【摘 要】高三復習不是以往教學的簡單重復,而是繼續與深化。根深才能葉茂,基礎知識扎實,解題才會靈活、準確。圍繞目標,抓住重難點,緊扣知識本質,精心構建,形成素養。問題延拓,同類題型集中講解,強化學習,注重知識的聯系和比較,形成能力。精選例題,精心設計教學問題,使問題恰當、高效,形成有效的問題鏈,既調節課堂氣氛,又促進思維發展。小結應既回顧知識和方法,又引導學生深入思考,向更高層次發展,但不喧賓奪主。
【關鍵詞】拋物線 定義 本質 能力 素養
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2011)10-0149-02
〖教學目標〗
目標:(1)深化理解和掌握拋物線的定義、標準方程及幾何性質;(2)熟練運用定義解決拋物線問題;(3)在解決拋物線相關問題中提高綜合能力。
〖教學重點〗
重點:(1)基礎知識的深化理解;(2)運用定義及性質解題。
〖教學難點〗
運用綜合知識解題及綜合能力的提高。
〖教學方法〗
以講授為主,輔以提問,共同完成。
〖思考〗
高三的復習不是以往教學的簡單重復,而是繼續與深化;運用拋物線定義解題,既可減少運算量,體現技巧,也是考查運用數學本質解題的常用題型,在課標教材已不要求橢圓、雙曲線第二定義的情況下,它在高考中的應用將更為突出;拋物線問題的解決有賴于數學的綜合能力,反之,解決拋物線問題的過程,也是數學綜合能力和數學素養得到應用和提高的過程。能力和素養是教學的終極目標,有了這個意識,就會滲透到教學的方方面面,進而提高教學效益。因此,結合考試說明制定了以上教學目標。如果目標確定了,重難點就容易掌握了,它對教學起到綱舉目張的作用,是施教者應首先考慮的問題。基于平時教學與高考要求落差大,教學任務重的特點,本節課采用以教師講授為主,輔以提問的方法,力求以明確的目標,清晰的思路和符合學生心理特點的引導、分析與講解,達成預期目的。
〖教學過程〗
一 引入課題
1.橢圓、雙曲線研究的程序:定義(幾何條件)——標準方程——幾何性質——問題解決。
2.橢圓、雙曲線的定義分別是(齊答)。它們都用到兩個焦點,今天要復習的曲線只有一個焦點——拋物線,研究的程序仍然是:定義(幾何條件)——標準方程——幾何性質——問題解決。
思考:上課伊始,學生注意力最集中,聽課效率最高,課題引入應簡明扼要,高屋建瓴,快速進入正題。
二 知識回顧
1.定義:|PF|=dF-1,其中F為定點,l為定直線, 。
說明:(1) ?(2)結合作圖強調定義的應用:化兩點間距離為點線距離,當線垂直坐標軸時,優勢極為明顯。(3)過渡到標準方程。
2.標準方程(焦點在軸上,焦點到準線的垂線段中點為原點,即頂點在原點)有四種形式:y2=2px,y2=-2px,x2=2py,x2=-2py(p>0)。
說明:(1)p的幾何意義:焦準距。(2)特點:左邊是x或y的平方式且系數為1,右邊是另一個坐標的一次項,且常數項為0。
3.簡單幾何性質:標準方程、圖形、焦點、準線、范圍、頂點、對稱軸、離心率(列表待填,表格略)。
說明:(1)以上表格師生共同完成一列,強調五個特點:
(0,0),( ,±p),(2p,±2p);學生調板完成一列,余者課
后完成。(2)表格中后四行性質由圖形得到,還是由方程得到?(3)y2=mx(m≠0),x2=2ny(n≠0)的焦點和準線如何寫出?(4)從定義到方程到幾何性質與橢圓雙曲線有哪些異同點?課后自行歸納。
思考:(1)根深才能葉茂,基礎知識扎實,解題才會靈活、準確,復習時不可忽略。(2)知識復習不能簡單重復,要圍繞中心目標,抓住重難點,深化理解,順應學生心理需求,還要注意橫向聯系。
三 基礎訓練
1.拋物線y2=4ax2(a<0)的焦點坐標為( )。
A.( ,0) B.(0, )
C.(0, )D.( ,0)
2.過拋物線y2=-2px(p>0)的焦點F作直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,若x1+x2=3p,則|AB|=( )。
A.2pB.4pC.6pD.8p
3.過點(-3,2)的拋物線的標準方程是。焦點在x-2y-4=0上的拋物線的標準方程是。
4.點M與點F(4,0)的距離比它到直線l:x+5=0的距離少1,則點M的軌跡方程為_____。
處理方法:學生練習,巡視,提問,糾錯,簡單說明2、4兩題(參考答案略)。
思考:學完知識,做幾道基礎題,既是應用,也是鞏固,有利于調節學習情緒,應精選,控制難度。
四 典例分析
例1,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F作直線交拋物線于A、B兩點,探求以AB為直徑的圓與拋物線的準線位置關系?
