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“問題導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式下圓錐曲線中斜率之積問題的教學(xué)案例及反思

2018-05-14 09:02宋東勝鄧城
關(guān)鍵詞:圓錐曲線問題導(dǎo)學(xué)

宋東勝 鄧城

[摘 要] 本文通過對圓錐曲線中斜率之積問題的教學(xué)現(xiàn)狀分析,在“問題導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式的理論指導(dǎo)下,利用超級畫板軟件輔助教學(xué)的優(yōu)勢,設(shè)計了針對性的專題教學(xué)課,并在教學(xué)實踐中進行初步反思.

[關(guān)鍵詞] 問題導(dǎo)學(xué);圓錐曲線;超級畫板

■問題的提出

圓錐曲線中有許多優(yōu)美且重要的性質(zhì),然而,現(xiàn)行教材只講了圓錐曲線最基本的性質(zhì),其他部分性質(zhì)僅以例題或習(xí)題的形式出現(xiàn),其背后隱藏的本質(zhì)規(guī)律在教學(xué)大綱中沒有教學(xué)要求,這對于減輕大部分普通學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力來說有一定的作用. 但由于應(yīng)用某些性質(zhì)、結(jié)論,往往能快速地解決看起來頗為棘手的問題,并且許多高考題也經(jīng)常以某些性質(zhì)作為命制背景,因此從考試這根指揮棒出發(fā),在教學(xué)中根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平適當?shù)匮a充一些常見性質(zhì)是可取的,也是常見的. 但筆者在實際教學(xué)中卻發(fā)現(xiàn),對于教師補充的性質(zhì)、規(guī)律,學(xué)生掌握得并不好,一是印象不夠深刻,容易遺忘;二是學(xué)生對于補充的性質(zhì)一知半解,不會靈活應(yīng)用. 原因何在?筆者認為,其中一個重要的原因是,教師沒有把額外添加的教學(xué)內(nèi)容進行合理地教學(xué)設(shè)計,只是生硬地強加給學(xué)生,且沒有后續(xù)的強化訓(xùn)練. 鑒于此,筆者近年來在數(shù)學(xué)信息技術(shù)軟件——超級畫板的支持下,對圓錐曲線中補充性質(zhì)的教學(xué)進行了初步探討和實踐,現(xiàn)以圓錐曲線中斜率之積為定值的問題為例,“曬出”一個經(jīng)過初步思考和實踐的教學(xué)案例,以期起到拋磚引玉的作用.

■學(xué)情分析

筆者所在學(xué)校為國家級示范性高中,學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對較好. 近年來,學(xué)校推行“問題導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式,教師注重問題的設(shè)計和引導(dǎo),大部分學(xué)生養(yǎng)成了自主學(xué)習(xí)、合作探究、展示交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣,良好的教學(xué)生態(tài)環(huán)境逐漸形成. 此時,學(xué)生已經(jīng)學(xué)完圓錐曲線章節(jié)的內(nèi)容,開始進行章節(jié)復(fù)習(xí). 大部分學(xué)生對圓錐曲線中基本概念、基本性質(zhì)的理解比較到位,能夠使用定義解決某些簡單問題,也對“點差法”和“設(shè)而不求”的方法有了一定的理解和應(yīng)用. 學(xué)生存在的問題主要有:對圓錐曲線中的運算問題不夠熟練,對多個變量中蘊含的關(guān)系難以尋找,部分學(xué)生還因圓錐曲線內(nèi)容的繁難存在懼怕心理.

鑒于以上情況,筆者在“問題導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式理論的指導(dǎo)下,充分借助信息技術(shù)輔助教學(xué)的優(yōu)勢,設(shè)計并執(zhí)教了如下專題教學(xué)課.

■教學(xué)設(shè)計和教學(xué)過程(節(jié)選)

(說明:本專題教學(xué)課需2課時,課堂上給了學(xué)生較多的自主探究和合作學(xué)習(xí)時間)

【問題1】?搖 (課本原題再現(xiàn),人教版選修2-1 P41例3)設(shè)點A,B的坐標分別為(-5,0),(5,0),直線AM與BM交于點M,且它們的斜率之積是-■,求點M的軌跡方程.

