許兵
羅增儒教授指出:一個(gè)數(shù)學(xué)問題,只有在得出多個(gè)解法之后,才會(huì)對(duì)問題的實(shí)質(zhì)有真正的了解,才能體會(huì)不同的思維所引起的不同運(yùn)算方式,學(xué)生的運(yùn)算能力會(huì)在不同的思維中得以比較和提升.好的問題會(huì)蘊(yùn)含多種審視視角,能幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí),訓(xùn)練基本技能,明了在問題處理過程中會(huì)遇到的困惑、障礙及易錯(cuò)處.筆者以江蘇省無錫市高三期末解析幾何題為例,引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)線和設(shè)點(diǎn)兩個(gè)角度正確理解運(yùn)算對(duì)象,選擇合適的運(yùn)算方法,優(yōu)化運(yùn)算程序,提高模型識(shí)別能力,提高運(yùn)算能力,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).
一、試題呈現(xiàn)
如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)的離心率為3/2,且過點(diǎn)(3,1/2),點(diǎn)P在第四象限,A為左頂點(diǎn),B為上頂點(diǎn),PA交y軸于點(diǎn)C,PB交x軸于點(diǎn)D.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)求ΔPCD面積的最大值.
本題屬于直線與橢圓的綜合問題,主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、直線的方程、直線與橢圓的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查學(xué)生推理論證能力和運(yùn)算求解能力,以橢圓的定值問題為載體考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力.立意深刻,有內(nèi)涵,是一道很經(jīng)典的解析幾何題.
二、解法探究
易得橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2/4+y2=1,以下對(duì)第(2)問進(jìn)行探究.
四、反思感悟
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中提出,數(shù)學(xué)運(yùn)算是指在明晰運(yùn)算對(duì)象的基礎(chǔ)上,依據(jù)運(yùn)算法則解決數(shù)學(xué)問題的素養(yǎng).?dāng)?shù)學(xué)運(yùn)算主要表現(xiàn)為:理解運(yùn)算對(duì)象,掌握運(yùn)算法則,探究運(yùn)算思路,求得運(yùn)算結(jié)果.但在日常的數(shù)學(xué)解題過程中,學(xué)生往往關(guān)注的是運(yùn)算法則、運(yùn)算結(jié)果的正確性,但對(duì)運(yùn)算對(duì)象的理解、運(yùn)算思路的探究、算法的設(shè)計(jì)與優(yōu)化往往容易忽視,因此“設(shè)線還是設(shè)點(diǎn)、變元怎么消、表達(dá)式怎么化簡”成為解析幾何求解的“三重門”.線參法和點(diǎn)參法是解決動(dòng)直線與圓錐曲線相交問題的基本方法.在解題過程中要有目標(biāo)意識(shí),將問題中的信息、目標(biāo)元有機(jī)聯(lián)系起來,確定題設(shè)變元、構(gòu)建變元之間的關(guān)系,是設(shè)點(diǎn)還是設(shè)線的運(yùn)算核心,也正是學(xué)生算法思想的體現(xiàn).
在用設(shè)點(diǎn)法或設(shè)線法求解時(shí),若能用某個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)或某直線方程中的某一個(gè)或幾個(gè)變量去表示其余的點(diǎn)的坐標(biāo)或直線的方程,問題就迎刃而解了.選取什么量將題目中的信息聯(lián)系起來,如何才能將已知信息轉(zhuǎn)化到所設(shè)變量上去.教師要引導(dǎo)學(xué)生直面困難,在求解過程中要學(xué)會(huì)將算理和算法結(jié)合起來,逢山開路,遇水搭橋.既要會(huì)從代數(shù)角度運(yùn)算,也要學(xué)生會(huì)觀察圖形特征;既要能直接“硬算”,也要會(huì)選擇“方法”簡算;既要能選好求解切入點(diǎn),又要會(huì)中途調(diào)整方向、追根溯源、優(yōu)化解法﹑把握本質(zhì).解題中因思考而行動(dòng),因行動(dòng)而理解,因理解而優(yōu)化,促進(jìn)解析幾何中代數(shù)與幾何的綜合能力的升級(jí)與發(fā)展,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算這一核心素養(yǎng).
參考文獻(xiàn)
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本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題《高統(tǒng)整視角下普通高中大單元作業(yè)設(shè)計(jì)研究》(課題編號(hào)D/2021/02/179)階段性研究成果.