安徽省合肥市第一中學(xué)
董 潔 諸 敏 (郵編:230601)
復(fù)習(xí)課是高三教學(xué)中一種重要的課型,主要是幫助學(xué)生系統(tǒng)地鞏固已學(xué)知識,并進(jìn)行查缺補(bǔ)漏.更重要的是引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建完整而優(yōu)化的學(xué)科知識網(wǎng)絡(luò)體系,培養(yǎng)學(xué)生從更高的視角去思考問題,從而提升學(xué)生的思維品質(zhì).縱觀近幾年的高考數(shù)學(xué)試題,很多題目都是源于課本,而又高于課本的.在復(fù)習(xí)中,通過對例習(xí)題的深入挖掘和知識遷移,“編”出考題,利用發(fā)散思維“變”中出彩,使學(xué)生對知識進(jìn)行再現(xiàn)、整合,運(yùn)用綜合、分析、比較、歸納、概括、類比等方法,綜合訓(xùn)練邏輯思維能力.讓學(xué)生從“編”與“變”的探究過程中掌握數(shù)學(xué)基本方法.
本文以一節(jié)高三復(fù)習(xí)公開課“軌跡方程的求法”為例,通過引導(dǎo)學(xué)生回歸課本,深入挖掘,鼓勵(lì)學(xué)生“編”出考題,在“變”中出彩,希望對高三復(fù)習(xí)課的教學(xué)有所啟發(fā).
由于本節(jié)課是高三第一輪復(fù)習(xí)課,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線與方程的概念,求軌跡方程的基本方法.在課堂一開始,教師便引導(dǎo)學(xué)生快速回憶曲線與方程的關(guān)系,直接歸納了軌跡方程的求法,揭示了解析幾何的本質(zhì),即用代數(shù)方法來解決幾何問題,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想,確保軌跡方程的完備性與純粹性.
教學(xué)中,選取了人教A版《必修2》圓的方程第124頁習(xí)題4.1 B組第2題.長為x≥0,y≥0的線段AB的兩個(gè)端點(diǎn)A和B分別在x軸和y軸上滑動,求線段AB的中點(diǎn)的軌跡方程.
師:請同學(xué)們獨(dú)立思考,再小組討論,總結(jié)出多種解法.
生1:如圖1所示,建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)線段AB的中點(diǎn)x≥0,y≥0,則A(2x,0),B(0,2y).依題意知|AB|=2a,代入得x≥0,y≥0,化簡得x2+y2=a2.所以線段AB的中點(diǎn)的軌跡方程為x2+y2=a2.
圖1
師:這里x、y有限制條件嗎?
生1:x≥0,y≥0,則線段AB的中點(diǎn)的軌跡方程為x2+y2=a2(x≥0,y≥0).
師點(diǎn)評這種方法是直接法,通過已知條件,直接列出動點(diǎn)(x,y)的關(guān)系式,化簡得到動點(diǎn)的軌跡方程.
依題意,線段AB的中點(diǎn)的軌跡方程為x2+y2=a2(x≥0,y≥0).
師點(diǎn)評這種方法是定義法,動點(diǎn)的軌跡滿足某條曲線(如圓,橢圓,雙曲線,拋物線等)的定義,從而可以直接寫出動點(diǎn)的軌跡方程.
所以線段AB的中點(diǎn)的軌跡方程為x2+y2=a2(x≥0,y≥0).
師點(diǎn)評這種方法是相關(guān)點(diǎn)法(轉(zhuǎn)移法),若所求動點(diǎn)M依賴于已知動點(diǎn)而運(yùn)動,則可將已知動點(diǎn)的坐標(biāo)x0、y0用所求動點(diǎn)M的坐標(biāo)x、y表示出來,代入到已知動點(diǎn)x0、y0滿足的關(guān)系式中,從而求出軌跡方程.
圖2
生4:如圖2所示,建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)線段AB的中點(diǎn)M(x,y),過點(diǎn)M作x軸、y軸的垂線分別交于C、D兩點(diǎn).
所以線段AB的中點(diǎn)的軌跡方程為:
x2+y2=a2(x≥0,y≥0).
師點(diǎn)評這種方法是參數(shù)法,根據(jù)已知條件,選取合適的參數(shù),建立曲線的參數(shù)方程,消去參數(shù),得到動點(diǎn)軌跡的普通方程.此方法要注意參數(shù)的取值范圍.
同學(xué)們通過對課本上習(xí)題的思考與探究,立足基礎(chǔ),貼合教材,嘗試從不同的角度去解決軌跡方程問題.通過一題多解,加深了對于曲線與方程概念的理解,鞏固了軌跡方程的各種求法,幫助學(xué)生梳理知識體系,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò).課后學(xué)生還需重視基本技能的訓(xùn)練,熟悉求軌跡方程的各種方法,解題時(shí)注意去雜補(bǔ)漏,考慮到軌跡方程的完備性與純粹性,這樣才有利于提高和培養(yǎng)學(xué)生觸類旁通的思維品質(zhì).
圖3
師:請同學(xué)們將課本上的這道習(xí)題,用數(shù)學(xué)語言描述出來.
生5:如圖3所示,A點(diǎn)、B點(diǎn)分別是射線OM、ON上動點(diǎn),OA⊥OB,|AB|=2a, 求線段AB中點(diǎn)M的軌跡方程.
師:分析本題提供的信息點(diǎn),你能從哪些方面進(jìn)行切入?
生6:A點(diǎn),B點(diǎn)所在的背景曲線(兩射線OM、ON,∠MON=90°)
生7:A點(diǎn)、B點(diǎn)的兩個(gè)約束條件:
①OA⊥OB(角度定值);
②|AB|=2a(長度定值).