設(shè)計意圖:剛開始復(fù)習(xí)時,要從基礎(chǔ)開始,循序漸進. 課本中的經(jīng)典例題反映了核心概念和解題的基本方法,許多高考題的題根就來自課本,本題簡單卻又蘊含著背后的一系列規(guī)律,可以從此題出發(fā),順藤摸瓜,溫故而知新.

生1:(用直接法解答)設(shè)點M的坐標為(x,y),表示出直線AM,BM的斜率,然后相乘易得點M的軌跡方程為■+■=1(x≠±5).

師:很好,軌跡是個挖掉左右兩頂點的橢圓. 那-■與橢圓方程中的a,b,c有什么關(guān)系呢?

生2:-■=-■.

師:如果題目中的條件由“斜率之積是-■”改為“斜率之積是-■”,結(jié)果如何?

生3:結(jié)論仍然是挖掉左右兩頂點的橢圓,不過結(jié)論會變成■+■=1(x≠±5),且-■=-■.

師:反過來,已知橢圓方程為■+■=1(a>b>0),橢圓上的一點P(不是左、右頂點)與長軸兩端點連線的斜率之積是定值嗎?

生4:是,且斜率之積是-■.

(教師用超級畫板演示點P在橢圓上運動時斜率之積為定值的情況,于是很自然就得到下面的性質(zhì)1)

性質(zhì)1:橢圓■+■=1(a>b>0)上任意一點P與長軸兩頂點連線的斜率之積為-■.

師:如果a=b呢?

生5:a=b時就不是橢圓而是圓了,但此時仍有斜率之積為-1=-■.

【問題2】?搖 橢圓具有這個性質(zhì),那雙曲線呢?結(jié)論一樣嗎?

學(xué)生躍躍欲試,很快就發(fā)現(xiàn)雙曲線中也有類似的性質(zhì),教師繼續(xù)用超級畫板展示,得出性質(zhì)2.

性質(zhì)2:雙曲線■-■=1(a,b>0)上任意一點P與實軸兩頂點連線的斜率之積為■.

例1:設(shè)A,B是橢圓■+■=1長軸的兩個端點,C,D是垂直于AB的弦的端點,則直線AC與BD的交點M的軌跡方程是__________.

設(shè)計意圖:筆者在課前曾將此題給幾個基礎(chǔ)一般的學(xué)生做,結(jié)果他們覺得題目中的變量較多,不知道解題方向. 基于此,筆者選取此題引導(dǎo)學(xué)生加強對解析幾何中“斜率”這個核心概念的重視和感悟.

生6:可根據(jù)題意畫出圖1. 由已知不妨設(shè)A(-3,0),B(3,0),C(x1,y1),則D(x1,-y1),再設(shè)交點M(x,y). 由A,C,M三點共線,得■=■ ①;又D,B,M三點共線,所以■=■②. ①×②得■=■. 因為■+■=1,所以■=■. 所以■=■. 所以點M的軌跡方程是■-■=1.

圖1

師:不錯!這個方法利用三點共線表達出斜率后將①②相乘再化簡,變化巧妙,但不容易想到. 剛才,我們發(fā)現(xiàn)了新的性質(zhì),現(xiàn)在有更快的方法嗎?

生7:注意到A,B是橢圓長軸的兩個端點,且由橢圓的對稱性有kMB=kMD=-kCB,利用性質(zhì)1,有kCAkCB=-■,所以kMB·kMA=-kCB·kCA=■=■. 故點M的軌跡方程是以A,B為頂點的雙曲線,方程為■-■=1.

師:漂亮!大家是不是還感覺意猶未盡呢?請看下面的變式題,剛才還沒反應(yīng)過來的同學(xué),這次可要抓緊機會啦!

