唐婷婷 黃艷
摘 要:一堂讓學(xué)生大有收獲的好課是磨出來的,作為一線教師需要有意識地對題目進(jìn)行錘煉、琢磨,這個過程就是磨題. 高三教學(xué)中課堂例題的選編對學(xué)生能力的提升至關(guān)重要,教師需要通過磨題,以本為本,以綱為綱,把握例題選編的方向和出發(fā)點,充分發(fā)揮它們的示范作用.
關(guān)鍵詞:高三;解析幾何;磨題
在高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)階段,很多教師和學(xué)生都忙于解題,忽視了對源問題的再研究和再使用,更談不上對一些通性通法再溫習(xí). 高三數(shù)學(xué)教學(xué)是對高一高二教學(xué)的鞏固和延伸,是促進(jìn)學(xué)生基本概念清晰化、知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、能力運用靈活化、思維品質(zhì)優(yōu)越化的重要節(jié)點. 一堂讓學(xué)生大有收獲的好課是磨出來的,作為一線教師需要有意識地對題目進(jìn)行錘煉、琢磨,這個過程就是磨題.
自江蘇省實施08高考方案以來,解析幾何題基本處在試卷第17題、第18題的位置,由于此類問題知識間融合要求的提高、運算量的增加,故學(xué)生往往會出現(xiàn)一看答案就懂,教師一教就會,自己一做就錯的現(xiàn)象.究其原因,是上課在追求解題數(shù)量和解題技巧的同時,未能重視學(xué)生對題目本質(zhì)的理解. 磨題的關(guān)鍵是能深刻領(lǐng)會題目的內(nèi)涵,這樣更有利于加深學(xué)生對知識橫向和縱向的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生探索問題的積極性,感受磨題與解題的雙重快樂,使整個復(fù)習(xí)過程成為錘煉學(xué)生思維習(xí)慣,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)良好的解題綜合素質(zhì)的過程.在高三復(fù)習(xí)解析幾何這部分內(nèi)容時,筆者圍繞蘇教版必修2中一道課本題進(jìn)行磨題,從而確定上課習(xí)題,下面把打磨的過程呈現(xiàn)給大家,體現(xiàn)磨題過程中思考的點滴.
源問題:已知點M(x,y)與兩個定點O(0,0),A(3,0)的距離之比為,那么點M的坐標(biāo)應(yīng)滿足什么關(guān)系?畫出滿足條件的點M所構(gòu)成的曲線.
對源問題的題設(shè)條件進(jìn)行打磨,引入切線
磨題1:已知A(3,0),圓O:x2+y2=1,動點M到圓O的切線長與MA的比等于常數(shù),求動點M的軌跡方程.
磨題2:已知圓O:x2+y2=1,圓A:(x-3)2+y2=1,過動點M分別作圓O、圓A的切線MP,MQ,其中P,Q分別為切點,若=,試求動點M的軌跡方程.
磨題1、磨題2均屬于考查與阿波羅尼斯圓有關(guān)的軌跡問題,分別將源問題中的定點膨脹成圓,通過構(gòu)造直角三角形,利用勾股定理來解決問題.
調(diào)整設(shè)問方式,增強問題的開放性
磨題3:已知兩定點A(3,0),B(0,0),M是圓(x+1)2+y2=4上任意一點,問是否存在這樣的常數(shù)λ,使得=λ?若存在,求出常數(shù)λ的值;若不存在,說明理由.
本題在設(shè)問上突破了固定的“已知—求解”的數(shù)學(xué)推理模式,由于設(shè)問方式上的改變使得在求解本題時至少得思考兩個問題:是否存在;如何求解.
磨題4:已知點A(3,0),M是圓(x+1)2+y2=4上任意一點,問平面上是否存在一點B,使=?若存在,求出點B的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
此類情況,點A,B在x軸的同側(cè),且點B伴隨點A而生,因此改變點A的位置,點B隨之唯一確定. 本題也可通過M的特殊點探求點B,再做一般性的證明,不斷拓展學(xué)生的思維.
磨題5:已知定點A(3,0),點M是圓O:x2+y2=1上任意一點,問:是否存在不同于點A的定點Q,都有=λ?若存在,求出點Q的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
磨題5、磨題6通過開放式的設(shè)問背景,能比較客觀、全面地測量學(xué)生觀察、試驗、猜想、歸納、類比等思維能力,能夠更好地激發(fā)學(xué)生的探索精神.
