王麗萍
摘 要: 新課程的核心理念是“為了每一個學(xué)生的發(fā)展”。教師在課堂教學(xué)中,不僅要教會學(xué)生如何解題,而且要教會學(xué)生解決問題的方法.因此教師要精心設(shè)計課堂教學(xué),讓學(xué)生在變式中感悟,在感悟中提升,從而使得每一位學(xué)生都有所發(fā)展.
關(guān)鍵詞: 變式 感悟 有效課堂
新課程的核心理念是“為了每一個學(xué)生的發(fā)展”.構(gòu)建和諧課堂,最終目的就是要讓每一位學(xué)生都得到健康、和諧、全面的發(fā)展.前蘇聯(lián)著名教育家蘇霍姆林斯基曾說:“成功的歡樂是一種巨大的情緒力量,它可以促進(jìn)兒童好好學(xué)習(xí)的愿望.請你注意:無論如何不要使這種內(nèi)在力量消失.缺少這種力量,教育上的任何巧妙措施都是無濟(jì)于事的.”因此,在課堂教學(xué)中,我們不僅要教會學(xué)生如何解題,還要教會學(xué)生解決問題的方法.那么我們的課堂就要精心設(shè)計,不在于講得多,而在于學(xué)生在這堂課上是否有所得.下面我就結(jié)合某節(jié)課的教學(xué)設(shè)計談?wù)勅绾巫寣W(xué)生在變式中感悟,在感悟中提升,從而使得每一位學(xué)生都有所發(fā)展.
前面一節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)了直線與圓的位置關(guān)系,這節(jié)課重點研究圓上的點到直線的距離為定值的點的個數(shù)問題.
課前思考(2010年江蘇高考第9題):在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x■+y■=4上有且只有四個點到直線12x-5y+c=0的距離為1,則實數(shù)c的取值范圍是?搖?搖 ?搖?搖.
這道題對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說是一道有難度的題.如何化難為易,化繁為簡,真正體現(xiàn)數(shù)學(xué)的生成思維,讓每一位學(xué)生都有所發(fā)展,因此我先拋磚引玉,并不急于解決上述問題,而是精心設(shè)計了以下教學(xué)過程.
例題1:求直線3x+4y-5=0被圓C:x■+y■=4所截得的弦長.
解:由已知可得圓心到直線3x+4y-5=0的距離d=■=1,而圓的半徑r=2,所以直線3x+4y-5=0被圓C∶x■+y■=4所截得的弦長為2■=2■.
例題2:求圓C:x■+y■=4上的點到直線3x+4y-5=0的距離為1的點的坐標(biāo).
解:設(shè)圓C:x■+y■=4上的點到直線3x+4y-5=0的距離為1的點的坐標(biāo)P(x■,y■).
則x■■+y■■=4d=■=1,解得
x■=■,y■=■,或x■=■,y■=-■,或x■=-■,y■=■.
變式(1)求圓C:x■+y■=4上的點到直線3x+4y-5=0的距離為1的點的個數(shù).
解:方法一(代數(shù)法)通過例2的計算可知圓C:x■+y■=4上的點到直線3x+4y-5=0的距離為1的點的個數(shù)為3個.
方法二(幾何法)但我們也可以不通過計算,而是通過數(shù)形結(jié)合的方法判斷.從例1可知圓心到直線3x+4y-5=0的距離d=1,而圓的半徑r=2,我們只要把直線3x+4y-5=0分別向兩側(cè)平移一個單位(虛線部分),從而觀察平移后的直線(虛線)與圓的公共點的個數(shù)即為圓C:x■+y■=4上的點到直線3x+4y-5=0的距離為1的點的個數(shù):3個(兩個交點,一個切點).
變式(2)求圓C:x■+y■=4上的點到直線3x+4y-5=0的距離為■的點的個數(shù).
解:由圖可知,平移后的直線與圓有四個公共點,
所以圓C:x■+y■=4上的點到直線3x+4y-5=0的距離為■的點的個數(shù)有4個.
變式(3)求圓C:x■+y■=4上的點到直線3x+4y-5=0的距離為2的點的個數(shù).
老師提問:你認(rèn)為解決這類問題一般采用什么方法?
學(xué)生回答:首先把圓與直線的圖形先畫好,然后平移直線到滿足條件的位置,觀察平移后的直線與圓的公共點個數(shù)即為所求.老師提問:剛才是圓定,直線定.如果圓動,直線定呢?你能自己變題嗎?
學(xué)生回答:若圓C:x■+y■=r■(r>0)上的點到直線3x+4y-5=0的距離為■的點有4個,求r的取值范圍.
解:已知直線3x+4y-5=0為定直線,圓C:x■+y■=r■(r>0)為動圓.作出到直線3x+4y-5=0的距離為■的兩條虛線,使得動圓與虛線的公共點有4個,則圓的半徑r的取值范圍為r>■.