變式題:設(shè)A,B是雙曲線■-■=1實軸的兩個頂點,C,D是垂直于AB的弦的端點,則直線AC與BD的交點M的軌跡方程是__________?搖.

【問題3】?搖 把兩頂點換成其他兩點,那么斜率之積還會是定值嗎?例如A,B是橢圓上關(guān)于原點對稱的兩點.

設(shè)計意圖:性質(zhì)1和性質(zhì)2是基礎(chǔ),同時A,B為頂點的條件要求太高,現(xiàn)改變條件,擴大范圍,引導(dǎo)學(xué)生跳出原有的思維定式嘗試探究新情境下的問題,提升學(xué)生的遷移能力. 另外,考慮到學(xué)生的實際能力和教學(xué)時間限制,同時也為了增強學(xué)生的直觀感受,可利用超級畫板展示實驗過程,必要時請學(xué)生操作,在實驗中進行觀察,得出猜想,然后讓學(xué)生加以證明,盡量讓所求問題處在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi).

教師利用超級畫板給學(xué)生演示實驗(圖2),移動點P,發(fā)現(xiàn)仍然有結(jié)論kPA·kPB=-■. 轉(zhuǎn)動AB,結(jié)論仍然成立!

圖2

學(xué)生在對結(jié)論感到驚訝之余,也對證明該結(jié)論有了征服的欲望和成功的信心. 通過運算,易得下面的性質(zhì)3和性質(zhì)4.

性質(zhì)3:已知A,B是橢圓■+■=1(a>b>0)上關(guān)于原點對稱的兩點,P是橢圓上一動點,則有kPA·kPB=-■.

性質(zhì)4:已知A,B是雙曲線■-■=1(a,b>0)上關(guān)于原點對稱的兩點,P是雙曲線上一動點,則有kPA·kPB=■.

例2:已知雙曲線■-■=1(a,b>0),過x軸上一點P的直線l與雙曲線的右支交于M,N兩點(M在第一象限),直線MO交雙曲線左支于點Q(O為坐標原點),連接QN. 若∠MPO=60°,∠MNQ=30°,則該雙曲線的離心率為( )

A. ■?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖 B. ■

C. 2?搖?搖?搖?搖?搖?搖 D. 4

設(shè)計意圖:學(xué)生在本題若是用常規(guī)解法,通常不知從何處下手,有“山窮水盡疑無路”之感,但在學(xué)習(xí)了性質(zhì)4之后,則有“柳暗花明又一村”的舒暢.

生8:如圖3,注意到M,Q兩點關(guān)于原點對稱,且點N在雙曲線上,由性質(zhì)4則有kNQ·kNM=■. 由∠MPO=60°得kNM=tan(180°-∠MPO)=tan120°=-■,由∠MNQ=30°得kNQ=tan(∠OPN+∠PNQ)=tan(120°+30°)=-■,故有kNQ·kNM=■=1,所以離心率e=■=■,選A.

圖3

變式1:已知直線y=■x與橢圓C:■+■=1(a>b>0)相交于A,B兩點,若橢圓上存在點P,使得△ABP是等邊三角形,則橢圓C的離心率e=__________.

設(shè)計意圖:本題的條件比例2更加隱蔽,更能鍛煉學(xué)生的觀察能力和靈活使用性質(zhì)的能力.

教師先展示常規(guī)解法:如圖4,由y=■x,■+■=1 ?圯x2=■,y2=■,所以O(shè)A2=■. 由題設(shè),直線OP的方程為x= -■y,由x=-■y,■+■=1?圯x2=■,y2=■. 所以O(shè)P2=■. 所以■=■=3,即■=3,解得e=■.

圖4

師:有沒有其他思路?

生9:設(shè)y=■x的傾斜角為θ,則有tanθ=■,k■=tan∠AED=tan(θ+60°),kPB=tan∠ODB=tan(θ-60°),所以kPA·kPB=tan(θ+60°)·tan(θ-60°)=-■. 又由性質(zhì)3得kPA·kPB=-■,所以■=■. 所以e=■.

