数学复习课例题设计的若干误区分析

2015-01-31 10:49福建省上杭一中陈玉生
中学数学杂志 2015年1期
关键词:准线抛物线例题

☉福建省上杭一中 陈玉生

数学复习课例题设计的若干误区分析

☉福建省上杭一中 陈玉生

复习课是数学教学中的重要课型,例题教学是其重头戏.数学主干知识的深化、重点和难点的突破、思维能力的提升等都需要通过复习课例题教学来实现.复习课例题设计是否合理有效,直接影响课堂教学的质量.然而,由于一些教师对复习课例题教学功能的理解出现偏差,在设计中出现了值得警惕的误区,当引以为戒.

一、忽视难易程度,伤学习积极性

对复习课来说,激发学生的学习热情更重要.因此,设计复习例题不可“为难学生”,不宜把难题放在前面,要合理控制难易度,顾及全体学生,让其感觉可亲可及,“跳一跳就摘得着”最为合适.若学生做一题就成功一题,主动学习的热情必会倍增.否则,将伤害他们做题的积极性.

案例1:某教师复习含参数的二次函数最值问题的例题:若函数f(x)=x2-2x+3(a-1≤x≤a+1)的最小值为18,求实数a的值(这是本节课给出的第一个例题).

有经验的老师都明白,学生做错这样的题目是难以避免的.原因在于该教师一开始就给了一个难题,学生对为什么要讨论和怎样讨论难以下手.

再设计:

①已知函数f(x)=x2-2x+3,求其最小值;

②已知函数f(x)=x2-2x+3(2≤x≤4),求其最小值;

③已知函数f(x)=ax2-2ax+3(0≤x≤4)的最小值为2,求实数a的值.

在此基础上,再给出:

④已知函数f(x)=x2-2ax+3(0≤x≤4)的最小值为23,求实数a的值.

最后再求教师给出的上述例题.

以上把例题设计成阶梯式的问题,不仅复习了基础知识,还将问题逐步向深层次推进,让学生充分利用已有的知识和经验,拨云见日,逐步蚕食,直至问题解决.既突破了教学难点,还能让不同层次的学生都参与学习,有利于整体教学质量的提高.

二、混淆考题例题,失教学有效性

考题与复习课的例题有不同的教学功能.前者主要考查学生对某些知识点的理解,某些技能或数学思想方法的掌握,不具“完备性”.后者主要帮助学生复习巩固所学知识,起到查缺补漏的作用,不应该是“片面性”的问题.因此,复习课不可随意选择各类考题,更不能不作任何修改就直接作为例题使用,从而失去教学有效性.

案例2:某教师复习不等式恒成立问题的例题:设函数f(x)=3x-ax3(a∈R),对任意x∈[1,2],都有f(x)≤1成立,则实数a的取值范围是_________.

此题是某省的质检考题,可按主元分类讨论或用分离参数法求解.就填空题而言,在区间设置上倾向于分离参数思想的运用,但作为复习课的例题,显得“蕴味”不足.因为转化为ax3≥3x-1后,由x3>0直接可转化为a≥恒成立,不利于分类讨论思想的渗透及方法间的比较,也失去了对最后结果取交集还是并集问题进行对比探讨的机会(这也是学生的一个易错点).

再设计:将条件“x∈[1,2]”改为“x∈[-1,1]”.

通过再设计,完善了使用分离参数法的可能情况,让解法更具一般性,不但复习了含参问题的两种常用处理方法(离而求之和分而求之),开阔了学生的解题思路,还可对结果取交集还是并集问题展开探讨,有效渗透了分类与分步的数学思想.

三、不分教材教辅,丢基础导向性

如今复习教辅资料的更新很快,但因时间仓促,题目设计欠斟酌,无论在选题还是解法上,都无法很好地体现“例”的示范作用.若教师盲目追求教辅资料的“新、难”题,天马行空式地复习,学生对数学基础知识的理解依旧不会好转.因此,复习课要再次引领学生回归教材,重视教材典型题目的基础性和示范性,充分挖掘其复习功能.

案例3:某教师复习抛物线性质的例题:直线4kx-4y-k=0与抛物线y2=x交于A、B两点.