老師提問:請同學(xué)們思考:若有3個?2個?1個?r的取值范圍如何?你能得到什么結(jié)論?
學(xué)生回答:方法類似上述例題,若圓C:x■+y■=r■(r>0)上的點到直線3x+4y-5=0的距離為■的點有分別有3個?2個?1個?相應(yīng)的半徑r的取值范圍是r=■,■ 老師提問:除了圓動,直線是否可改為動直線? 學(xué)生想到直線可以動起來,把直線設(shè)為ax+by+c=0.進(jìn)行調(diào)整,這種直線動感太強(qiáng),無法控制,能否特殊化呢?學(xué)生想到把直線設(shè)為3x+4y+c=0,這是一組與直線3x+4y-5=0平行或重合的直線.也有學(xué)生想到把直線設(shè)為ax+by=0,這是一組過定點(0,0)的直線. 因此學(xué)生立即想到課前思考的高考題:在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x■+y■=4上有且只有四個點到直線12x-5y+c=0的距離為1,則實數(shù)c的取值范圍是?搖?搖 ?搖?搖. 其實這類題與上述例題有著異曲同工之處,看似題目不一樣,其實解決的方法是一樣的.利用數(shù)形結(jié)合的方法,我們同樣可以利用圖形來判斷.最終轉(zhuǎn)化為圓心到直線12x-5y+c=0的距離0 變式(4):若圓x■+y■-4x-4y-10=0上至少有三個不同點到直線l:ax+by=0的距離為2■,則直線l的傾斜角的取值范圍是?搖 ?搖?搖?搖. 解:方法一:∵圓x■+y■-4x-4y-10=0整理為(x-2)■+(y-2)■=(3■)■,
∴圓心坐標(biāo)為(2,2),半徑為3■,直線l:ax+by=0恒過原點,
要求圓上至少有三個不同的點到直線l:ax+by=0的距離為2■,
則圓心到直線的距離應(yīng)小于等于■,∴■≤■,∴(■)■+4(■)+1≤0,
∴-2-■≤■≤-2+■,k=-■,
∴2-■≤k≤2+■,
所以直線l的傾斜角的取值范圍是[■,■].
方法二:∵圓x■+y■-4x-4y-10=0整理為(x-2)■+(y-2)■=(3■)■,
∴圓心坐標(biāo)為(2,2),半徑為3■,
要求圓上至少有三個不同的點到直線l:ax+by=0的距離為2■,
則圓心到直線的距離應(yīng)小于等于■,過原點分別作兩條直線l■和l■,使其圓心A分別到兩條直線的距離為■.過點A分別作直線l■和直線l■,垂足分別為點M和點N.
∵直線OA的傾斜角為45°,且∠AOM=∠AON=30°,∴直線l■和直線l■的傾斜角分別為■,■.所以直線l的傾斜角的取值范圍是[■,■].
上述幾個問題的設(shè)計由淺入深,層層遞進(jìn).例1和例2使得每一位學(xué)生都能做一做,想一想,練一練,而幾個變式相對于兩個例題的難度要大些,對于有能力的學(xué)生來說可以提高其思維能力.對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,在前面問題的鋪墊的情況下也可以慢慢有所想法,漸漸突破難關(guān).這樣每一位學(xué)生在課堂上都能有所收獲.若是一味地直接做難題,則基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生聽不懂;若題目太簡單,沒有一定的梯度,則基礎(chǔ)好的學(xué)生不想聽.因此問題情境有一定的生成性,更能吸引學(xué)生的注意力,更能激發(fā)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造能力及學(xué)習(xí)的興趣.
素質(zhì)教育的顯著特點之一就是要面向全體學(xué)生,提高全體學(xué)生的素質(zhì)和能力,努力挖掘每一個學(xué)生的潛能,發(fā)揮每一個學(xué)生的個性特長,使學(xué)生的個性特征得到充分、全面的發(fā)展.讓每一個學(xué)生獲得成功的體驗,是構(gòu)建有效課堂的最終目標(biāo).獲得成功是每一個學(xué)生的權(quán)利,幫助學(xué)生獲得成功又是每一位教師義不容辭的義務(wù)和責(zé)任.題海戰(zhàn)術(shù)可能短時間對學(xué)生的解題稍有益處,對于學(xué)生的終身發(fā)展卻不是什么好的方法.在課堂上我們要學(xué)會精講精練,在變式中讓學(xué)生慢慢體會數(shù)學(xué)的樂趣和數(shù)學(xué)的價值,在感悟中提高自身的解題能力,培養(yǎng)良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng),讓數(shù)學(xué)課堂變得妙趣橫生,引人入勝.
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