牛云芳
[摘 ?要] 學(xué)生在學(xué)習(xí)中自發(fā)產(chǎn)生的質(zhì)疑與探究能令課堂教學(xué)更加熠熠生輝,教師應(yīng)善于利用學(xué)生在課堂上產(chǎn)生的“意外”并引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)自主探究和討論,使學(xué)生自研自探能力不斷提升的同時(shí)獲得更加靈活而具深度的思維發(fā)展.
[關(guān)鍵詞] 自生型探究;質(zhì)疑;意外生成;自發(fā)性
教師往往會(huì)在課堂教學(xué)之前進(jìn)行質(zhì)疑與探究活動(dòng)的預(yù)設(shè)以期促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑能力與探究能力的提升,除此以外,學(xué)生在自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)中也會(huì)自主生成質(zhì)疑與探究,這些出乎教師預(yù)期的質(zhì)疑與探究都屬于“自生型探究”,這是學(xué)生在提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、總結(jié)體驗(yàn)與拓展思維的過(guò)程中所產(chǎn)生的一種自發(fā)性的思考. 文章結(jié)合試卷評(píng)講中的某一片段,對(duì)課堂教學(xué)中的“自生型探究”做出了一定的思考.
題目:如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓 + =1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,頂點(diǎn)B的坐標(biāo)是(0,b),△BF1F2是邊長(zhǎng)等于2的等邊三角形.
(1)求橢圓的方程;
(2)過(guò)右焦點(diǎn)F2的直線和橢圓相交于點(diǎn)A和點(diǎn)C,若將△ABF2,△BCF2的面積分別記作S1,S2,且S1=2S2,則直線斜率應(yīng)為多少?
筆者任教班級(jí)的學(xué)生全都完整回答出了第(1)問(wèn),答案是 + =1,但第(2)問(wèn)的解答情況就不太理想了,全班有一半以上的學(xué)生沒(méi)有回答出來(lái),因此筆者在試卷講評(píng)中對(duì)第(2)問(wèn)進(jìn)行了重點(diǎn)分析.
筆者首先請(qǐng)每位學(xué)生結(jié)合自己的答題情況進(jìn)行了新的思考,然后請(qǐng)每位學(xué)生在各學(xué)習(xí)小組內(nèi)對(duì)第(2)問(wèn)的解決途徑進(jìn)行了討論,最后請(qǐng)各小組代表將本組的討論結(jié)果進(jìn)行了展示.
生1:根據(jù)題意與圖形可知,兩三角形等高但底不等,因此對(duì)于面積關(guān)系的思考也直接轉(zhuǎn)化成了對(duì)兩個(gè)線段長(zhǎng)度關(guān)系的思考,然后開(kāi)始解題. 設(shè)B到直線AC的距離是h,因?yàn)镾1=2S2,所以 AF2·h=2× F2C·h,即AF2=2F2C,因此 =2 . 設(shè)A(x1,y1),C(x2,y2),又F2(1,0),所以(1-x1,-y1)=2(x2-1,y2),則x1=3-2x2,y1=-2y2,代入橢圓方程有 + =1, + =1,解得x2= ,y2=± .因此該直線的斜率為k= =± .
生1繼續(xù)評(píng)價(jià):(1)聯(lián)想向量在解析幾何中所起的作用并因此獲得A,C之間的關(guān)系;(2)將x1,y1用x2,y2表示也可以構(gòu)建方程并解決問(wèn)題.
生2:我在解題時(shí)一樣用到了向量,不過(guò)代入橢圓方程這一環(huán)節(jié)我沒(méi)有做,我是利用圓錐曲線的統(tǒng)一定義來(lái)解題的.
從生1的解法上可知,x1=3-2x2. 設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),C(x2,y2)到橢圓 + =1右準(zhǔn)線x=4的距離是d1,d2,則 = , = ,由AF2=2F2C得2- x1=22- x2,化簡(jiǎn)為x2=2+ x1,結(jié)合x1=3-2x2,解得x2= (以下同生1的解法).
生2繼續(xù)評(píng)價(jià):(1)我根據(jù)題中出現(xiàn)的焦點(diǎn)弦想到了圓錐曲線的統(tǒng)一定義;(2)在統(tǒng)一定義中找橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)的直接關(guān)系是可行的.
生3:我是通過(guò)構(gòu)建直角三角形來(lái)解題的. 如圖2,分別過(guò)A,C兩點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別記作A′,C′,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AA′,垂足記作H,根據(jù)統(tǒng)一定義可知 = = . 又AF2=2CF2,在Rt△CAH中,AC=3CF2,AH=2CF2,因此CH= CF2,因此tan∠CAH= ,因此直線的斜率為k= ,結(jié)合橢圓的對(duì)稱性可知k=- 同樣符合題意.
生3繼續(xù)評(píng)價(jià):(1)由統(tǒng)一定義可實(shí)現(xiàn)焦半徑的轉(zhuǎn)化并因此解題;(2)利用直角三角形求解能使解題過(guò)程更為優(yōu)化.
筆者看到以上三位學(xué)生的答題思路與過(guò)程之后,深感欣慰并及時(shí)給予了高度評(píng)價(jià),正想繼續(xù)后面內(nèi)容的講解之時(shí),“意外”卻在此時(shí)產(chǎn)生了.
生4:我對(duì)生3的想法表示贊同,不過(guò)我也有這樣一個(gè)疑問(wèn):在Rt△CAH中,懂得焦點(diǎn)分弦的比之后即可求得直線的斜率,那么,知道直線的斜率即可求得焦點(diǎn)分弦的比這一觀點(diǎn)是否成立呢?