此题主要考查抛物线的定义、焦点弦的性质、代数法的运用,发现动直线过定点(焦点)是学生的一个困难点.

再设计:过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于两个不同的点A、B,且两交点的纵坐标分别为y1、y2,求证:y1y2=-p2.(此题源于高二选修教材2-1作业)

探究1:过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于两个不同的点A、B,直线为抛物线的准线,过点A、B作准线的垂线,垂足分别为M、N,求证:以MN为直径的圆过焦点F(即y1y2=-p2).

探究2:(改变M、N的作法)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于两个不同的点A、B,直线l:x=为抛物线的准线,O为原点,直线OA、OB分别交准线于M、N,求证:以MN为直径的圆过焦点F(即y1y2=-p2).

探究3:(变定点为动点)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F直线交抛物线于两个不同的点A、B,直线l:为抛物线的准线,C是抛物线上的动点,直线AC、BC与准线分别交于M、N,求证:以MN为直径的圆过焦点F(即y1y2=-p2).

探究4:(变焦点、准线为极点、极线)抛物线y2=2px(p>0),极点P(t,0),极线l:x=-t,C是抛物线上的动点,过P的直线交抛物线于B、C两点,直线AC、BC分别交极线于点M、N,则M、N的纵坐标之积为定值-2pt.

推广:设圆锥曲线E的一个焦点为F,相应的准线(定直线)为l,C为E上的动点,过F且斜率不为0的直线与曲线E交于点A、B,直线AC、BC分别交准线于M、N,则以MN为直径的圆过焦点F.

上述设计以抛物线为载体,复习和推广了圆锥曲线的很多共同性质,符合学生的认知规律,逐步探究更是活跃了他们的思维.回归教材目的是落实“三基”,以教材例、习题为素材,感知问题的发生、发展过程,明晰问题的来龙去脉,寻求问题的解决方法,探求结论推广的可能,揭示问题的本质特征,对学生和老师来说都很有必要.

四、忽视易错易混点,缺教学针对性

数学新授课的教学大多从正面入手,这是必需的,但易造成学生对知识的认识带有片面性.针对这种情形,复习例题的设计要紧扣知识的易错易混点,关注学生的薄弱环节,尽可能给他们提供补偿学习的机会,才能让教学更有针对性,突出巩固功能,实现“查缺补漏”的复习目标.

案例4:某教师在导数与函数单调性的复习公开课中的例题:若函数f(x)=x3-2x2-mx在[1,2]上为减函数,求实数m的取值范围.

笔者听课后与学生交流中发现,多数学生不清楚“由f′(x)=3x2-4x-m≤0在[1,2]上恒成立,得出m≥4”后,为什么还要检验m=4的情形,甚至有学生认为不检验答案也一样!

再设计:(1)若函数f(x)=x3-2x2-mx在[1,2]上为减函数,求实数m的取值范围;

针对易错易混的知识,增加对比性题组,让学生分析与比较,有利于破除思维顽疾,理清心中的纠结,从而更深入地理解知识.设计这样的例题能有效解决“会而不对,对而不全,全而不美”的解题失误,比正面说教更具实效.

五、淡化通性通法,欠普遍适用性

高考的宗旨是考查数学基础知识、基本技能、基本思想和方法,强调“注重通性、通法,淡化特殊技巧”.而有些教师设计复习课例题时,不顾问题背景的典型性和解题方法的大众化,随意选用或照搬资料中的题目,迫使教师在教学中为了避开“解题障碍”去寻求捷径,让复习教学“捡了芝麻丢了西瓜”.

此题在复习用书中频繁出现,常利用几何法(利用圆心到直线的距离与半径的大小关系计算弦长)或代数法(联立直线与圆的方程,用公式计算弦长),得S△OAB=但在求此式最大值时计算烦琐,耗时多,技巧强,易使有些老师不讲上述方法,或随便提一下.换用圆的特殊性做:(θ为弦AB所对的圆心角),此时k=±1.

显然,改编前的设计容易让教者偏离教学主题,忽视通性、通法,这样的教学必会让优生“走火入魔”,让差生“信心尽失”.而再设计后,S△OAB的表达式简洁易算(用函数的单调性或基本不等式),既便于强化通法,也可推荐简捷的特殊解法,实现解题方法的普遍性和多样性.

