摘 要: 在平时的课堂教学上,我们重复着一样的工作,却总能见到不一样的精彩,让我们感动,让我们惊喜,给我们的枯燥无味的教学带来极大的安慰。本文讲的就是一次课堂上遇到的让作者感受较深的事例,从中认识到教师要充分发挥教材中例题、习题的教学价值,培养学生在探究中发现,在探究中创造,学会数学地思考。
关键词: 高中数学课堂教学 引导探究 转化
《数学新课程标准》强调:教师要能转变教育观念,教学方法,鼓励学生质疑问题,探究思考,让学生感受和体验数学知识产生,发展和应用过程。启发学生发现问题和提出问题,善于独立思考,使数学学习成为再发现再创造的过程。而教材中的例题、习题具有很高的教学价值。如何充分发挥教材中例题、习题的教学价值是中学数学中一个重要的问题。下面就是一次课堂上遇到的让我感受较深的事例。
例题:已知圆C:x+(y-3)=4,一动直线l过点A(-1,0)与圆C相交于P、Q两点,M是PQ的中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于点N.
(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心C;
(2)当PQ=2时,求直线l的方程;
(3)探索•的值是否与直线l的倾斜角有关,若无关,请求出其值;若有关,请说明理由。
前两个问题,学生很快给予了正确的解答。到了第三个问题,学生愣住了。于是我略加引导,让学生想办法求向量、,于是,下面立刻有学生附和,设出直线l的方程,分斜率存在和不存在两种情况,求出直线l于直线m的交点;再利用直线l与圆方程联立,结合根与系数的关系及中点坐标公式求出M点坐标,则M、N点坐标都与直线的斜率k有关,再化简向量、的式子看是否与k有关,同学们表示赞同和认可。于是我说,请大家试试看。
学生提笔刚写了几步,就产生了烦躁的情绪,太难计算了,我看效果达到了,于是叫停了同学,准备再次引导。我问:在这个问题中要求出M、N点坐标确实困难,尤其是M点的坐标,就算两个都求出来了,下面的向量运算量也不小,那么能不能转化一个,求一个,学生通过刚才的几步计算感到有些绝望,而听我这么一说,学生们又看到了希望,于是劲头十足地去寻找课转化的条件。于是几个头脑灵活的学生很快发现了M点是圆C的弦的中点,所以连接圆心C,得到CM⊥MN。那又有什么用呢?学生再次沉默,于是我提议,让学生看看向量可转化为什么?学生立刻明白了,原来是将向量转化为+,于是有:•=(+)•=•+•=•.显然到此,将刚才的求M、N点坐标的问题,转化为只求N点坐标的问题,简单多了。
具体解法:∵CM⊥MN,∴•=(+)•=•+•=•.
①当l与x轴垂直时有N(-1,-),∴=(0,-),
又=(1,3),∴•=•=-5.
②当l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+1),
则由y=kx+1,x+3y+6=0,得N(-,),则=(-,-).
所以•=•=-5.
综上,可知•的值与直线l的斜率无关,因此与倾斜角也无关,且•=-5.
题目解完了,看着学生们脸上的表情,我知道在我的一再引导下,学生通过灵活地向量转化,绕开了繁琐的计算,并真正理解了此问题。我正在暗自高兴,一个学生举手并站了起来说:老师,其实这道题根本一个点都不要求,就是说向量也可以转化成已知的点和向量问题。其他学生也来劲了,我当然愿意让他说完。学生继续说,由直线m的方程可知斜率为-1/3,而直线AC所在直线的斜率很容易通过计算为3,于是直线AC与直线m是垂直的,所以设直线AC交直线m于E点,则:=+,于是,•=•=•(+)=•+•=•(∵AC⊥EN).到此,我和其他同学都表示赞同,下面让学生们迅速计算,直线AC∶y=3x+3,则
y=3x+3x+3y+6=0?圯E(-,-)
∴=(1,3),
=(-,-)
∴•=--=-5
学生们开心地笑了,很激动,从开头的那样困难的计算到最终的如此简单,这就是数学的美,真正让学生们体会了转化思想在平时做题中的重要性。还有一个同学意犹未尽,他解释了为什么是定值:
因为•=||•||•cos(π-∠EAN)=-||•||cos∠EAN,因为||为定值,所以上式要是定值,只有||cos∠EAN是定值,而||cos∠EAN是在上的射影。
因为N点是在直线m上运动的,所以只有当直线m与直线CA垂直的时候,射影才不变,所以想到了要寻找直线m于直线CA垂直的条件。于是才有了刚才那位同学的解法,比较深奥,有不少同学没有听懂,不过我还是给予了这个同学肯定的评价。
通过这节课,我深深地感受到,平时教学中,要不断地引导学生思考问题,同时要大胆地给学生思考问题的时间。事实证明,给学生一个舞台,学生的展示能超出我们的想象,让课堂更精彩。
参考文献:
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