[摘? 要] 發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是解題教學(xué)的一項基本任務(wù). 教師要改變“例題講解+模擬練習(xí)”的舊模式,帶領(lǐng)學(xué)生在問題解決和拓展過程中進行表述、操作、推理等,以此提高學(xué)生分析和解決問題的能力,落實學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).
[關(guān)鍵詞] 數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);解題教學(xué);過程;能力
當(dāng)下,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)已成為時代所趨,而解題是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的必經(jīng)之路. 不過,在解題教學(xué)中,教師要控制好“量”,把握好“度”,貫徹“以生為本”的教學(xué)理念,通過適度、適量的練習(xí)來提高學(xué)生解決問題的能力,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng). 為了落實學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),教師在講解習(xí)題時,應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的主體性,引導(dǎo)學(xué)生自主探索已知和未知之間的關(guān)系,根據(jù)已有知識、經(jīng)驗、方法架構(gòu)由已知通往未知的橋梁,提高解題效率. 不過,在實際教學(xué)中,部分教師為了追求訓(xùn)練速度,習(xí)慣應(yīng)用“以師為主”的教學(xué)方式,直接告訴學(xué)生“因為……所以……”,表面上幫助學(xué)生解決了問題,實際上由于缺少思考與探究的過程,不利于學(xué)生獲得深度理解,難以實現(xiàn)知識的融會貫通. 另外,若在二輪復(fù)習(xí)中,教師僅以“例題講解+模擬練習(xí)”的方式開展解題教學(xué),容易固化學(xué)生的思維,使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣和信心,影響學(xué)生可持續(xù)學(xué)習(xí)能力的提升. 在實際教學(xué)中,教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷表述、操作、推理、驗證等過程,深化學(xué)生對知識、方法的理解,并通過有效反思幫助學(xué)生將其內(nèi)化為能力,促進學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實.
筆者以高三二輪復(fù)習(xí)中的一道圓錐曲線綜合題為例,談?wù)劷忸}中發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的幾點認識,若有不足,請指正.
(1)求橢圓C的方程;
(2)E,F(xiàn)是橢圓C上的兩個動點,連接AE,AF,若兩直線的斜率互為相反數(shù),證明:直線EF的斜率為定值.
第(1)問的難度不大,由題意輕松求得橢圓C的方程為+=1. 在求解過程中,教師先讓學(xué)生獨立思考、自主探究,鼓勵學(xué)生應(yīng)用不同的方法解決問題,然后組織交流,充分展示學(xué)生多樣的解題過程,以此激活學(xué)生的思維,幫助學(xué)生積累經(jīng)驗,拓寬學(xué)生的視野,提高學(xué)生解決問題的能力.
第(2)問有一定難度. 從學(xué)生反饋來看,部分學(xué)生因無從入手而陷入困境. 為了幫助學(xué)生擺脫困境,教師選擇問題串的方式進行逐層引導(dǎo),問題串如下:
①待求的是什么?你想到了什么?
預(yù)設(shè):待求的是直線斜率,易于聯(lián)想斜率公式,由此自然求點E和點F的坐標(biāo). 這樣從結(jié)果出發(fā),明晰研究方向.
②點E和點F的坐標(biāo)是否可求?結(jié)合已知條件,你有什么發(fā)現(xiàn)?
預(yù)設(shè):由已知條件可知kAE=-kAF,又A為定點,不妨設(shè)直線AE的斜率為k,則直線AE的方程為y=k(x-1)+,將其與橢圓方程聯(lián)立,可求出點E的坐標(biāo)(用參數(shù)k表示). 同時,還可求出點F的坐標(biāo)(也用參數(shù)k表示). 由此根據(jù)斜率公式,問題獲解.
這樣在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生逐漸形成正確的解題思路. 形成解題思路后,教師鼓勵學(xué)生將解題進行到底,以此訓(xùn)練學(xué)生的運算能力,提升學(xué)生的解題信心. 以上方法是學(xué)生易于理解和接受的,是大多數(shù)學(xué)生樂于選擇的方法. 學(xué)生利用該方法求解后,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生換個角度思考,以此來激發(fā)學(xué)生的探究熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力. 例如,教師可以讓學(xué)生思考這樣一個問題:這里要證明直線EF的斜率為定值,根據(jù)這一信息你能知曉什么?這樣在問題的引領(lǐng)下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)直線EF的斜率存在,于是直接設(shè)直線EF的方程為y=kx+m,然后聯(lián)立橢圓的方程,消除x后可得關(guān)于y的方程,根據(jù)韋達定理及已知條件,也可以解決問題.
分析至此,解題思路形成,接下來教師預(yù)留充足的時間讓學(xué)生擇取方法去解答,以此培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)運算與邏輯推理等數(shù)學(xué)素養(yǎng).
學(xué)生順利求解后,教師呈現(xiàn)學(xué)生的解題過程,并引導(dǎo)學(xué)生進行對比分析,以此在強化通性通法的同時,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同方法的優(yōu)缺點,進一步發(fā)展學(xué)生的邏輯推理和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng),提高學(xué)生分析和解決問題的能力.
