摘 要: 在教學(xué)實(shí)踐中,教師該如何真正落實(shí)“用教材教”呢?本文就從四個(gè)方面來探討一下:一題多解,思維發(fā)散,培養(yǎng)思維的敏捷性與靈活性;縱向延伸,揭露本質(zhì),培養(yǎng)思維的深刻性;橫向拓展,問題類化,培養(yǎng)思維的批判性;通性通法,直達(dá)高考,培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性。
關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué)教學(xué) 一題多解 縱向延伸 橫向拓展 通性通法
《課程標(biāo)準(zhǔn)》是國家規(guī)定的教學(xué)綱領(lǐng)性文件,教材是支撐課標(biāo)規(guī)定教學(xué)任務(wù)的載體,“用教材教”是新課程背景下普通高中教學(xué)的主流要求。“用教材教”的前提必須思考、挖掘教材內(nèi)容的教育價(jià)值,本文以人教A版《數(shù)學(xué)?選修4-4》中的一道例題為案例,挖掘其教育價(jià)值,切身體驗(yàn)“用教材教”的深刻內(nèi)涵。
題目:如圖,O是直角坐標(biāo)原點(diǎn),A,B是拋物線y=2px(p>0)上異于頂點(diǎn)的兩動點(diǎn),且OA⊥OB,OM⊥AB,并與AB相交于點(diǎn)M,①求點(diǎn)M的軌跡方程。
1.一題多解,思維發(fā)散,培養(yǎng)思維的敏捷性與靈活性。
解法1:本題可在已經(jīng)學(xué)習(xí)了拋物線的參數(shù)方程基礎(chǔ)上,用參數(shù)方程來求動點(diǎn)M的軌跡方程。
分析:解法1利用了拋物線的參數(shù)方程,設(shè)出A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),再利用題中三個(gè)獨(dú)立的已知條件建立三個(gè)方程,再聯(lián)立方程消參,便可得到所求的軌跡方程。
解法2:解法1建立三個(gè)方程,再聯(lián)立方程消參,其實(shí),可以進(jìn)一步想想,是否有其他解法,因此引出如下解法:通過設(shè)出直線AB的方程(斜截式)及端點(diǎn)參數(shù),再利用韋達(dá)定理,運(yùn)用設(shè)而不求的思想求解,體現(xiàn)了同性通法,使我們更能清楚地看出問題的本質(zhì)特點(diǎn)。
解法3:解法2設(shè)出的參數(shù)太多,利用的關(guān)系也較多,以下設(shè)參數(shù)的方法能使解答更為簡潔。只設(shè)定一個(gè)參數(shù)便可求解,方法更簡潔,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)美的特點(diǎn),但消參較繁瑣。
比較上述幾種解法,我們發(fā)現(xiàn)第一種方法參數(shù)不多,消參也比較簡潔,相比另外兩種方法更好。但通過一題多解,使學(xué)生思維得到發(fā)散,能夠更好培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性與靈活性。
2.縱向延伸,揭露本質(zhì),培養(yǎng)思維的深刻性。
本題以拋物線為載體,研究了坐標(biāo)原點(diǎn)在弦AB上的射影的軌跡方程,下面我們繼續(xù)解決以下幾個(gè)問題:
②求弦AB中點(diǎn)的軌跡方程;
③求三角形ABC面積的最小值;
④探究+是否為定值。
分析:基本上可以沿用第一題的思想方法,圓滿地完成②的解答。
③可以借助參數(shù)將面積表示出來,參數(shù)選用了不同的方式,可見利用參數(shù)思想解題是多么重要。
④可借助極坐標(biāo)來表示出+:
設(shè)A(ρ,θ),B(ρ,θ±),由y=2px?圯ρsinθ=2pρcosθ?圯=
∴+=+=+=(-3)
結(jié)果顯然不是定值。
分析:利用極坐標(biāo)方程簡潔表示了+,值得我們推廣和借鑒。
由此我們可看到一個(gè)題目可通過縱向進(jìn)行延伸,揭露其本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性。
3.橫向拓展,問題類化,培養(yǎng)思維的批判性
以上我們以拋物線為載體研究了四個(gè)方面的問題:
①求點(diǎn)M的軌跡方程;
②求弦AB中點(diǎn)的軌跡方程;
③求三角形ABC面積的最小值;
④探究+是否為定值。
可以將這些問題放到我們橢圓和雙曲線中來研究。
可以以④為例,在橢圓和雙曲線中+為定值。
進(jìn)行此類橫向拓展,將問題類化,能培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性。
4.通性通法,直達(dá)高考,培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性。
在高中,參數(shù)思想解題往往受到高考命題專家的青睞,高考中多次出現(xiàn)這方面的試題,而且一般是中檔以上的試題,甚至出現(xiàn)壓軸題。而只要心中有“法”,以不變應(yīng)萬變,就能輕松解決高考出現(xiàn)的同類試題。如曾在天津高考試卷中出現(xiàn)的最后一題:
(天津卷22題)設(shè)橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F、F,A是橢圓上的一點(diǎn),AF⊥FF,原點(diǎn)O到直線AF的距離為|OF|,
(Ⅰ)證明:a=b;
(Ⅱ)設(shè)Q,Q為橢圓上的兩個(gè)動點(diǎn),OQ⊥OQ,過原點(diǎn)O作直線QQ的垂線OD,垂直為D,求D的軌跡方程。
本題(Ⅰ)問運(yùn)用常規(guī)方法求解,題目不難,學(xué)生一般都能做出來。(Ⅱ)問實(shí)際上是書本上那個(gè)例題的變式,按照我們所研究的方法就可以做出來。
5.小結(jié)
本次探究表明一個(gè)數(shù)學(xué)題目常有多種解法,或橫、縱方向能進(jìn)行拓展,或與其他題目有某種共性,目前課改教材中此類題目占有相當(dāng)大的比例,因此,教師應(yīng)該“用教材教,而不是教教材”,引領(lǐng)學(xué)生科學(xué)地補(bǔ)充教材,準(zhǔn)確地加工教材,讓教材成為學(xué)生積極發(fā)展的廣闊天地,讓教材成為學(xué)生與社會生活聯(lián)系的紐帶,充分運(yùn)用教材實(shí)施課程資源的開發(fā)。
注:“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”