磨題7:我們知道,阿波羅尼斯圓定理中涉及的定點A,B在該圓的一條對稱軸上,那么,對于一個確定的圓,在其對稱軸上,是否存在確定的兩點,使圓上任意一點到這兩點的距離的比為常數(shù)λ(λ≠1)?
已知點M是圓(x+1)2+y2=4上任意一點,問在x軸上是否存在點A,B,使得=?若存在,求出兩定點A,B的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
磨題8:已知點M是圓(x+1)2+y2=4上任意一點,問在直線y=x+1上是否存在點A,B,使得=?若存在,求出兩定點A,B的坐標(biāo),若不存在,說明理由.
基于以上研究,我們可以解決三類問題:一:知一求二,即給出一個定點,求定值和另一個定點,或者給出定值,求兩個定點坐標(biāo);二:利用恒成立問題的處理策略求定值;三:對存在性問題做出判斷.
將定點動起來,提高問題的探究性
磨題9:已知圓O:x2+y2=1,點A是直線l:y=3上橫坐標(biāo)為t的點,試問:是否存在一個異于點A的點B,對于圓O上任意一點M,有為定值?若存在,求出當(dāng)點A在直線l上運動時,點B的軌跡方程;若不存在,說明理由.
磨題10:已知圓O:x2+y2=1,點A是直線l:y=x+3上橫坐標(biāo)為t的點,試問:是否存在一個異于點A的點B,對于圓O上任意一點M,有為定值?若存在,求出當(dāng)點A在直線l上運動時,點B的軌跡方程;若不存在,說明理由.
為了進(jìn)一步增加問題的探究性,將定點A動起來,從而不斷提升學(xué)生求異創(chuàng)新的思維能力. 研究圖形的運動變化規(guī)律及運動變化過程中的不變量是解析幾何命題的重要視角之一.
轉(zhuǎn)換背景,重視知識間的整合
磨題11:若磨題9、磨題10中未知定直線,可引入新元素“橢圓的準(zhǔn)線”.
橢圓C:+=1,若A是橢圓準(zhǔn)線l上縱坐標(biāo)為t的點,試問:是否存在一個異于點A的點B,對于橢圓上任意一點M,有為定值?若存在,求出當(dāng)點A在直線l上運動時,點B的軌跡方程;若不存在,說明理由.
磨題12:若磨題5中定點A未知,可通過其他方式來聯(lián)系點A和點B,如引入新元素“橢圓中a2=b2+c2”或“雙曲線中c2=a2+b2”.
橢圓C:+=1(a>),A為右頂點,C為右焦點,圓O:x2+y2=3,在圓O上任取一點M,是否有為定值?若存在定值,求出此橢圓方程;若不存在,說明理由.
磨題13:雙曲線C:-=1(a>),A為右頂點,C為右焦點,圓O:x2+y2=3,在圓O上任取一點M,是否有為定值?若存在定值,求出此雙曲線方程;若不存在,說明理由.
蘇教版高中數(shù)學(xué)課程是以模塊和專題的形式呈現(xiàn)的,因此,注意溝通各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系也成了數(shù)學(xué)磨題的一個創(chuàng)新視角. 筆者通過上述磨題,最終以磨題1、磨題5、磨題10、磨題12作為上課習(xí)題,旨在通過知識的遷移與交匯使學(xué)生體會知識之間的有機聯(lián)系,感受解析幾何的整體性,從而不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
高三教師僅停留在能“把題目做出來,并一題多解”這一層面上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的.“磨題”的關(guān)鍵是能深刻領(lǐng)會題目的內(nèi)涵,在教師自己全面準(zhǔn)確把握了題目的內(nèi)涵和解法之后,更重要的是選擇合適的習(xí)題及解法以適應(yīng)不同的學(xué)生. 應(yīng)該說“磨題”的最終目的是讓高三的數(shù)學(xué)課堂既要注重基礎(chǔ),又要有所創(chuàng)新提高;既要注重通性通法,又要注意技巧鍛煉;既要做到靈活多變,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,又要自覺地運用數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行分析、推理、運算,只有當(dāng)學(xué)生通過自己的思考建立起自己的數(shù)學(xué)理解力時才可以說對知識達(dá)到了較高程度的掌握,從而真正提高高三教學(xué)的效率.