◎熊秧波 史日能 (余姚市第七中學(xué),浙江 寧波 315450)
在歷年的浙江高考數(shù)學(xué)試卷中,圓錐曲線的離心率問題總是以選擇、填空的形式考查,考查學(xué)生的探索能力、推理求解能力,以及數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想,這是一個能充分體現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的問題,讓不少學(xué)生心生膽怯.在今年高三“七彩陽光聯(lián)盟”數(shù)學(xué)考試中,小題中也有一個雙曲線離心率問題,結(jié)合上課時的情形,學(xué)生和我一起收獲不少.
題目:已知F2是雙曲線(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),若雙曲線的左支上存在一點(diǎn)P,使?jié)u近線上任一點(diǎn)Q 滿足QP=QF2,求離心率e.


教師總結(jié):思路清晰,簡單明了,方法傳統(tǒng),但同時解方程組求P 點(diǎn)時確實出現(xiàn)計算量大的問題,有沒有同學(xué)能稍微改進(jìn)一下?
學(xué)生2:(法二)由雙曲線的焦點(diǎn)到漸近線的距離為b,知道PF2⊥OQ,即直線PF2的方程為,與PF1的方程聯(lián)立,得點(diǎn)將點(diǎn)P 代入雙曲線方程得,同上.
學(xué)生3:老師,受學(xué)生2 的方法影響,采用聯(lián)立直線PF2與OQ 的方程求PF2的中點(diǎn)N 的思想,從而得到點(diǎn)P,代入雙曲線方程得,同上,這樣得到P 的坐標(biāo)還要快一點(diǎn),計算量小一點(diǎn).
老師總結(jié):不錯,確實計算簡單不少,同學(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn),改良的方法只是改良了求點(diǎn)P,做到后面還是將點(diǎn)P 代入雙曲線方程,方法一樣.能不能再動動腦筋,繼續(xù)探索一下? 抓住圖形本質(zhì),一層一層剝下去,像剝“洋蔥”一樣,越到里面,肉質(zhì)越美味,一路探底.
我的這些話,大大引起了學(xué)生的探索欲望,個個低頭“尋路”.
學(xué)生4:(法三)在法二的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究得PF1⊥PF2,在焦點(diǎn)三角形PF1F2中,PF2=2b,F(xiàn)1F2=2c,又漸近線可得ON =a,∴PF1=2a.由雙曲線定義得故2b-2a =2a,易得,此時教室內(nèi)響起一片掌聲!

抓牢數(shù)學(xué)圖形的特征,與雙曲線定義結(jié)合,巧妙轉(zhuǎn)換直角含義,確實是一良方,讓人如釋重負(fù),一身輕松,小題當(dāng)如是.一般圓錐曲線中若出現(xiàn)焦點(diǎn)三角形,往往跟定義有關(guān),若涉及角度,還會跟正、余弦定理、三角形面積有關(guān),或余弦定理里面用基本不等式的知識來解決相關(guān)范圍、最值問題.當(dāng)然,也可能根據(jù)圓錐曲線的幾何性質(zhì),比如,橢圓中的橫、縱坐標(biāo)范圍,|PF1|或|PF2|的范圍為[a-c,a+c],雙曲線左支上的點(diǎn)到左、右焦點(diǎn)的距離|PF1|≥c-a,|PF2|≥c+a,到右頂點(diǎn)的距離|PA|≥2a 等.
在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式下,數(shù)學(xué)教師一直扮演著課堂主導(dǎo)者的角色,教師成為課堂的主體,學(xué)生僅是課堂中的一個客體,他們的學(xué)習(xí)主動性和課堂主體性被大大限制.在這種教學(xué)模式下,一些自律的學(xué)生可以堅持聽講并自主學(xué)習(xí),但大部分的高中生都有著容易走神、自制力較差的特點(diǎn),久而久之就會出現(xiàn)兩極分化的情況.而在信息化教育背景下,各類教學(xué)資源都涌入了高中數(shù)學(xué)課堂中,教師開始不斷研究探索更高效的教學(xué)方法,以此尋求高質(zhì)量的課堂.洋蔥教學(xué)更加重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),注重將抽象的數(shù)學(xué)知識點(diǎn)和理論轉(zhuǎn)化為直觀、具體的視覺圖像,這對幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識,提高自身的自主學(xué)習(xí)能力有著非常積極的作用.將“洋蔥”數(shù)學(xué)教學(xué)方法引入高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,不僅可以有效解決傳統(tǒng)課堂的弊端,還能為教師提供更方便、更豐富的教學(xué)資料,將學(xué)生真正放到課堂的主體位置上,有利于激發(fā)起他們的主動性和積極性.
新課改下,《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出了“數(shù)學(xué)教學(xué)要根據(jù)具體的實際教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲取間接解題經(jīng)驗,或有效的直接經(jīng)驗.這就需要數(shù)學(xué)教師從學(xué)生實際情況出發(fā),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生通過交流、合作、實踐、思考等途徑不斷獲取數(shù)學(xué)問題解答能力、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)技能、數(shù)學(xué)思維、基本活動經(jīng)驗等,促進(jìn)學(xué)生主動、個性地開展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),使其不斷提升自身的思考數(shù)學(xué)問題和解答的能力”.而通過洋蔥式的教學(xué)模式,將其適當(dāng)引入高中數(shù)學(xué)問題解答教學(xué)過程中,也能為數(shù)學(xué)教師提供適合數(shù)學(xué)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的情境素材,幫助學(xué)生在洋蔥式學(xué)習(xí)中自主、積極探索、參加解答數(shù)學(xué)問題活動,掌握重難點(diǎn)知識,以此提高學(xué)生自身的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力.洋蔥式的數(shù)學(xué)教學(xué)還能幫助學(xué)生克服“形象到抽象”的思維障礙.學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時,可以依托一個數(shù)學(xué)圖像或視頻來直觀理解數(shù)學(xué)教材中的每一個知識點(diǎn),圖像與視頻刺激著學(xué)生的感官,讓他們真實感受數(shù)學(xué)知識的特點(diǎn),明白數(shù)學(xué)在生活中的作用,學(xué)會用數(shù)學(xué)的思維和眼光來思考和解決生活中的問題.
