孫玉玉
【摘?要】圓錐截面位于幾何和代數(shù)的交匯處,涉及大量計(jì)算,具有很強(qiáng)的抽象性和復(fù)雜性,在解決與圓錐曲線有關(guān)的問(wèn)題時(shí),學(xué)生將不可避免地面臨困難。因此,在高中數(shù)學(xué)圓錐曲線教學(xué)中,教師必須積極探索科學(xué)的教學(xué)策略,以幫助學(xué)生鞏固圓錐曲線的基礎(chǔ),提高其解決問(wèn)題的能力,從而有效提高學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)水平,為學(xué)生的高考提供有力的支持。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);圓錐曲線;教學(xué)策略
圓錐曲線部分是高中數(shù)學(xué)的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容,也是高考數(shù)學(xué)的必修課。但是,圓錐曲線部分抽象、復(fù)雜和計(jì)算量大,阻礙了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。因此,在高中數(shù)學(xué)圓錐曲線教學(xué)中,教師必須深入分析圓錐曲線的特點(diǎn),了解學(xué)生學(xué)習(xí)圓錐曲線的困難,然后采取有效的教學(xué)方法,努力提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力,鍛煉解決問(wèn)題的思維能力,從而有效地提高學(xué)生解決圓錐形問(wèn)題的能力。
一、高中數(shù)學(xué)圓錐曲線教學(xué)中的問(wèn)題
(一)老師的問(wèn)題
對(duì)于實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中的教師來(lái)說(shuō),存在以下問(wèn)題:第一,教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)不夠明確。教師應(yīng)明確圓錐曲線知識(shí)的重要性,明確教學(xué)目標(biāo)和要點(diǎn),以便在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中實(shí)施解決問(wèn)題的過(guò)程和方法,闡明解決問(wèn)題的思路,突出解決問(wèn)題的重點(diǎn)并解決解決問(wèn)題的難度,使其易于理解。第二,圓錐曲線的生成和應(yīng)用遵循某些規(guī)則。知識(shí)之間的聯(lián)系以及圖形之間的關(guān)系需要明確,但是一些教師僅依靠傳統(tǒng)方法和過(guò)時(shí)的經(jīng)驗(yàn),無(wú)法直接進(jìn)行展示。第三,單一的教學(xué)方法在一定程度上限制了圓錐曲線的教學(xué),也嚴(yán)重抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,教師習(xí)慣性地只強(qiáng)調(diào)結(jié)果而忽略了過(guò)程,這使學(xué)生難以掌握?qǐng)A錐曲線的知識(shí)。
(二)學(xué)生的問(wèn)題
對(duì)于學(xué)生而言,高中數(shù)學(xué)圓錐曲線的內(nèi)容無(wú)聊且難以理解,再加上復(fù)雜的計(jì)算,學(xué)生特別容易產(chǎn)生反抗、恐懼和其他不良學(xué)習(xí)情緒。在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)不好的原因有很多:首先,他們沒(méi)有完全掌握?qǐng)A錐曲線知識(shí)的要點(diǎn)。解決問(wèn)題時(shí),他們只能從一般概念知識(shí)入手,而沒(méi)有徹底研究圓錐曲線的內(nèi)部定律,沒(méi)有從多層次、多角度研究和探索問(wèn)題,導(dǎo)致在學(xué)習(xí)圓錐截面知識(shí)時(shí)難以將代數(shù)方程與相應(yīng)的曲線關(guān)系聯(lián)系起來(lái),常常使兩者之間的關(guān)系混淆。其次,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情還不夠,做題時(shí)沒(méi)有常規(guī)的慣例。大多數(shù)學(xué)生害怕學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,在經(jīng)歷了一些失敗和挫折之后,一些學(xué)生選擇放棄并且對(duì)數(shù)學(xué)感到厭倦,這影響了學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)部分知識(shí)的熱情。
二、高中數(shù)學(xué)圓錐曲線教學(xué)策略
(一)通過(guò)組合數(shù)字和形狀來(lái)培養(yǎng)直觀的想象力
進(jìn)入高中階段,數(shù)學(xué)知識(shí)更加復(fù)雜,數(shù)學(xué)問(wèn)題更加全面,學(xué)生的空間想象能力普遍較弱,培養(yǎng)學(xué)生的直覺(jué)想象能力更加重要,“數(shù)形結(jié)合”是指根據(jù)一定的學(xué)習(xí)需要,將“形”與“數(shù)”的語(yǔ)言相互轉(zhuǎn)化。使問(wèn)題更具體或更直觀。這是數(shù)學(xué)探究中常用的思維方法。因此,在高中數(shù)學(xué)的“橢圓”探究活動(dòng)中,教師不妨結(jié)合數(shù)字和形狀組合的思想來(lái)改進(jìn)提高學(xué)生的探究效率,促進(jìn)學(xué)生直覺(jué)想象力核心素質(zhì)的形成。