變式2:已知直線y=■x與雙曲線C:■-■=1(a,b>0)的左、右兩支分別交于A,B兩點. 若雙曲線上存在點C,使得△ABC是等腰直角三角形,則雙曲線的離心率e=__________.

(注:考慮到課堂時間限制,可將此變式作為課后練習(xí)題,此題的圖如圖5)

圖5

例3:已知橢圓■+■=1,A,B是其左、右頂點,動點M滿足MB⊥AB,連接AM交橢圓于點P,在x軸上有異于點A,B的定點Q,以MP為直徑的圓經(jīng)過直線BP,MQ的交點,則點Q的坐標為?搖_________.

生10:如圖6,因為以MP為直徑的圓經(jīng)過直線BP,MQ的交點,所以kMQ·kPB= -1. 又因為點P在橢圓上,所以kPA·kPB= -■=-■. 所以■=4. 又kMQ=■,kPA=kMA=■=■,所以■=4. 所以QB=2. 所以點Q的坐標為(2,0).

圖6

【問題4】 前面的性質(zhì)均可通過類比圓獲得,那么在橢圓中動弦AB的斜率與誰有關(guān)呢?

設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)通過類比思想發(fā)現(xiàn)其他有關(guān)斜率之積的性質(zhì),并在證明中強化學(xué)生“點差法”和“設(shè)而不求”的解題方法.

生:類比圓,橢圓有動弦AB的斜率與其中點M和橢圓中心O連線的斜率之積為定值.

師:定值為多少呢?

生11:類比前面的性質(zhì),橢圓中應(yīng)有斜率之積為定值kOM·kAB=-■.

師:如何證明呢?

生11:可以使用“設(shè)而不求”的方法,即先設(shè)動弦AB的直線方程為y=kx+m,聯(lián)立直線方程和橢圓方程,再根據(jù)韋達定理……

生12:涉及中點的問題可以考慮使用“點差法”!

師:那請同學(xué)們動手證明一下,看看哪種方法快些.

一番證明后,同學(xué)們很快發(fā)現(xiàn),用“點差法”簡單快捷,且容易得到性質(zhì)5.

性質(zhì)5:橢圓■+■=1(a>b>0)上有不與兩坐標軸垂直的弦AB,M為AB的中點,則有kOM·kAB=-■. (注:可以告訴學(xué)生2015年全國Ⅱ卷第20題第(1)問就是證明這個性質(zhì))

類比前面的性質(zhì),再次使用“點差法”,同樣可以得到雙曲線的類似性質(zhì)(性質(zhì)6).

性質(zhì)6:雙曲線■-■=1(a,b>0)上有不與兩坐標軸垂直的弦AB,M為AB的中點,則有kOM·kAB=■.

教師通過超級畫板演示性質(zhì),加深學(xué)生的直觀印象.

師:有了這個性質(zhì),我們可以快速解決與弦中點有關(guān)的圓錐曲線問題,請看下面的例題.

例4:(2013年全國Ⅰ卷第10題)已知橢圓E:■+■=1(a>b>0)的右焦點為F(3,0),過點F的直線交橢圓于A,B兩點,若AB的中點坐標為(1,-1),則E的方程為( )

A. ■+■=1?搖 B. ■+■=1

C. ■+■=1?搖?搖?搖 D. ■+■=1

師:原來我們要用什么方法做這個題目?

生13:“設(shè)而不求”方法或者“點差法”,但現(xiàn)在直接利用性質(zhì)5更快,幾乎可以口算出答案!kAB=■=■,kOM=-1,所以有kOM·kAB=-■=-■,所以■=■. 只有D選項符合要求.

師:繼續(xù)使用類比思想,橢圓的弦AB變成切線時有何結(jié)論?

生13:橢圓中心與切點連線的斜率和切線的斜率之積仍為定值-■.