六、忽略多解多变,挫思维灵活性

复习课不仅要完善学生的认知结构,还要提升思维品质,例题设计要关注其蕴含的数学知识和方法,要有利于引导学生从不同知识层面、用不同思维方式进行一题多解,并从中选择最简、最优的方法,提高思维的广阔性与创造性;也要广泛地对其进行变式引申,拓展出更多“形似质异”“形异质同”的新问题,发展学生思维的创造性,从而对问题本质及求解规律有更深刻的理解.

案例6:某教师复习圆锥曲线上的点到直线距离的最值问题的例题:求抛物线C:y2=x上的点到直线l:x-2y+ 4=0的最短距离.

解法1:设抛物线上的动点P(s2,s)(s≥0),则P到直线l的距离,其最小值为

解法2:设与直线l平行的抛物线的切线为x-2y+m= 0.联立x-2y+m=0与y2=x后,由相切得Δ=0,求出m=1.故所求最短距离就是x-2y+4=0与x-2y+1=0间的距离,即为

此题虽然可用换元法及数形结合的方法解决,但仍显“美中不足”,其蕴含的知识和方法还不够多.

再设计:将抛物线“y2=x”改为“y=-x2”.

同样是抛物线,y=-x2是学生熟知的二次函数,自然就多了函数的相关知识和方法,实现以最少的题目复习更多的知识.

解:设与直线x-2y+4=0平行且与抛物线y=-x2相切的切点为P(x,y),则切线的斜率k=y′=-2x.由-2x=得故切点坐标为从而求出抛物线y= -x2上的点到直线x-2y+4=0的最短距离为

因抛物线是一类圆锥曲线,故还可以进一步发散思考,拓展为:

题3:求圆x2+y2=1上的点到直线x-2y+4=0的最短、最长距离.

这种设计能克服单纯做题的机械模式,更大限度地发挥例题的教学功能及可拓展性,有效沟通了知识间的纵横联系,拓宽了学生的思考空间,提升了学生善于分析和应变的能力,让其体验到再发现、再创造的快乐.

七、缺乏整合综合,轻知识交汇性

数学复习要引导学生将知识与方法系统化、网络化,将所学内容连成线、织成网、铺成面.因此,设计复习例题要通盘考虑,关注基础知识的同时,要注重学科内的联系与综合,让学生感受数学的内在联系,尽可能让多个知识有机地整合在一起,使之通过复习进一步提升综合应用能力,尤其是高三二轮复习更要如此.

案例7:某教师高三数列二轮复习中的例题:设函数f(x)=x2,过C1(1,0)作x轴的垂线l1交函数f(x)的图像于点A1,以A1为切点作函数f(x)的图像的切线交x轴于C2,再过C2作x轴的垂线l2交函数f(x)的图像于点A2,依此类推得点An,记An的横坐标为an(n∈N*).

(1)证明数列{an}为等比数列,并求其通项;

(2)设直线ln与函数g的图像交于点Bn,记(O为坐标原点),求数列{bn}的前n项和Sn.

此题的设计以函数为依托,集导数、数列、向量的数量积等知识为一体,意在考查学生对知识的迁移与转化、数据的整合与处理能力.这样的设计,能充分发挥例题复习的综合效能,达到“做一题、带一类、连一片”的效果.

例题教学是复习课的主旋律,如何设计例题是复习教学能否更加优质、高效的关键.复习课例题设计须谨慎求“精”,既要根据本班学生的实际,也要顾及复习的阶段性,抓重点、攻难点、补缺陷、升思维.

1.李宽珍.理清主线,变式推进,注重反思——从复习课《数列求和》的几个片段谈高三复习[J].中学数学(上),2014(3).

2.陈士芳.高三数学一轮复习不可忽视的几个环节[J].中学数学(上),2012(10).

3.江忠东.例谈高考数学复习课用题的选择[J].中学数学教学参考(上),2014(6).

4.孙居国.高三数学教学中选题的思考[J].中学数学教学参考(上),2012(10).

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