分析:作圓(見圖1),寫出直線AB方程,求出AB中點,即圓心到準線距離和弦AB的長,可以嗎?條件應用得恰當嗎?看到焦點和準線應想到利用什么?
簡解:取AB中點M,分別過A、B、M作拋物線準線l的垂線,垂足分別是ABM,由已知得:|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|。
∴|AB|=|AF|+|BF|,且|MM1|= 。
∴|MM1|= |AB|,∴準線與圓相切。
說明:(1)方法回顧:定義,梯形中位線,幾何知識推證。(2)結合圖形,本題結論可改為證明:∠AMB=90°。(3)圖中也可證明:∠AFB=90°(簡單提示證明方法)(4)應用如右圖幾何畫板動畫圖形驗證結論。
延拓1:過拋物線y2=2px(p>0)的所有焦點弦中,求弦長的最小值。
處理方法:由上分析得:|AB|=2|MM1|,弦長最小即圓半徑最小,由圖形動畫知所求最小值為通徑2p(此時弦所在直線斜率不存在)。
延拓2:已知點A與B都在拋物線y2=4x上,且|AB|=6,求AB中點M到y軸距離的最小值,并求此時直線AB的方程(簡要提示,解答略)。
說明:(1)運用定義解題,既考查了定義理解程度,也考查了數形結合,而且可以回避繁雜運算,是高考中較為常考的技巧題型,其中延拓2是高考題的改造題。(2)同類題型集中講解,可順勢而下,加深印象,強化學習,是重點題型重點學習的常用方法。(3)課堂時間有限,延拓的解答書寫只能簡略,要求學生課后自行整理,并探尋其他方法,爭取使例題效能最大化。
例2,圖2中傾斜角為α的直線過拋物線y2=8x的焦點F,且與拋物線交于A、B兩點。(1)求拋物線的焦點坐標和準線l的方程;(2)若α為銳角,作線段AB的垂直平分線m交x軸于p點,證明:|FP|-|FP|#8226;cos2α為定值,并求此定值。
分析:定義解題,中垂線如何體現,無從下手,該怎么想呢?不可忘記,解析幾何的核心是:用代數運算即方程的方法去解決幾何問題。
略解:F(2,0),記k=tana,A(x1,y1),B(x2,y2)AB中點M(x0,y0)把直線AB方程y=k(x-2)代入拋物線y2=8x方程得:
x 2-(4+ )x+4=0
x0=2+
|MF|=|x0-xF|
=
在Rt△MFP中,|FP|= = 。
∴|PF|-|PF|cos2α=|PF|#8226;2sin2α=8為定值。
提問:還有其他方法嗎?(1)寫出中垂線MP方程,得到點P坐標,求FP的長。(2)用拋物線定義解題,真的是死胡同嗎?請課后研究。
延拓:(2001年全國高考)設拋物線y2 =2px(p>0)的焦點為F,經過點F的直線交拋物線于A、B兩點,點C在拋物線的準線上,且BC∥x軸,證明直線AC經過原點o。
說明:(1)解析幾何的教學一定不可忽略核心思想和根本大法:代數運算推導幾何結論。(2)寫出中垂線MP方程,得到點P坐標,求FP的長,這種思路應該是大部分學生都能夠想到的,而課堂講解的方法加強了思維深度,縮短了運算,這對學生能力和良好習慣的培養都是有好處的。(3)筆者參考其他教輔材料,大部分的第二個例題是選用1987年高考理科第八大題,或選用1998年高考理21題。對前一題筆者認為用代數計算太過繁雜,難度較大,且計算不具典型意義,其價值主要在于方法的理解與掌握,因此歸為例1延拓題;后一題主要圍繞定義展開計算,在解析幾何有關計算中典型性也不強,因此例題不選,考慮放到以后的練習中。(4)本題牽涉到中點、垂直、線段長的計算,這些都是解析幾何學習中經常用到的,屬于支撐知識和能力的基礎,具有一定綜合性,難度適中,適于作為第一輪復習的例題。
例3,一水渠的橫截面積見圖3,它的橫截面邊界AOB是拋物線的一段,已知渠寬AB為2m,渠深OC為1.5m,水面EF距AB為0.5m,(1)求水面EF寬度;(2)如果把此水渠改造為橫截面是等腰梯形,要求渠深不變,不準往回填土,只準挖土,試求截面梯形的下底邊長為多大時,才能使所挖的土最少?
