[摘 要] 多解探索是高中數(shù)學(xué)常用的教學(xué)方式,即引導(dǎo)學(xué)生從不同視角審視問題,探索解法,構(gòu)建思路. 教學(xué)中需要注意考點分析、過程引導(dǎo)、方法總結(jié),并適度拓展. 文章以一道圓錐曲線問題為例,開展多解探索,并提一提教學(xué)建議,談一談思考.
[關(guān)鍵詞] 圓錐曲線;多解;點差法;韋達定理
問題綜述
解題教學(xué)探究是提升學(xué)生解析問題能力的重要方式,教學(xué)中需要注意兩點:一是總結(jié)概括類型題的解法思路,實現(xiàn)“解一題,通類題”的效果;二是從不同視角,使用不同方法來探索多解問題.
在問題選取上,教師要慎重考慮. 問題選取不宜過難過偏,否則不僅對備考沒有幫助,還會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)信心. 問題選取建議圍繞高考考點實施,可選取高考真題或模擬考題,也可選取教材中的經(jīng)典例題或習(xí)題.
在問題探究中,建議教師分環(huán)節(jié)開展:環(huán)節(jié)1,引導(dǎo)學(xué)生分析問題,定位考點;環(huán)節(jié)2,過程引導(dǎo),多維視角探究;環(huán)節(jié)3:解法探索,總結(jié)方法策略;環(huán)節(jié)4,教學(xué)探索,應(yīng)用拓展.
問題解讀
問題 已知直線l與橢圓+=1在第一象限相交于A,B兩點,l與x軸、y軸分別相交于M,N兩點,且MA=NB,MN=2,則l的方程為______.
解讀 本題以直線與橢圓相交為背景設(shè)定條件,求解直線l的方程. 本題的核心條件有兩個:一是線段相等(MA=NB),二是線段的長(MN=2). 教學(xué)中需要指導(dǎo)學(xué)生慎重處理這兩個核心條件,轉(zhuǎn)化或提取關(guān)鍵信息. 本題涉及直線、橢圓、點之間的位置關(guān)系,但沒有給定圖象,屬于復(fù)合型圓錐曲線問題,建議教學(xué)時先指導(dǎo)學(xué)生繪制相應(yīng)的圖象,再從不同視角加以解讀分析.
根據(jù)題干條件可知,橢圓的焦點在x軸上,直線l與橢圓在第一象限相交于點A,B,同時直線l與x軸、y軸分別相交于點M,N. 若設(shè)AB的中點為E,則可據(jù)此繪制如圖1所示的圖象.
對于本題,可將其歸為直線與橢圓相交的弦長問題,解析兩者的關(guān)系是重點. 教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生采用如下兩種方法破解:一是點差法;二是常規(guī)的聯(lián)立方程法.
多解探索
指導(dǎo)學(xué)生對問題進行多解探索,可以設(shè)置多個教學(xué)環(huán)節(jié):環(huán)節(jié)1,指導(dǎo)學(xué)生從不同視角審視問題,探索解法;環(huán)節(jié)2,構(gòu)建解題過程,呈現(xiàn)具體過程;環(huán)節(jié)3,解后反思,深度分析解法. 下面從兩大視角探索問題解法,構(gòu)建解題策略.
解法1:弦中點解析,點差法破解
引導(dǎo)學(xué)生審視直線l與橢圓的相交情形,從弦中點視角看待問題,可知AB是直線l與橢圓的相交弦,點E為其中點,則問題可歸為弦中點問題,因此采用點差法破解.
總體上分為兩個階段:第一,設(shè)點A,B的坐標(biāo),將點的坐標(biāo)代入橢圓的方程,簡化求解斜率的條件;第二,轉(zhuǎn)化核心條件,求直線的特征參數(shù). 解題教學(xué)可采用分步構(gòu)建策略.
(1)過程構(gòu)建
解析過程構(gòu)建分三步,具體如下:
第一步,點差法推導(dǎo)斜率條件.
教學(xué)思考
開展問題多解探究,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)方法策略,是復(fù)習(xí)備考的重要教學(xué)策略. 上文圍繞一道圓錐曲線典型問題,從不同視角解析,總結(jié)了點差法和聯(lián)立方程法. 下面結(jié)合教學(xué)實踐談一談思考.
1. 審視整合問題,引導(dǎo)充分探究
圓錐曲線知識內(nèi)容具有兩大特性:一是代數(shù)特性,涉及直線、曲線的解析式變形轉(zhuǎn)化運算;二是幾何特性,即對應(yīng)的圖象具有幾何特性. 在探究教學(xué)中,要將問題分析、知識內(nèi)容整合放在首位,引導(dǎo)學(xué)生把握問題特征、理清知識考點,然后在此基礎(chǔ)上聯(lián)系教材知識探索解法. 在多解探究教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生明晰解法,選取常用的、熟悉的且具有代表性的解法;要引導(dǎo)學(xué)生參與解題探究,互動交流,充分思考,感悟解法,體驗解題過程. 在此提出兩點建議:一是教師要充分了解學(xué)情,根據(jù)學(xué)生的情況來開展教學(xué)指導(dǎo);二是鼓勵學(xué)生自主探究,促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題特征、探索解題方法.
2. 多解方法總結(jié),適度拓展探索
圓錐曲線作為高中數(shù)學(xué)的重難點內(nèi)容,其問題解法并不唯一,從不同視角審視問題可以獲得不同的求解思路. 因此,在解題教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生探索解法時,教師要注意多解方法的概括總結(jié),包括解法特性、思路構(gòu)建、解題過程,以及解法的適用范圍、常見問題等;引導(dǎo)學(xué)生拓展知識時,教師要注意精選問題,開拓學(xué)生的解題思維.
總之,采用多解探索的教學(xué)方式,在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清知識、理解問題、掌握解法的同時,通過“再創(chuàng)造”,促進學(xué)生解題能力的提升.