師:沒錯,同學(xué)們不妨把相切看成性質(zhì)5的特殊(極限)情形,弦AB的斜率變?yōu)榍芯€的斜率,OM的斜率變?yōu)镺與切點連線的斜率,于是結(jié)論仍然成立. 也可以類比圓得到結(jié)論.

通過超級畫板容易驗證,無論是橢圓還是雙曲線,弦變切線時結(jié)論均成立,性質(zhì)如下.

性質(zhì)7:直線l為橢圓■+■=1(a>b>0)的一條切線,M為切點,則有kOM·kl= -■.

性質(zhì)8:直線l為雙曲線■-■=1(a,b>0)的一條切線,M為切點,則有kOM·kl=■.

例5:(2016年鄭州模擬)如圖7,內(nèi)、外兩個橢圓的離心率相同,從外層橢圓頂點向內(nèi)層橢圓引切線AC,BD,設(shè)內(nèi)層橢圓方程為■+■=1(a>b>0),若直線AC與BD的斜率之積為-■,則橢圓的離心率為( )

A. ■?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖 B. ■

C. ■?搖?搖?搖?搖?搖?搖 D. ■

圖7

設(shè)計意圖:此題從常規(guī)解題思路入手,非常煩瑣,但使用前面的新性質(zhì)和應(yīng)用類比的思想能快速迎刃而解,可以考查學(xué)生對前面性質(zhì)的掌握情況和遷移能力.

學(xué)生通過自主探究和合作交流,得到了以下解法.

解法1:應(yīng)用類比思想,將橢圓類比到圓,按原條件作圖,如圖8. 易證此時直線AC與BD垂直,kAC·kBD=-1,伸縮變換回原題中的橢圓,則應(yīng)有kAC·kBD=-■= -■,故所求離心率e=■,選C.

圖8

解法2:應(yīng)用特殊化思想. 注意到橢圓的對稱性,過點B作橢圓的另一條切線BD′,有kBD=-kBD′,考慮到直線AC與BD的斜率之積為-■,是定值,而內(nèi)、外橢圓只是離心率相同,因此可使用極端值法,調(diào)節(jié)內(nèi)層橢圓的大小,使切線BD′與AC共線,此時有kAC=kBD′=-■,故由kAC·kBD=-■得-■=-■,故所求離心率e=■.

解法3:利用前面所學(xué)性質(zhì). 由內(nèi)、外層橢圓的離心率相同,可設(shè)外層橢圓方程為■+■=n,切點C(x1,y1),則切線AC的方程為■+■=1. 因為A(a■,0)在切線AC上,所以■=1. 所以x1=■. 又因為C(x1,y1)在橢圓■+■=1上,所以y1=b■. 故kOC=■=■■. 又由橢圓的性質(zhì)kOC·kAC=-■得kAC= -■. 設(shè)D(x2,y2),則切線BD的方程為■+■=1. 因為B(0,b■)在切線BD上,所以y2=■. 又因為D(x2,y2)在橢圓■+■=1上,所以x2=-a■. 故有kOD=■=-■. 又由橢圓的性質(zhì)kOD·kBD=-■得kBD=■■. 所以kAC·kBD=-■=-■. 所以e=■.

師:事實上,前述的求解過程也證明了一個相似橢圓的性質(zhì).

性質(zhì)9:如圖7,內(nèi)、外兩個橢圓的離心率相同,從外層橢圓頂點向內(nèi)層橢圓引切線AC,BD,設(shè)內(nèi)層橢圓方程為■+■=1(a>b>0),則直線AC與BD的斜率之積為定值-■.

■幾點反思

教師的教以學(xué)生的主動學(xué)習(xí)為基礎(chǔ). 首先,學(xué)生是認識的主體;其次,學(xué)生的學(xué)是教師教的出發(fā)點和歸宿. 那么,如何激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性呢?筆者認為,精心設(shè)計好問題是前提,導(dǎo)學(xué)得當是關(guān)鍵.