例如,數(shù)學(xué)小題盡量小做,那么必須找到一條簡便明了的路徑,這就得靠平時養(yǎng)成積極探索的“洋蔥”精神,不滿足于題中圖形的表面含義,努力理解,深入思考,合理轉(zhuǎn)化,徹底讓圖形“活”起來,把圖形語言徹底轉(zhuǎn)換,讓含義體現(xiàn)得淋漓盡致.我們要學(xué)會數(shù)學(xué)上的聯(lián)想,最終化歸為最原始的定義、本質(zhì)等,需要“洋蔥”精神,層層剖析.?dāng)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一個不斷思考、不斷分析、不斷反思總結(jié)、不斷概括應(yīng)用的過程,可使人聰明,提升學(xué)生的核心素養(yǎng).在平時的教學(xué)過程中,教師要隨時抓住機(jī)遇,引導(dǎo)學(xué)生思考探究,親身體驗探究的樂趣、探究成功的味道,即使探究未果,也有收獲,起碼學(xué)生動腦筋思考過,注重思維活躍的形成,培養(yǎng)學(xué)生愿意學(xué)數(shù)學(xué)、會學(xué)數(shù)學(xué)的能力.
第一,應(yīng)夯實數(shù)學(xué)基本知識,基本技能,基本方法.學(xué)生的基礎(chǔ)發(fā)展領(lǐng)域中,除了知識和技能外,還包括一項更為重要的內(nèi)容,即學(xué)會學(xué)習(xí)和使用知識的技能,這是更重要的學(xué)習(xí).扎實的基礎(chǔ)是技能發(fā)揮的必要條件,要在老師平時的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)中穩(wěn)步前進(jìn).教師要注重數(shù)學(xué)文字語言、符號語言、圖形語言的教學(xué),靈活轉(zhuǎn)化;注重概念清晰、思路清晰、語言輕快、板書清楚.
第二,教學(xué)過程中的知識要螺旋式上升.?dāng)?shù)學(xué)知識分塊教學(xué),但是最終高考多以綜合題出現(xiàn),一個題目內(nèi)含有多個知識點(diǎn)的運(yùn)用,各種知識穿插在一起發(fā)生“化學(xué)作用”,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的簡捷,數(shù)學(xué)的優(yōu)美,數(shù)學(xué)的豐富.
第三,數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng).高中數(shù)學(xué)主要蘊(yùn)含分類討論、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸三大思想,平時要滲透在每堂數(shù)學(xué)課中.學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸體會,逐漸重視,逐漸嘗試應(yīng)用,以至最后養(yǎng)成習(xí)慣.學(xué)生會用數(shù)學(xué)的思維發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題,感受自己分析成功的喜悅,激起濃厚的想學(xué)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)無窮的魅力.此外,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入洋蔥式教學(xué)理念,數(shù)學(xué)教師還可以引導(dǎo)學(xué)生在課下開展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí).例如,洋蔥教學(xué)視頻可用于學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的預(yù)覽和復(fù)習(xí),這將有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)技能,并提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.
第四,回歸教材,重組素材.《新課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)必須要具備挑戰(zhàn)性,其內(nèi)容也要有意義和現(xiàn)實性,這對幫助學(xué)生主動參與、積極觀察、探索、思考、實驗、推理與交流有著重要作用.將洋蔥式數(shù)學(xué)教學(xué)模式引入數(shù)學(xué)問題解答和知識學(xué)習(xí)中,一些有效的學(xué)習(xí)素材學(xué)生無法完全消化和解決,這就需要教師回歸高中數(shù)學(xué)教材,重組教學(xué)素材,仔細(xì)研究教材內(nèi)容,從實踐中做到大膽創(chuàng)新.
第五,創(chuàng)建“洋蔥”教學(xué)技術(shù)平臺,加強(qiáng)師生交流.在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,要想更好地達(dá)到洋蔥數(shù)學(xué)教學(xué)的預(yù)期目標(biāo),數(shù)學(xué)教師除了要轉(zhuǎn)變觀念,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想,接受洋蔥教學(xué)方式外,還需要加強(qiáng)學(xué)生與教師之間的溝通交流,使得數(shù)學(xué)教師掌握學(xué)生的實際需求和學(xué)習(xí)特點(diǎn),從而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整課堂教學(xué)的進(jìn)度與內(nèi)容.因此,要想讓“洋蔥”數(shù)學(xué)教學(xué)方法高效地應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,就需要教師與學(xué)生加強(qiáng)溝通與合作,共同努力來創(chuàng)建高效的數(shù)學(xué)課堂.學(xué)校還需要大力宣傳,積極引進(jìn)這一教學(xué)技術(shù),例如,可以聘請專業(yè)的計算機(jī)人才為師生構(gòu)建交流平臺,這對實現(xiàn)師生互動、溝通有著積極作用.學(xué)生也可以依托該平臺向教師提出學(xué)習(xí)建議,教師在整理學(xué)生建議時,能夠真正了解學(xué)生的所思所想,從而吸納意見,更好地優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué),這會讓“洋蔥”教學(xué)在課堂中的應(yīng)用更為充分與生動.