生8:所求動點(diǎn)的屬性(求線段AB中點(diǎn)M的軌跡方程).
1.3 “編”出考題,舉一反三,融會貫通
師:你能分別從以上3個(gè)切入點(diǎn)出發(fā),通過改變部分條件,形成新的問題,“編”出新的考題嗎?
生9:改變切入點(diǎn)1的條件,“編”出考題(變式1):已知A點(diǎn)、B點(diǎn)為拋物線y2=4x上異于原點(diǎn)O的兩動點(diǎn),OA⊥OB,求線段AB中點(diǎn)Q軌跡方程.
師:有同學(xué)可以解出學(xué)生9編出的考題嗎?
生10:用參數(shù)法:依題,直線OA的斜率存在且不為0,設(shè)lOA∶y=kx(k≠0),
設(shè)線段AB中點(diǎn)Q(x,y),
圖4
則線段AB的中點(diǎn)Q的軌跡方程為y2=2(x-4).
師:還有其它的方法嗎?
生11:用相關(guān)點(diǎn)法:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),線段AB的中點(diǎn)Q(x,y).
所以4x1+4x2=4y2+32,8x=4y2+32,
即y2=2(x-4)為線段AB的中點(diǎn)Q的軌跡方程.
師:我們能否嘗試改變切入點(diǎn)2,切入點(diǎn)3的條件,“編”出不同的考題呢?
教師以上同學(xué)的回答非常好,同學(xué)們不僅能解出題目,而且也會自己“編”題啦.不過,對于“編”出的題目,還要考查一道新題的嚴(yán)謹(jǐn)性,科學(xué)性,簡潔性,多去思考出題者的意圖,能夠舉一反三,融會貫通.
1.4 “變”中出彩,發(fā)散思維,提升能力
師:除了以上同學(xué)提出的想法,老師也來變式出幾道題:
變式4 已知線段AB一端點(diǎn)A(4,0),另一端點(diǎn)B在已知圓O:x2+y2=4上運(yùn)動,求線段AB中點(diǎn)M的軌跡方程.
變式6 已知長為4的線段AB,一端點(diǎn)A在x軸上,另一端點(diǎn)B在已知圓O:x2+y2=4上運(yùn)動,求線段AB中點(diǎn)M的軌跡方程.
變式7 (由人教A版《選修2-1》第81頁復(fù)習(xí)參考題B組改編)已知A點(diǎn)、B點(diǎn)為拋物線y2=4x上異于原點(diǎn)O的兩動點(diǎn),OA⊥OB,過點(diǎn)O作AB的垂線,求垂足H點(diǎn)的軌跡方程.
本節(jié)課的設(shè)計(jì)以課本上的習(xí)題為載體,充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,突出學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、分析、推理、交流、變式、論證等活動,有利于學(xué)生識記、理解和掌握知識.在課堂上,教師要敢于放手,多鼓勵(lì)學(xué)生思考問題,一題多解,一題多變,尊重學(xué)生的創(chuàng)新思維,不斷挖掘?qū)W生的縱向思維和橫向思維,注重知識的同化與遷移.
這種新穎的教學(xué)方式,對教師的綜合素質(zhì)要求比較高,教師要能夠宏觀把握整節(jié)課的導(dǎo)向、進(jìn)度及難度,不拘泥于教案及預(yù)設(shè),并能統(tǒng)籌安排,因勢利導(dǎo),完成知識的傳授和思想方法的滲透.章建躍曾談到,數(shù)學(xué)教師的基本任務(wù)是幫助學(xué)生把一個(gè)個(gè)具體知識理解到位并能用于解決問題.這恰恰強(qiáng)調(diào)了,要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、交流合作和實(shí)際應(yīng)用的能力.
縱觀近幾年的高考試卷,許多試題在課本中都能找到原型,有的取材于課本中的定理,公理或者公式,有的取材于課本中的例題,習(xí)題,即“萬變不離其宗”.課本是高考大綱的重要載體,課本具有科學(xué)性,示范性,代表性,許多老師和學(xué)生在高三復(fù)習(xí)時(shí)往往忽視了課本的重要性,去依賴于大量的輔導(dǎo)資料,信奉“猜題”“押題”,殊不知課本才是高三復(fù)習(xí)之本.
作為教師,一定要固本浚源,善于鉆研挖掘教材,注重教學(xué)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生梳理知識要點(diǎn),建構(gòu)知識體系,總結(jié)思想方法.教師可以選擇課本上的典型例題或習(xí)題作為切入點(diǎn),重視課本解答過程的嚴(yán)謹(jǐn)性,科學(xué)性,去規(guī)范我們學(xué)生的答題步驟.
許多高考試題是“源于課本,高于課本”的,高三復(fù)習(xí)課上選擇的例題,可以引自于課本,但要有典型性,層次性,靈活性,為學(xué)生探究創(chuàng)造提供廣闊空間.教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生課堂上思維的閃光點(diǎn),激發(fā)高效課堂的生長點(diǎn),并及時(shí)鼓勵(lì)與評價(jià),啟發(fā)學(xué)生變式探究的能力.變式難度可以循序漸進(jìn),變式之間保證思維的連貫與知識的遷移,讓學(xué)生體會創(chuàng)新的喜悅.鼓勵(lì)學(xué)生推陳出新,融會貫通,舉一反三,培養(yǎng)學(xué)生歸納,類比,聯(lián)想,發(fā)散,總結(jié)的能力,增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì),這才是高效課堂的最終目標(biāo).