例如:在“橢圓的簡(jiǎn)單幾何特性”課程中,教師首先顯示了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0),然后問(wèn):“橢圓及其a我們已經(jīng)知道b的值范圍,那么整個(gè)橢圓的范圍是多少?”此時(shí),一些學(xué)生將標(biāo)準(zhǔn)方程式轉(zhuǎn)換為y2/b2=1-x2/a2≥0的形式,并得到x2/a2≤1。即-a≤x≤a,并且以相同的方式得到-b≤y≤b。但是計(jì)算過(guò)程很麻煩,因此教師提醒:“我們可以直接從圖片中看到橢圓的范圍嗎?”這樣學(xué)生在直角坐標(biāo)系中繪制橢圓以顯示由a,b和c表示的線段。此時(shí),學(xué)生可以直接確定橢圓的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的范圍,這與之前獲得的結(jié)果完全一致。通過(guò)這個(gè)過(guò)程,學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到數(shù)字和形狀相結(jié)合的方法,從而在遇到橢圓問(wèn)題時(shí)可以主動(dòng)構(gòu)建模型。
(二)滲透類比并建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
所謂類比是一種推理形式,可以基于相同或相似的屬性推斷兩個(gè)對(duì)象在其他屬性中可能相同或相似。對(duì)于同一圓錐截面,橢圓形,雙曲線和拋物線必須具有相似性。因此,在圓錐曲線的教學(xué)中,教師可以指導(dǎo)學(xué)生比較兩條曲線,并根據(jù)一條曲線的性質(zhì)推斷另一條曲線是否也具有相似的性質(zhì)。這對(duì)鍛煉學(xué)生的探究和推理能力以及幫助學(xué)生建立知識(shí)體系很有幫助。
例如:在學(xué)習(xí)“雙曲線”課程時(shí),教師要求學(xué)生將雙曲線與所學(xué)的橢圓進(jìn)行比較,然后提出問(wèn)題,并根據(jù)這些問(wèn)題進(jìn)行探究活動(dòng)。一個(gè)學(xué)生在比較了兩種曲線的繪制過(guò)程后問(wèn):“繪制橢圓時(shí),從移動(dòng)點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和保持不變。繪制圓錐曲線時(shí),兩者之間的距離移動(dòng)點(diǎn)和兩個(gè)焦點(diǎn)保持不變。它們非常相似,因此它們的定義也非常相似嗎?”然后教師要求學(xué)生探討這個(gè)問(wèn)題,通過(guò)橢圓的定義導(dǎo)出和整理雙曲線的定義;在探索雙曲線的性質(zhì)時(shí),教師還要求學(xué)生比較橢圓的性質(zhì),例如根據(jù)研究方法通過(guò)類比推導(dǎo)橢圓對(duì)稱性的研究方法,通過(guò)這一過(guò)程,可以幫助學(xué)生連接兩個(gè)圓錐曲線的知識(shí),完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò),形成系統(tǒng)的記憶,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
(三)設(shè)置陷阱以彌補(bǔ)學(xué)生的短缺
圓錐曲線的知識(shí)較為復(fù)雜,許多重要的知識(shí)點(diǎn)通常隱藏在學(xué)生最容易忽略的地方。因此,在圓錐形教學(xué)中,教師可以巧妙地為學(xué)生設(shè)置陷阱,即為學(xué)生容易出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置問(wèn)題,以誘使學(xué)生犯錯(cuò),從而使學(xué)生在此過(guò)程中加深對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解和記憶。通過(guò)犯錯(cuò)誤和糾正錯(cuò)誤這種方式,可以有效地彌補(bǔ)學(xué)生的不足,養(yǎng)成細(xì)心和謹(jǐn)慎的習(xí)慣,從而防止學(xué)生因考試不慎而犯錯(cuò)。
例如:許多學(xué)生忽略了圓錐截面定義中的限制,“平面中兩個(gè)固定點(diǎn)F1和F2之間的距離之差的絕對(duì)值小于|F1F2|”在雙曲線的定義中和“小于|F1F2|”常常被學(xué)生忽略,因此我為學(xué)生設(shè)置了以下陷阱問(wèn)題:說(shuō)出方程√((x-6)2+y2)-√((x+6)2+y2)=8代表曲線。解決此問(wèn)題時(shí),許多學(xué)生想到了“雙曲線”答案。我要求學(xué)生打開教科書,仔細(xì)閱讀雙曲線的定義,然后比較此問(wèn)題的條件。學(xué)生很快注意到定義中“差的絕對(duì)值”的條件,然后得出了該問(wèn)題的正確答案,即雙曲線的左分支,重點(diǎn)放在F1(6,0)和F2(-6,0)。通過(guò)這一過(guò)程,可以幫助學(xué)生更牢固地把握?qǐng)A錐曲線的定義,同時(shí)提高學(xué)生解決問(wèn)題的警惕性,確保學(xué)生解決問(wèn)題的正確率。
簡(jiǎn)而言之,在高中數(shù)學(xué)圓錐曲線教學(xué)中,教師應(yīng)以學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中面臨的問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),積極優(yōu)化和創(chuàng)新教學(xué)策略,幫助學(xué)生深入理解,全面記住和正確使用圓錐曲線知識(shí),為學(xué)生高考提供幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]何西.高中數(shù)學(xué)圓錐曲線學(xué)習(xí)障礙及應(yīng)對(duì)策略[D].四川師范大學(xué),2018.
[2]溫錦波.淺析圓錐曲線的教學(xué)策略[J].高中數(shù)學(xué)教與學(xué),2017.
(作者單位:陜西省延安市安塞區(qū)高級(jí)中學(xué))