課例:《二元一次不等式(組)與平面區(qū)域》的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、抽象模型,了解背景
由課本P91(人教A版必修5)的引例出發(fā),抽象出二元一次不等式(組)數(shù)學(xué)模型,初步了解這一數(shù)學(xué)模型產(chǎn)生的實(shí)際背景.
二、溫故創(chuàng)境,變式激疑
問(wèn)題1:完成下列填空,說(shuō)出集合{(x,y)| x +y-1=0}的幾何意義是什么?
1. 二元一次方程x+y-1=0的解有個(gè);2.{(x,y)| x +y-1=0}是表示的集合,它表示是經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,1)和的一條直線.
問(wèn)題2:二元一次不等式的解集{(x,y)| x +y-1>0}的幾何意義是什么呢?
三、聯(lián)想導(dǎo)探,歸納猜想
問(wèn)題3:①在平面直角坐標(biāo)系中畫(huà)出直線x+y-1=0.②觀察點(diǎn)A(1,0),B(1,2),C(-1,-2)在坐標(biāo)系中的位置,它們和直線的位置之間存在什么關(guān)系呢?
問(wèn)題4:這三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入x+y-1=0的左邊,依據(jù)點(diǎn)與直線x+y-1=0的位置關(guān)系及x+y-1的符號(hào)情況,結(jié)合問(wèn)題2可作什么結(jié)論猜想呢?
四、理性論證,拓展引申
引導(dǎo)學(xué)生將所要證明的直線l右側(cè)的點(diǎn)(x,y)轉(zhuǎn)移到直線l上的點(diǎn)(x0,y0)上來(lái),其中最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)移方法就是平移.(圖略)
同理可證結(jié)論1. 直線l:x+y-1=0左下方的點(diǎn)(x,y), x+y-1<0成立. 2. 二元一次不等式x+y-1>0在平面直角坐標(biāo)系中表示直線 x+y-1=0某一側(cè)所有點(diǎn)組成的平面區(qū)域.
五、實(shí)踐索果,鞏固強(qiáng)化
問(wèn)題5:二元一次不等式x-y+1<0表示的平面區(qū)域到底是直線x-y+1=0的哪一側(cè)呢?
問(wèn)題6:二元一次不等式x-y<0表示的平面區(qū)域又是直線x-y=0的哪一側(cè)呢?判斷Ax+By+C>0 (或Ax+By+C>0)表示直線Ax+By+C=0哪一側(cè)的平面區(qū)域的方法.
結(jié)論:只需在直線Ax+By+C=0的某一側(cè)取一個(gè)特殊點(diǎn)(x0,y0),從Ax0+By0+C的正負(fù)來(lái)判斷Ax+By+C>0(或Ax+By+C>0)表示直線Ax+By+C=0哪一側(cè)的平面區(qū)域.當(dāng)C≠0時(shí),我們常常將此特殊點(diǎn)取作原點(diǎn)(0,0).
例1 畫(huà)出不等式x+4y<4表示的平面區(qū)域(見(jiàn)下圖).
問(wèn)題7:解題中,在選點(diǎn)定區(qū)域時(shí),我們選用了原點(diǎn)(0,0),可以選其他的點(diǎn)嗎?
問(wèn)題8:試想,解題時(shí)是否都可以用原點(diǎn)定出區(qū)域呢?
練習(xí)1:畫(huà)出不等式x-3y>0表示的平面區(qū)域
點(diǎn)拔1. 由于直線x-3y=0過(guò)原點(diǎn),此題不能用原點(diǎn)定域.點(diǎn)拔2. 對(duì)應(yīng)直線過(guò)原點(diǎn)時(shí),一般選點(diǎn)(1,0)或(0,1)定出區(qū)域.
練習(xí)2:畫(huà)出下列不等式x-y+5≥0、x+y≥0、x+2y≤4、x≤2y表示的平面區(qū)域.(圖略)
總結(jié):畫(huà)二元一次不等式表示的平面區(qū)域的步驟:(1)直線定邊界(分清虛實(shí));(2)選點(diǎn)定區(qū)域.