數(shù)學(xué)家哈爾斯說:“問題是數(shù)學(xué)的心臟.” 圓錐曲線中的斜率概念是核心概念,它用代數(shù)形式刻畫了直線的位置,許多圓錐曲線的性質(zhì)都涉及斜率. 其中,斜率之積為定值的問題在教材中以例題的形式出現(xiàn),但并沒有“點破”隱藏在問題背后的本質(zhì)規(guī)律,正如本文開頭所述,教材這樣處理有其目的,但這也給部分教師提出了挑戰(zhàn):我們都知道要“用教材教”,那么,面對“喂不飽”的學(xué)生,教師應(yīng)設(shè)計怎樣的問題,才能激發(fā)學(xué)生主動探索,一步步撥開迷霧,發(fā)現(xiàn)真相?筆者結(jié)合教學(xué)嘗試和實踐反思,認為設(shè)計問題要做到以下幾點.

1. 要“集中火力”,不要“靈機一動”

斜率之積為定值的問題并非教材“規(guī)定”的教學(xué)內(nèi)容,筆者以往的做法是將這個問題滲透在平常的圓錐曲線教學(xué)中,碰到相關(guān)的問題時想到了就提一下,結(jié)果造成大部分學(xué)生理解地半生不熟,知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凌亂,碰到類似問題也不懂得應(yīng)用. 容易出現(xiàn)教師自己感覺講了很多遍,但學(xué)生還是似懂非懂,教學(xué)效益低下的情況. 與其這樣?xùn)|一榔頭西一棒子,還不如集中火力,設(shè)計好一系列關(guān)聯(lián)問題,花費1~2課時的時間逐個擊破,讓學(xué)生得到較為深刻的理解和記憶,而在平常碰到類似問題時,則適當點撥提醒,鼓勵學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的新性質(zhì)解決問題.

2. 要“鋪設(shè)臺階”,不要“一步登天”

大部分學(xué)生都覺得圓錐曲線問題難度較大,不少學(xué)生存在逃避心理,因此在設(shè)計斜率之積為定值的問題時,宜從教材中的問題引申提出,由特殊到一般,從具體到抽象,采用問題鏈的形式,多鋪設(shè)幾個臺階,讓盡量多的學(xué)生能跟上步驟,也保持學(xué)生進一步探索的信心. 筆者反對過早提出總結(jié)性的結(jié)論,因為這樣做會讓學(xué)生缺乏逐漸發(fā)現(xiàn)、逐漸認識的過程,擺在學(xué)生面前的性質(zhì)結(jié)論只會成為空洞的、冷漠的一堆數(shù)學(xué)符號,教學(xué)效果可想而知. 筆者也反對不顧學(xué)生的理解水平,拔高結(jié)論的理解層次. 例如,本文所提的斜率之積問題,站在更高的角度看,是幾何中的仿射變換問題,但這對許多學(xué)生(個別尖子生除外)來說,不但超出了理解水平,增加了學(xué)習(xí)負擔,還影響了其繼續(xù)學(xué)好解析幾何的信心. 筆者認為,通過在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)不斷設(shè)計好問題,讓學(xué)生積極嘗試,發(fā)現(xiàn)性質(zhì),并能用類比圓的思想來理解和記憶橢圓和雙曲線中的新性質(zhì),就可以了.

3. 要“前后類比”,不要“顧此失彼”

圓錐曲線中斜率之積為定值的性質(zhì)比較多,橢圓和雙曲線中都有性質(zhì),并且既有弦的情形,又有切線的情形,倘若不注意,不從諸多性質(zhì)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和難易變化中精心設(shè)計問題的順序排布,則容易讓學(xué)生產(chǎn)生混淆,顧此失彼,也記不牢. 筆者在設(shè)計問題時,盡量抓住橢圓與圓的類比、雙曲線與橢圓的類比、弦的情形與切線的情形類比,有機銜接問題,讓學(xué)生在類比中觸類旁通地解決問題,發(fā)現(xiàn)性質(zhì).

