[摘? 要] 數學家萊布尼茲曾經說過,“用一,從無,可生萬物”. 數學專題復習即從“一”出發,讓學生有針對性地突破某個知識難點,促進解題能力的觸類旁通. 文章以“解析幾何中的動點問題”為例,從“循序漸進,激活思維”“深入探索,發展思維”“一題多解,提煉思想”“歸納總結,發展學力”四方面展開分析,并提出幾點思考.
[關鍵詞] 專題復習;動點問題;數學思想
專題復習是指立足實際教情、學情與考情,有針對性地選擇一個切入口小的復習專題,力求讓學生通過對幾個典型問題的研究,學會觸類旁通,提高解題能力. 高三專題復習課的質量,對學生知識與技能的掌握程度、數學思想方法的提煉、思維能力的提升以及數學學科核心素養的形成與發展具有直接影響.
教學過程
1. 循序漸進,激活思維
思維發展遵循一定的規律. 復習課上的內容,雖說學生學習過,但結合艾賓浩斯遺忘曲線可知,經過一定的時間,出現遺忘屬于正常現象. 因此,在專題復習課的伊始,教師需要借助一些低起點的問題讓學生的思維“熱熱身”,使學生循序漸進地進入專題復習的探索狀態.
解析幾何中的動點問題是高中數學教學的重點與難點內容之一. 鑒于學生對這部分知識內容有所遺忘,筆者根據學生的實際認知水平,精心挑選了以下三個問題,由淺入深地激活學生的思維,讓學生進入自主探索狀態.
問題1 已知在△ABC中,AB,BC,AC三邊成等差數列,點B(-3,0),C(3,0),寫出點A的軌跡方程.
解題實況 此問,學生主要呈現以下兩種求解方法:①直接法,設點A的坐標,再化簡;②定義法,借助橢圓的定義獲得點A的軌跡為橢圓. 很明顯,定義法優于直接法. 通過交流發現,學生對于曲線方程相關知識比較生疏,對于求軌跡方程必須檢驗其完備性出現了遺忘現象.
設計意圖 設置問題1意在引發學生自主學習,讓學生回顧用直接法和定義法求解動點問題的思路. 顯然,定義法在應用時,比直接法更加簡便. 這要求學生熟悉圓、橢圓、雙曲線與拋物線的定義. 另外,本題提醒學生求動點的軌跡方程時務必檢驗其完備性.
問題2 已知在平面直角坐標系xOy中,如果點P為一個動點,且在拋物線y=2x2+1上移動,點M是點Q(0,-1)和點P連線的中點,寫出點M的軌跡方程.
問題3 已知在平面直角坐標系xOy中,點Q(2a,a-3),點P是圓C:(x-1)2+y2=4上的任意點,求線段PQ的最小值.
解題實況 大部分學生都選擇用兩點間的距離公式獲得點Q與圓心距離的最小值,而后減掉半徑,即得問題的解;也有少部分學生選擇用消參法獲得點Q的方程是一個直線方程,如此將最小值問題轉化成點到直線的距離問題.
設計意圖 本題意在讓學生用消參法來求動點的軌跡方程. 但從解題實況來看,學生在這方面的意識并不強,因此課堂中應注重軌跡思想的滲透.
此環節用時10分鐘,在學生自主解決問題的基礎上,主要引導學生鞏固相關概念與解題方法等. 對于學生存在的疑問,筆者給予適當的點撥與引導,為本節課的教學夯實了思維基礎.
2. 深入探索,發展思維
鑒于專題復習的針對性強,選題不可能做到面面俱到,這就要求教師結合課程標準與學生在知識、方法與能力方面的弱點,擇取合適的問題,讓學生在有限的問題探索中獲得最大程度的發展.
本節課,筆者在章建躍先生所提出的“理解教學、理解學生、理解數學”(簡稱“三個理解”)的基礎上,又精心設計了以下三個問題,以期增強學生對“解析幾何中的動點問題”的認識,為形成良好的解題技巧與思維能力奠定基礎.
問題4 已知圓(x-2a)2+(y-a-3)2=4上恒有兩點與原點的距離是1,求實數a的取值范圍.
設計意圖 設置本題意在深化學生對解析幾何中的動點問題的理解,為優化學生的解題思路奠定基礎.
設計意圖 讓學生從常用的兩種解法出發,發現解法2的優勢在于計算更簡便、直接. 在此基礎上適當引導與拓展,具有拔高學生思維的作用,讓學生學會自主探尋知識間的聯系與區別,從而更好地發現與把握知識本質.
從學生在課堂中的表現(大部分學生直接應用的是解法2)來看,在軌跡思想的應用中,學生的能力有所提升. 以阿波羅尼斯圓為背景的引導與點撥,進一步培養了學生的創造意識,讓學生學會了靈活轉化,這是學習能力有效發展的表現.
