《基礎教育課程改革綱要(試行)》中指出:“教材的改革應有利于引導學生利用已有的知識和經驗,主動探索知識的發生與發展,同時也有利于教師創造性地教學.”所以新教材不再將教材看作學科知識體系的濃縮和再現,而是將教材看作引導學生認識發展、生活學習和人格建構的一種范例,旨在引導學生認知、分析、理解事物并進行反思、批判和建構,是學生發展的“文化中介”,是師生進行交流的“話題”.因此教師對待教材不應該是簡單的復制和接受,而應當創造性的使用教材,正確合理地“用”之,特別是對課本例題、習題有必要進行挖掘、探究、延伸、推廣,使許多數學問題形成網狀結構,讓學生形成數學問題鏈、方法鏈、模型鏈.
本文以人教版必修第2冊教科書中的一道例題和習題的處理來說明此項工作的做法.
1 問題的源頭
人教版高中《數學》題
思考與分析:因為兩定點A,B在x軸的同側,由兩點之間線段最短及三角形中任意兩邊之差都小于第三邊可知,點P為連接A、B兩點所在的直線與x軸的交點;點P到兩定點距離之差的最大值為|AB|的長度,如圖2,
思考與分析:因為兩定點A、B在x軸的同側,作點A關于x軸的對稱點A′,對稱軸上任意一點到兩個對稱點的距離相等,由兩點之間線段最短及三角形中任意兩邊之和都大于第三邊可知,點P為連接A′、B兩點所在的直線與x軸的交點;點P到兩定點距離之和的最小值為|A′B|的長度,如圖3,
3.2 形成模式
(1) 在已知直線l上求一點P,使P到兩定點的距離之差最大.
①當兩定點A、B在直線l的同側時,(AB連線與l不平行)連接A、B兩點所在的直線,交直線l于點P,如圖4,在l上任取一點P′,則有
|P′B|-|P′A|≤|AB|=||PB|-|PA||.
當P′與P兩點重合時,等號成立,最大的值為|AB|.
圖4圖5② 當兩定點A、B在直線l的異側時,作一點A關于直線l的對稱點A′,連接A′B,交l于點P,如圖5可知:||PB|-|PA′||=|A′B|時,達到最小,||P′B|-|P′A′||≤|A′B|,當P′與P重合時,等號成立,最大值為|A′B|.
(2) 在直線l上求一點P,使P到兩定點的距離之和最?。?/p>
① 當兩定點A、B在直線l的異側時,由兩點之間線段最短及三角形中任意兩邊之和都大于第三邊可知,點P為AB連線與l的交點,點P到兩定點距離之和的最小值為|AB|的長度,如圖6,|P′A|+|P′B|≥|AB|=|PA|+|PB|,當且僅當A、B、P三點共線時等號成立.
② 當兩定點A、B在直線l的異側時,作點A關于直線l的對稱點A′,連接A′B交直線l于點P,則點P使之到兩定點A、B的距離之和最小.
故用形成的模式可以解決上面的一個引申問題:已知點A(-1,2),B(2,7),直線l:x-y+1=0.
(1) 在l上求一點P,使|PA|+|PB|的最小值,并求此最小值;
(2) 在l上求一點Q,使|QA|-|QB|的最大值,并求此最大值.
圖6圖73.3 模式的應用(數形結合)
3.3.1 用模式解決函數的最值問題
(1) 求函數f(x)=x2+2x+5-x2-4x+11的最大值及此時x的值.
思考與分析:依據兩點間的距離公式,我們可將問題轉化為數軸上動點到兩定點距離之差的最大值,這就需要把題中兩個根號下的式子表示成兩點間距離公式的形式d=(x2-x1)
評注:以上幾例可以看出,構造解幾模式求代數問題(如求函數最值)的應用相當廣泛,若能加強數學各分支間的橫向聯系,拓寬解題思路,開闊視野,有益于打破思維定勢,培養創造性思維.
新課標課程理論中內容的呈現方式是螺旋式上升且具有一定的彈性.從內容上講,一是教材內容的可提升空間加大,教材例題可以引申或直接把教材上的題目當特例擴展出一般結論;二是把教材習題附加上新的內容,使之朝新的方向發展.從形式上講,可以把題目設置成階梯遞進的探究題,讓學生一步一步展開探索之路.這種方式將更能體現學生自主探究的意識,全面考察學生的數學基礎和數學學習的潛力.
參考文獻
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6 新課標教案數學A版 必修2
7 普通高中數學課程標準
8 教材完全解讀(人教版A版高中數學必修2)
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>