設(shè)計好問題后,如何“導(dǎo)學(xué)”成了關(guān)鍵. 問題設(shè)計得再好,那也只是預(yù)設(shè),學(xué)生的學(xué)習(xí)效果還要看教師如何引導(dǎo),如何處理課堂中各種問題的生成. 正如有了一流的食材,但給了一個不諳烹飪的廚師,那結(jié)果也可能是暴殄天物. 特別是圓錐曲線中斜率之積問題的專題教學(xué)存在學(xué)習(xí)難度較大、結(jié)論較多等情況,所以教師在“導(dǎo)學(xué)”過程中應(yīng)注意以下幾點.

(1)要注意數(shù)形結(jié)合思想的強調(diào). 雖然解析幾何是用代數(shù)的思想解決幾何問題,但其本質(zhì)歸根到底還是幾何問題,且類比回圓后學(xué)生更容易找到橢圓和雙曲線中類似的幾何特征. 課堂中,教師首先要讓學(xué)生從數(shù)形結(jié)合的思想嘗試解決問題,且在課終小結(jié)階段引導(dǎo)學(xué)生自行畫圖以表達諸多性質(zhì).

(2)宜借助信息技術(shù)來輔助教學(xué). 圓錐曲線中的相關(guān)性質(zhì)只靠紙筆畫圖觀察是難以確定量與量之間的關(guān)系的,通過超級畫板之類的軟件,可以便捷直觀地進行數(shù)學(xué)實驗,其中量的變化情況能準確測量和記錄,從而幫助學(xué)生觀察變化,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,獲得初步的結(jié)論猜想. 超級畫板也可用于驗證證明出的結(jié)論,強化結(jié)論的理解和記憶. 另外,值得一提的是,解析幾何的計算和證明相對來說比較枯燥、煩瑣,而超級畫板軟件的引導(dǎo)則如清風拂面,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專注力會提升不少. 事實上,筆者欣喜地看到,部分學(xué)生課余時間都能利用超級畫板軟件研究起一些解析幾何問題來,這也是筆者提倡的“做中學(xué)”學(xué)習(xí)方式.

(3)引導(dǎo)學(xué)生從一般和特殊的聯(lián)系觀點來思考問題. 面對問題的一般情形,要引導(dǎo)學(xué)生先從特殊情況入手,這樣容易找到規(guī)律特征. 而面對一個問題的特殊情形,我們還要看一般情形能否成立. 斜率之積為定值的諸多相關(guān)性質(zhì)之間存在著許多一般和特殊的關(guān)系,例如性質(zhì)1、性質(zhì)2分別是性質(zhì)3和性質(zhì)4的特殊情形,性質(zhì)7和性質(zhì)8分別可以看成性質(zhì)5和性質(zhì)6的特殊(極端)情形. 這樣引導(dǎo),有利于學(xué)生加深對性質(zhì)的理解和應(yīng)用,也有利于學(xué)生在其他內(nèi)容學(xué)習(xí)中達到知識的遷移,并最終促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升.

(4)應(yīng)注重學(xué)習(xí)的螺旋式上升,避免揠苗助長. 圓錐曲線中斜率之積為定值的問題屬于難度較大的教學(xué)內(nèi)容,預(yù)設(shè)得再好,在實際教學(xué)中也可能出現(xiàn)預(yù)想不到的困難. 預(yù)設(shè)問題碰到學(xué)生冷場時,可以適當調(diào)整問題難度,退到較為簡單的特殊情形,喚醒學(xué)生的思維,等待學(xué)生意識到前后兩個問題間存在某種關(guān)聯(lián)時,再次對原預(yù)設(shè)問題進行攻堅突破,這也是一種以退為進的策略. 當然,若是退一步,學(xué)生還接受不了,則應(yīng)戰(zhàn)略性地放棄,將寶貴的教學(xué)時間放在其他問題的突破上,因為有舍才有得. 例如,在本課例的設(shè)計中,部分例題和變式題的難度較大,部分學(xué)生一下子接受不了很正常,可以先放一放,讓學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中再慢慢消化,融會貫通.

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