筆者面對(duì)這一問(wèn)題并沒(méi)有立即做出解答,而是將生4的這一疑問(wèn)拋給了全班學(xué)生,給自己思考空間的同時(shí)也給了學(xué)生足夠的空間來(lái)解決這一意外生成. 各小組學(xué)生在一定的思考之后開(kāi)始了討論,筆者在學(xué)生的討論中也進(jìn)行了關(guān)注與了解并適時(shí)加入了探討,學(xué)生的思考與討論展示如下.
生5:我認(rèn)為生4所提出的問(wèn)題應(yīng)該有肯定的答案,比如直線的斜率是1, = = ,在Rt△CAH中,AC= AH= (AA′-CC′)= (2AF2-2CF2),而AC=AF2+CF2,因此(2 -1)AF2=(2 +1)CF2,繼而得出了 = .
師:非常好!生5在圓錐曲線的定義與Rt△CAH之間進(jìn)行了靈活的轉(zhuǎn)化.
生5(繼續(xù)提問(wèn)):老師,直線的斜率與焦點(diǎn)分弦的比值求出以后,我們是否還可以求出橢圓的離心率呢?
學(xué)生紛紛議論起來(lái).
生6:我覺(jué)得是能求出的,因?yàn)樵赗t△CAH中涉及了直線的斜率、橢圓的離心率以及焦點(diǎn)分弦的比值這三個(gè)量,因此我認(rèn)為根據(jù)統(tǒng)一定義,知道其中兩個(gè)量以后,求解第三個(gè)量也就不難了. 比如,如果知道了直線的斜率為1以及AF2=2F2C,則有如下過(guò)程: = =e,又AF2=2CF2,在Rt△CAH中,AC=3CF2,AH=AA′-CC′= CF2,cos∠CAH= ,因此 = = ,因此e= .
生6又問(wèn):(1)雙曲線、拋物線等情況下是否也會(huì)存在與上述類似的結(jié)論呢?求離心率、比值、斜率等問(wèn)題是否存在通式呢?
(2)如果有過(guò)左焦點(diǎn)F1的直線和橢圓相交于點(diǎn)A和點(diǎn)C,還會(huì)存在一樣的結(jié)論嗎?
(3)如果焦點(diǎn)在y軸上,還會(huì)產(chǎn)生怎樣的結(jié)論呢?
筆者對(duì)于生6的這些提問(wèn)感到意外與驚喜,趕緊引導(dǎo)各學(xué)習(xí)小組對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了討論,最終獲得了如下成果:
成果1:若有標(biāo)準(zhǔn)圓錐曲線且其焦點(diǎn)在x軸上,離心率是e,過(guò)焦點(diǎn)F的弦AB分得兩個(gè)焦半徑的比是λ(λ>1),直線和x軸形成的夾角是α,則有cosα= .
成果2:若有標(biāo)準(zhǔn)圓錐曲線且其焦點(diǎn)在y軸上,離心率是e,過(guò)焦點(diǎn)F的弦AB分得兩個(gè)焦半徑的比是λ(λ>1),直線和x軸形成的夾角是α,則有sinα= .
學(xué)生剛剛展示完討論的成果,下課鈴聲就響了,筆者原本預(yù)設(shè)的教學(xué)任務(wù)因?yàn)閷W(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的種種“意外”而被耽誤了,然而筆者并未因此而焦急. 相反,筆者因?yàn)閷W(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中能夠如此積極動(dòng)腦并產(chǎn)生諸多的自主質(zhì)疑而感到驚喜萬(wàn)分,也因?yàn)閷W(xué)生因此做出的探索而感到欣慰,課堂教學(xué)雖未完成預(yù)設(shè)的任務(wù),但學(xué)生學(xué)習(xí)中形成的“自生型探究”卻令本堂課的教學(xué)更加熠熠生輝.
建設(shè)探究型課堂是新課程改革最為顯著的一個(gè)特點(diǎn),對(duì)于教師來(lái)說(shuō),這是一種新的挑戰(zhàn). 教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)能為學(xué)生的“自生型探究”創(chuàng)造平臺(tái),使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生質(zhì)疑并因此展開(kāi)主動(dòng)的探究. 值得教師注意的是,怎樣在探究型課堂教學(xué)中喚醒學(xué)生的自主性并引領(lǐng)學(xué)生展開(kāi)探究是最為重要的問(wèn)題. 因此,教師應(yīng)在實(shí)際教學(xué)中設(shè)置具備生成性、表現(xiàn)性與差異性的課堂目標(biāo),在課堂教學(xué)中善于運(yùn)用交互式、對(duì)話式等多種教學(xué)方法以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的激發(fā),不斷優(yōu)化學(xué)生的探究環(huán)境并因此使學(xué)生獲得自主探究的廣闊空間,使學(xué)生的想象與思維更加自由并因此獲得更多的質(zhì)疑與發(fā)現(xiàn).
總之,教師在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)敢于放手、善于放手,為學(xué)生創(chuàng)造更多的空間并鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,使學(xué)生能夠利用互助學(xué)習(xí)的能量并因此獲得自研自探能力的不斷提升,引導(dǎo)學(xué)生的思維更加優(yōu)化并走向深處,使學(xué)生能夠逐步習(xí)慣“自生型探究”并因此在質(zhì)疑與探究中獲得更為游刃有余的學(xué)習(xí)體驗(yàn)與感受,并最終獲得最大化的學(xué)習(xí)收益.