3. 一題多解,提煉思想
縱然不少教師非常希望自己能將復習專題課上好,讓學生達到舉一反三的解題能力,但理想很豐滿,現實總是很骨感. 確實,專題復習課雖然有高度的針對性,但高考試題的綜合性很強,考查的是學生的思維能力與數學思想方法的應用情況.
究竟怎樣能讓學生通過課堂中的幾道題形成以一通百的解題能力呢?這是一個永不過時的問題. 實踐證明,借助一題多解、一解多題等方式,能有效幫助學生提煉數學思想方法,讓學生獲得用數學思想方法來“統領”零碎知識的能力,為形成觸類旁通的解題能力奠定基礎.
設計意圖 上述兩種解法,在設點上存在差異,但思路不約而同——都是從點出發探尋所設點的軌跡方程,此為曲線軌跡方程問題的求解本質. 學生通過一題多解的練習訓練,不僅深化了對“用相關點法求動點軌跡方程”的認識和理解,還從中提煉出了相應的數學思想方法,為后續解決更多問題奠定了方法基礎.
4. 歸納總結,發展學力
師:回顧本節課學習的知識,請大家談談自己的收獲.
設計意圖 這是一個典型的開放式總結,不同水平層次的學生都可以參與,從學生的言談中辨析本節課教學的成敗,為后續調整教學方案提供了依據.
在總結過程中,有學生緊扣核心概念對曲線方程問題的解法總結得很到位;有學生對動點軌跡方程的求解提出了不同的想法;還有學生總結了本節課所涉及的數學思想方法. 學生的娓娓道來表明其思維自然流暢,體現出了課堂的生態性.
最后,筆者給學生留下一組關于“解析幾何中的動點問題”的高考模擬題作為課后作業,力求達到“學以致用”的目的,從綜合性的角度幫助學生鞏固本節課所學的知識,從真正意義上促進學生學習能力的發展.
幾點思考
1. 課程設定需合理
鑒于高三復習時間緊、任務重,不可能將所有知識都設計成復習專題,因此教師在專題復習課程的設定上需要花費一點功夫. 教師可結合課程標準、考綱與考試說明等要求,通過對近些年的高頻考點的分析,將一些難度較大的教學內容科學地分成若干個小專題,應用多種教學手段逐個突破.
如本節課所研究的“解析幾何中的動點問題”就屬于直線與圓錐曲線下的一個子專題. 通過一節課的針對性復習,可以有效幫助學生突破思維的障礙,為打破知識間的界限奠定基礎. 在專題復習后再進行綜合訓練,不僅能有效提高學生的解題技巧,還能加強知識章節間的縱橫聯系.
2. 問題選擇需謹慎
既然為專題復習課,必然離不開問題的輔助. 而問題的選擇,則決定著一節課的成敗. 專題復習課的問題用于幫助學生突破原有認知障礙,攻克教學重點與難點,為高考服務. 此背景下的問題選擇要求比較高,除了難易程度要適中外,還要具有示范性與創新性.
專題復習課的問題不在于難度大,而在于典型;切忌從教輔資料上隨意摘取,而應結合學生的實際認知水平與特點,盡可能設計能夠幫助學生積累解題經驗,發展學生的數學思維,提煉學生的數學思想方法的問題,讓學生在問題的剖析中獲得舉一反三的解題能力.
3. 思想方法需滲透
雖說搞教育的人都知道數學思想方法的重要性,但數學思想方法的形成并非一朝一夕的事情,而需經過日積月累的滲透,讓學生自主提煉而來. 如本節課的問題都滲透著轉化思想,思路都指向動點軌跡方程的求解,只要學生能踏踏實實地分析、解題,一節課下來基本能提煉出相應的數學思想方法.
從學生解題的實際情況來看,不少學生容易忽略求動點軌跡方程的思想方法. 鑒于這種情況,教師需要有意識地帶領學生提煉數學思想方法,鼓勵學生自主探究問題本質,想方設法挖掘掩藏在問題背后的數學思想方法,從而跳出“題海”.
4. 復習過程有梯度
專題復習中的內容,雖說學生學習過,但學生的思維在復習前仍處于“休眠”狀態,這就需要教師從低起點出發,創設跨度小、密度大的問題,激活學生的思維,讓學生做足“準備活動”,使學生的思維充滿條理性,提高教學效率的同時讓學生感到學習帶來的成就感,增加學生的學習信心.
總之,高三專題復習應從高考熱點、難點與核心點出發,挖掘知識深度的同時還要關注知識模塊間的聯系、學習能力的培養以及數學思想方法的滲透等,從真正意義上提升學生的綜合解題能力,發展學生的數學學科核心素養.
作者簡介:王海娟(1982—),本科學歷,中小學一級教師,從事高中數學教學與研究工作,曾獲江陰市先進工作者榮譽.