多方位拓展,發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)
高三二輪復(fù)習(xí)不僅要強化一輪復(fù)習(xí)的效果,還要引導(dǎo)學(xué)生靈活應(yīng)用知識解決問題. 因此,二輪復(fù)習(xí)不僅要滿足基礎(chǔ)知識和基本技能的訓(xùn)練,還要通過有效拓展和延伸來提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用水平,培養(yǎng)學(xué)生合情推理和數(shù)學(xué)抽象的能力,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).
1. 縱向延伸,深化理解
上述例題順利求解后,教師啟發(fā)學(xué)生繼續(xù)思考,將問題一般化. 例如教師這樣引導(dǎo):若橢圓中心為原點,焦點在x軸上上,A為橢圓上任意一定點,E,F(xiàn)為橢圓上的兩個動點,設(shè)直線AE的斜率為kAE,直線AF的斜率為kAF,若kAE+kAF=0,那么直線EF的斜率是否為定值呢?問題給出后,教師沒有讓學(xué)生直接求解,而是先引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)語言進行表述,以此提高學(xué)生的數(shù)學(xué)表達能力. 學(xué)生通過思考與交流,給出如下延伸問題.
延伸 已知橢圓C:+=1(a>b>0)上有一定點A(acosθ,bsinθ),E,F(xiàn)為橢圓C上的兩個動點,設(shè)直線AE的斜率為kAE,直線AF的斜率為kAF,若kAE+kAF=0,則直線EF的斜率是否為定值?若是,定值如何表示?
教師放手讓學(xué)生以小組合作的方式解題,學(xué)生通過解法類比,選擇最優(yōu)的解決思路,求得直線EF的斜率為定值,表示為. 在此基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納,得到結(jié)論1.
結(jié)論1 已知橢圓C:+=1(a>b>0)上有一定點A(acosθ,bsinθ),E,F(xiàn)為橢圓C上的兩個動點,若直線AE和直線AF的斜率滿足kAE+kAF=0,則直線EF的斜率為定值.
設(shè)計意圖 引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷特殊與一般的轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學(xué)生直觀想象、合情推理、邏輯推理等素養(yǎng). 同時通過對一般問題的探索,進一步強化學(xué)生對通性通法的理解,提高學(xué)生的運算素養(yǎng)和推理能力. 在解決問題的過程中,教師讓學(xué)生以小組合作的方式解題,讓學(xué)生在互動交流中相互啟發(fā)、相互補充,以此提高學(xué)生的解題信心,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識. 問題解決后,教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納,以此培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性,提高學(xué)生的歸納概括能力.
2. 橫向拓展,提升能力
橢圓與拋物線、雙曲線密切相關(guān),在完成橢圓相關(guān)內(nèi)容的探究后,教師引導(dǎo)學(xué)生進行拓展,進一步深化學(xué)生對知識的理解,幫助學(xué)生建構(gòu)完善的認知體系,提高學(xué)生的邏輯推理、類比聯(lián)想等能力和素養(yǎng).
拓展 已知拋物線y2=2px(p>0),A(x0,y0)是拋物線上一點,若任意兩條弦AE,AF的斜率滿足kAE+kAF=0,則直線EF的斜率是否為定值?如果是,請求出定值.
在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,學(xué)生通過合作探究,證明直線EF的斜率是定值,為k=-. 問題解答完成后,教師預(yù)留時間讓學(xué)生總結(jié)歸納,從而得到結(jié)論2.
結(jié)論2 已知拋物線y2=2px(p>0),A(x0,y0)是拋物線上一點,若任意兩條弦AE,AF的斜率滿足kAE+kAF=0,則直線EF的斜率為定值-.
設(shè)計意圖 通過橫向拓展進一步加強學(xué)生數(shù)學(xué)表述、合作探究和歸納概括等能力,讓學(xué)生感悟數(shù)學(xué)與知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,提高學(xué)生參與數(shù)學(xué)探究的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).
教學(xué)思考
圓錐曲線是高考的一個重要考點(對動點問題的考查更是重中之重),也是教學(xué)難點. 在二輪復(fù)習(xí)中,教師可以將這些熱點或難點問題編制成專題,引導(dǎo)學(xué)生探索問題的性質(zhì)與求解思路,以此消除學(xué)生的畏難情緒,提高學(xué)生的解題信心.
在本課教學(xué)中,教師從一道典型例題出發(fā),通過多角度分析,拓寬學(xué)生的視野,讓學(xué)生掌握通性通法,提高學(xué)生的解題能力. 在此基礎(chǔ)上,教師繼續(xù)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生進行橫、縱的拓展延伸,進一步強化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)和歸納概括能力. 這樣通過多角度、全方位的探究,幫助學(xué)生跳出機械式解題訓(xùn)練的束縛,讓學(xué)生體會類比推理在數(shù)學(xué)探究中的價值,領(lǐng)悟和把握問題的本質(zhì),有效提高學(xué)生解決問題的能力,促進學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實.
總之,解題時要跳出機械式訓(xùn)練,多提供一些時間讓學(xué)生在問題解決和拓展延伸的過程中進行表述、操作、推理等,以此提高學(xué)生分析和解決問題的能力,落實學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).
作者簡介:王小冬(1979—),本科學(xué)歷,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)工作.