例2 畫(huà)出不等式組y<-3x+12x<2y表示的平面區(qū)域
練習(xí)3:畫(huà)出不等式組
x-y+5≥0x+y≥0x≤3表示的平面區(qū)域.
練習(xí)4:(略)
六、總結(jié)提煉,布置作業(yè)
1. 直線Ax+ By+C= 0 把坐標(biāo)平面分成三個(gè)部分:
(1)方程Ax+By+C= 0表示直線上的點(diǎn);(2)二元一次不等式Ax+ By + C <0和Ax+By+C>0分別表示直線兩側(cè)的平面區(qū)域;
2. 畫(huà)二元一次不等式表示的平面區(qū)域的步驟:(見(jiàn)上面總結(jié))
3. 二元一次不等式組表示的平面區(qū)域,即為不等式組中各不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分.
對(duì)照課例,筆者認(rèn)為高中數(shù)學(xué)教學(xué)中“自主、探究”式教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注重體現(xiàn)以下幾個(gè)方面:
一、創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)探究興趣
課例中,由課本P91的引例抽象出二元一次不等式(組)數(shù)學(xué)模型,用以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣. 情境的創(chuàng)設(shè)可以源自課本,也可以配合教學(xué)內(nèi)容加以自主創(chuàng)設(shè).
二、設(shè)置問(wèn)題情境,激發(fā)質(zhì)疑,引導(dǎo)探究
通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題1引入,幫助學(xué)生主動(dòng)回憶和提取同化新知識(shí)的原認(rèn)知結(jié)構(gòu). 把教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具有潛在意義的問(wèn)題,讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí),在問(wèn)題下進(jìn)行學(xué)習(xí),這樣獲取的知識(shí)不但易于保持,而且易于遷移到陌生的問(wèn)題情境中. 通過(guò)問(wèn)題2的設(shè)計(jì),即變式,構(gòu)建適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知差,引起學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而激發(fā)起學(xué)生的探究心理.本課例中設(shè)置了一系列有層次性的問(wèn)題情境,為引導(dǎo)學(xué)生參與課堂教學(xué),有步驟地進(jìn)行合作、探究、交流,并為個(gè)性展示提供了實(shí)踐機(jī)會(huì).
三、自主探究應(yīng)體現(xiàn)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)與獲取過(guò)程
課例中通過(guò)問(wèn)題3、4的設(shè)計(jì),以啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想對(duì)問(wèn)題的分析,借助于一個(gè)具體的例子,從特殊情況入手分析新舊知識(shí)的橫向聯(lián)系,逐步實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化和順應(yīng),從而構(gòu)建成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu).
四、探究中應(yīng)突出教學(xué)重點(diǎn)
課例中通過(guò)問(wèn)題5、6的設(shè)計(jì),不僅能及時(shí)反饋學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解情況,而且通過(guò)學(xué)生自己從具體問(wèn)題出發(fā),討論得到判斷二元一次不等式表示的具體的平面區(qū)域的方法,有效地突出了教學(xué)重點(diǎn). 通過(guò)例1,先試練探究后評(píng)講,使學(xué)生初步掌握作二元一次不等式表示的平面區(qū)域的方法. 而問(wèn)題7、8的設(shè)計(jì),切合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),透切地把握了教學(xué)的重點(diǎn).
通過(guò)自主完成練習(xí)1、2使學(xué)生及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)及作圖方法. 而且練習(xí)1是例1的變式延伸,適當(dāng)對(duì)題目進(jìn)行引申,使例題的作用更加突出,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的串聯(lián)、累積、加工,從而達(dá)到舉一反三的效果.
通過(guò)例2及相關(guān)練習(xí)的探究與合作討論,使學(xué)生進(jìn)一步深化對(duì)用二元一次不等式表示的平面區(qū)域的理解. 得出作二元一次不等式組表示的平面區(qū)域的方法,強(qiáng)化作圖能力.
責(zé)任編輯鄒韻文