說明:學以致用,本題是拋物線應用問題,這種類型在教材的例習題均有出現,應予以重視。解決的辦法通常是:建系,求方程,代數運算。
略解:(1)以O為原點,過O的水平線為x軸,建立直
角坐標系,由已知得:A(-1, ),B(1, )在拋物線:
x2=2py上,求得p= ,AOB所在拋物線為x2 = y,直線
EF方程:y=1,求得EF長為 米。
(2)分析:結合右邊圖形思考,如何使所挖的土最少?假設腰的傾斜程度固定,則必使腰與拋物線相切,因此問題轉化為探求切點在何處。
解:設其中一個切點為M(x0,y0),0<x0≤1,∴y=3x。
∴過M的切線為:y- =3x0(x-x0),它交x軸于
點p( ,0),交直線AB:,y= 于點Q( , ),梯
形面積S= (2xp+2xQ)#8226; = (x0+ )≥ (下略)。
思考:(1)本題情景親切、新穎,運算量不大,但綜合程度較高,是貼近教材,貼近學生,貼近生活的好題。(2)開口向上或向下的拋物線寫為函數形式,求導數解決切線問題,符合在知識交匯處命題,是近幾年考查綜合能力的新題型。(3)本題第二個問題分為兩級思考:由定傾斜發現腰應為切線,再尋找切線。這是探求抽象問題的常用方法。是否有更優秀的方法?
五 教學小結
1.本節課你認為哪幾個知識點在解題時最需要關注?(1)定義;(2)標準方程;(3)幾何性質。
2.拋物線切線通常有幾種求法?它們的要點和注意點分別有哪些?(1)求導法。要點:切點入手。注意點:可導及準確求導;(2)判別式法。要點:化為x或y的一元二次方程。注意點:計算準確。
3.本節中簡化運算方法有哪些?(1)運用幾何性質;(2)運用韋達定理,設而不求。
六 課后作業
1.教材部分(略)。
2.自主探究:除探求拋物線與橢圓雙曲線異同點外,附下題:已知拋物線x2 =4y的焦點為F,A、B是拋物線上兩動點,且 ,過A、B兩點分別作拋物線的切線,它們交于點M;(1)證明 為定值;(2)設△ABM的面積為s,寫出s=f( )的表達式,并求出s的最小值。
七 教學反思
1.本節課深入思考,細心設計,力求扣準知識本質,精心構建知識網絡,著眼能力和素養的培養,從實際授課情況看,是取得預期效果的。
2.本節課教學內容較為充實,能精心設計教學問題,并盡量留給學生思考的時間,努力使問題恰當、高效,爭取形成有效的問題鏈,力求達到既調節課堂教學氣氛,活躍學生情緒,又促進思維,提高能力和素養。但畢竟時間有限,大部分探究是師生共同完成的,學生真正自主學習與探究的時間是否偏少?
3.課件努力圍繞教學目標,促進教學效果而用,但用得較為粗糙,水平有待提高。
4.教學小結在課堂中經常時間不夠,甚至沒有時間,如何小結才能切合教學實際,才能高效:既回顧知識和方法,又引導學生深入思考,向更高層次發展,而且不沖淡當堂課教學中心,是個很值得研究的問題。
5.教學理念是重要的,記住也是容易的,但落實好卻不容易,它需要知識淵博,經驗豐富,認真研究。作為教師,個人研究品性的形成,學識水平的提高,都需要長期磨煉與吃苦,然后輔以理念的方向指導。只有教師喜歡研究,學生才會喜歡研究;只有教師善于研究,才能引導學生研究,研究才能出真知。
6.關于教學,筆者心中一直存有一個設想圖,本節課是在設想圖指導下的一次教學嘗試。它正確與否,如何完善,請讀者幫忙思考。面對紛繁復雜的教學理念,筆者常想,如果能制作一個簡單的設想圖,揭示教學應該思考的內容和注意點,對把握教學規律,提高教學效益,必有促進;如果教師能針對設想圖三省乎己:教學目標是否達到?聯系與延拓是否恰當?有否改進?對自身的提高將大有幫助。下為設想圖及說明。
說明:(1)新課引入言簡意賅,低起點,緊湊,承上啟下,切合目標,忌高難度,以免費時過多,喧賓奪主。(2)向上向下指難度,向前向后指知識,延拓與聯系適度,服務當堂課目標,著眼學生發展和實效。(3)小結體現“小”與“結”:切中要點難點,簡要回顧與歸納,同時關注發展性問題的拋出。(4)作業目的是鞏固與實踐,同時也是教學延伸,關注難度、分層、覆蓋面,更關注發展,以培養興趣,提供發展空間。
參考文獻
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〔責任編輯:李繼孔〕
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