李家宇(安徽省合肥市长丰县第一中学)
《数学课程标准》指出:学生的数学学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习,高中数学课程还应倡导自主探索、动手实践、合作交流等学习数学的方式.这些方式有助于发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的“再创造”过程.同时,高中数学课程设立“数学探究”学习活动,为学生形成积极主动的、多样的学习方式进一步创造有利的条件,以激发学生的数学学习兴趣,鼓励学生在学习过程中,养成独立思考、积极探索的习惯.
那么怎样将自主探索、动手实践、合作交流等学习方式落到实处,构建起高效愉悦的课堂是每个老师都迫切需要解决的课题,我认为深度挖掘课本例题习题,创新问题情境是解决上述问题的一个好办法.
课本中每一个例题的设置都有其目的和作用,体现着本节知识应达到的能力要求.我们不仅要紧扣课本,认识到认真钻研课本的重要性,突出课本基础知识的作用,突出课本例题中数学思想方法的挖掘和应用,也要重视课本习题潜在功能的挖掘与利用.指导学生回归课本,依“纲”固“本”,挖掘课本潜在功能,对课本典型问题进行引申、推广、探究,为学生形成积极主动的、多样的学习方式进一步创造有利的条件,以激发学生的数学学习兴趣,鼓励学生在学习过程中,养成独立思考、积极探索的习惯.这不仅是《数学课程标准》要求的,也与高考命题的“源于课本,高于课本”的理念是相吻合的.
在使用《普通高中新课程标准实验教科书人教A版选修2-1》时我进行了一些尝试,感觉取得了很好的效果.
案例一:课本P41面的例2
例2 如图,在圆x2+y2=4上任取一点P,过点P作轴x的垂线段PD,D为垂足.当点P在圆上运动时,线段PD的中点M的轨迹是什么?
分析:点P在圆x2+y2=4上运动,由点P移动引起点M的运动,则称点M是点P的伴随点,因点M为线段PD的中点,则点M的坐标可由点P来表示,从而能求点M的轨迹方程.
解法剖析:①(代入法求伴随轨迹) 设 M(x,y),P(x1,y1);
②(点与伴随点的关系)因为M为线段DP的中点,
【点评】本例所用到的方法是“代入法求伴随轨迹”.课本的用意是让同学们理解并学会用这样一种方法求一类点的轨迹.如果教师只是就例讲例,而不对课本进行深入的挖掘,那就太可惜了.学生也会认为只是个普通的例题而已,而失去了学习的主动性,学生的学习过程成为在教师引导下的“再创造”过程也将荡然无存了.
我在和同学们探讨完上面的例题后,紧接着给出了课本P50面B组第一题:
教师:这里的圆是确定的,不同的是改变了M的位置,大家可否先猜想一下M的轨迹呢?
学生:应该还是椭圆吧?
教师:为什么呢?
学生:因为和例2很相似,点P移动引起点的运动,点M是还点P的伴随点,只不过关系式改变了,实际还是受点P的控制.
教师:可否用相同的方法求解呢?
教师:回答得相当不错,请同学们试着做一下.(待大家得出正确的结论后,几何画板展示拖动,是椭圆)
教师:纵观这两道题,可有更一般化的题设和结论吗?
学生:老师,我想可以把圆x2+y2=4换成更一般的圆x2+y2=R2,按照刚才的求法,例2和习题1应该是焦点分别在x轴和y轴上的椭圆.
变式教学是中国传统数学的瑰宝.通过以上的探讨,使同学们把握住轨迹问题中有一类是“变化中又有不变性”的问题,并掌握了解决方法.在这个过程中,同学们深刻体会到提出猜想,严格证明,体验感悟,思想共鸣等一系列探究活动开展是很好的,因为他们更容易弄清问题的实质.
类似的做法我还应用到了对《人教A版选修2-1》P41面的例3上.
在学过双曲线后,我又和同学们一起探讨了k值为正数时,动点C的轨迹方程.(为双曲线).
在课堂教学过程中,教师对课本例题习题进行深度的挖掘,改变题目的条件或结论,通过自主探究,培养学生手脑结合,注重实践的习惯.不仅可以让学生主动参与知识的形成过程,了解知识的来龙去脉,还能促进学生思维的发展,有助于激发学生创新意识,提高学习活动效率.
高中数学课程应该首先强调对数学本质的认识,否则会将生动活泼的数学思维活动淹没在形式化的海洋里.因此数学课应该返璞归真,努力揭示数学概念、法则、结论的发展过程和本质.解析几何的轨迹问题由于具有较强的综合性且具有动态的因素,题目多变,解题方式灵活,同学们对此很不容易把握.很多老师对解析几何的教学感到头疼.其实利用“几何画板”辅助一下教学,让同学们直观感受解析几何中轨迹问题的实质,不失为一种有效的办法.我在上完“双曲线”后对这种方法进行了尝试.
案例2:《人教A版选修2-1》P49面第7题
如图,圆O的半径为定长r,A是圆O内一个定点,P是圆上任意一点.线段AP的垂直平分线l和半径OP相交于点Q,当P点在圆上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?
教师:猜猜看,点Q的轨迹是什么呢?
学生:可能是椭圆吧?
教师:“可能”一词用得相当好,因为还没有证明.还只是猜想.我们来看一看(几何画板动态演示),确实是椭圆,能否证明呢?
学生:这里OP是定长r,连接QA,则由l是线段AP的垂直平分线可知 OA =QP即 OA +QO =QP +QO =r是一个定长,焦点是O和A,长轴是r.
教师:很好.想想AP的中点D的轨迹是什么呢?
学生:还是椭圆么?
教师:我们应该从什么角度去思考啊?几何关系.大家看,点还是受控制的吧.我们来看一看.(几何画板演示,轨迹是一个圆),怎样解释呢?
教师:再看,把A点放在圆外,线段AP改为直线AP,其他条件不变,点Q的轨迹会是什么情形呢?我们来看一看,大家来找几何关系.
学生:双曲线.(学生感叹轨迹的奇特,数学真好玩,一点也不枯燥).
反思:教师首先对课本进行深挖掘利用好课本的例题习题,选择合适的探究素材,预设和课题具有实质联系的数学实验活动和数学问题作为对象.借助“几何画板”直观地体现数学的本质,并且让学生感到好玩.
高效的数学课堂是一种追求,更是一种境界.需要我们不断日积月累,需要我们用自身创造、精心设计,我们教师要潜心研读教材,充分挖掘教材中的本质,使数学教学与培养学生健康心理有机结合,努力为学生创建学习的乐园,达到教书育人的目的.