一般方法和逻辑,还可以让学有余力的学生学有所获,对一道题目研究得越充分,学生学习的印象越深刻,效果越好.除此以外,多角度思考还能培养学生应用知识的能力,每种解法都需要学生联系某些知识或思想方法,不断的联系思考能帮助学生巩固知识,强化通性通法,还能实现高效课堂教学.
对试题的追根溯源能让学生站在一定的高度去思考数学问题,透过现象看本质,提高学生的探究意识,发展学生的探究能力,提升数学思维品质.例如,文中试题的一个原型是:在△ABC中,求sin A+sin B+sin C的最大值.教学中,可以通过一题多变,打破就题论题的局限,进行“小题大做”.
对试题命题导向的把握能促进教学理念的更新.在素养导向的时代中,教学应紧扣数学核心素养,例如,文中试题的求解与溯源均从几何直观入手,帮助学生分析和解决数学试题,发现和提出数学问题,培养学生的直观想象素养;通过对多种解法的思维整合,帮助学生理解知识之间的联系,建构知识方法框架,提高学生思维的全面性,培养学生的逻辑推理素养.
总之,教学若能将学生解题转变成解决问题,定能帮助学生提升科学素养,进而掌握科学思维方法,形成科学态度.
参考文献
[1]任子朝.从能力立意到素养导向[J].中学数学教学参考,2018(5):1.
关键词:函数;最值问题;素养
一、真题呈现
题目: (2018年高考数学全国卷Ⅰ理科第16题)已知函数f(x)=2sin x+sin 2x,则f(x)的最小值是 .
评析:本题以三角函数为背景,以函数的最值问题为设问,题干短小简洁,意在考查周期性、对称性、导数、三角公式等基础知识,综合考查数形结合、消元、换元、转化等思想方法.与2017年高考数学全国卷Ⅰ理科第16题相同,该题也是利用导数求解函数的最值问题,淡化特殊技巧,注重通性通法,凸显数学本质.该题很好地体现了素养导向的高考命题趋势,不但注重基础知识的巩固与理解,还实现了试题要素从单一因素到复合因素的创新,融入了数学核心素养.
二、解法研究
解题时,需要先研究函数的周期性与图像的对称性,对题目进行等价转化.如图1,由数形结合初步判断可得,函数f(x)是奇函数,周期是2π.
纵观上述解题过程,题目条件的解读至关重要.解法1以“一元函数”为视角,体现了用导数求解函数最值的基本方法;解法2至5以“二元三角函数”为视角,体现了通过消元将二元函数转化为一元函数,再用导数求解函数最值的基本逻辑,或基本不等式直接求解最值的技巧性方法;解法6和7以“非线性规划”为视角,把握了题目中隐藏的动静转化,将动态的点(cos x,sin x)转化到静态的单位圆上,体现了转化思想,将问题转化到“二元函数”的最值求解问题,解法6依然遵循了二元函数求解最值的基本逻辑,解法7则是高等数学观点下求解二元函数最值的常见方法.七种解法体现了求解一元、二元函数最值问题的常见方法和逻辑,充分显示了解法的基础性与灵活性.
三、追根溯源
四、教学思考
高考试题是优秀的教学素材,蕴含着课堂教学导向,对试题的深入思考是充分挖掘试题价值和把握教学导向的必由之路.
通过对试题进行多角度思考,能通过一道题,掌握一类题.例如文中试题是函数的最值问题,通过多种解法的研究,教学中便能帮助学生获得不同层次的发展,既可以明确求解一元、二元函数最值问题的一般方法和逻辑,还可以让学有余力的学生学有所获,对一道题目研究得越充分,学生学习的印象越深刻,效果越好.除此以外,多角度思考还能培养学生应用知识的能力,每种解法都需要学生联系某些知识或思想方法,不断的联系思考能帮助学生巩固知识,强化通性通法,还能实现高效课堂教学.
对试题的追根溯源能让学生站在一定的高度去思考数学问题,透过现象看本质,提高学生的探究意识,发展学生的探究能力,提升数学思维品质.例如,文中试题的一个原型是:在△ABC中,求sin A+sin B+sin C的最大值.教学中,可以通过一题多变,打破就题论题的局限,进行“小题大做”.
对试题命题导向的把握能促进教学理念的更新.在素养导向的时代中,教学应紧扣数学核心素养,例如,文中试题的求解与溯源均从几何直观入手,帮助学生分析和解决数学试题,发现和提出数学问题,培养学生的直观想象素养;通过对多种解法的思维整合,帮助学生理解知识之间的联系,建构知识方法框架,提高学生思维的全面性,培养学生的逻辑推理素养.
总之,教学若能将学生解题转变成解决问题,定能帮助学生提升科学素养,进而掌握科学思维方法,形成科学态度.
参考文献
[1]任子朝.从能力立意到素养导向[J].中学数学教学参考,2018(5):1.