韦国秀
【摘 要】广西师大唐剑岚教授提出了优化高中数学课堂提问的“六何”提问链策略,本文通过两个不同的教学实录及其对比分析得出,依据“六何”提问链策略设计的高中数学课堂提问,能促进学生深度的思维投入、情感体验与行动参与,提升教学有效性。
【关键词】高中数学;课堂提问;“六何”提问链
一、倾斜角概念形成片段实录与分析
(1)第一次教学实录。师:坐标法是在坐标系的基础上,把几何问题转化为代数问题,通过代数运算研究几何图形性质的一种方法。本课时我们将研究最基础的知识——直线的倾斜角和斜率。
师:平面几何中,确定直线的条件是什么?对于平面直角坐标系内的一条直线l,它的位置由哪些条件确定呢?
众生:两点确定一条直线。
师:还有没有别的方法?能否利用给定的直角坐标系?
众生:……
师:在直角坐标系内任给一个点,过这个点的直线有无数条。再给一个什么条件就可以唯一确定一条直线呢?请动手操作一下。
生1:再给另一个点。
生2:与x轴的交角。
师:好!(借助于信息技术演示,得出倾斜角的概念)
(2)第二次教学实录。师问1:在几何问题研究中,我们常常直接依据几何图形中点、线、面的关系研究几何图形的性质,那么能不能通过代数运算来研究几何图形的性质呢?
生:可以!
师问2:我们如何把形转化成数得以进行运算呢?
师:17世纪法国数学家笛卡尔对这个问题进行了深入的思考,直到有一天躺在床上观察虫子在天花板上爬行位置,激发了灵感,产生了坐标的概念,创立了解析几何。从而以坐标系为桥梁,把几何问题代数化,即把图形放入坐标系进行研究。
师问3:平面几何中,确定直线的条件是什么?对于平面直角坐标系内的一条直线,它的位置由哪些条件决定?
生:两点确定一条直线
师问4:有两个点确定的,一个点行不行?
生:不行
师问5:如果给一个点,再增加一个什么条件,能够确定直线在平面直角坐标系的位置呢?即如果给你P点定点,还需要什么条件?
生:角!
师问6:好,谭喆同学,您可否上来指出来给同学们看看呢?是哪个角?
生:(学生上讲台示范指出)
师:好!我们给这个角一个名字吧,叫直线的倾斜角。一般地,当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角。
(3)片段实录分析。第一次授课时,引言部分通过教师介绍,使学生了解学习新内容的特点及意义,接着针对初中学过的相关知识,设计了提问1与提问2,意在立足旧知识,寻找新知识的增长点,最后教师成为主角,直接告诉学生如何定义直线的倾斜角。在第二次教学中,把坐标法产生的背景及过程,结合即将学习的直线的倾斜角概念,设计“如何”提问链,即提问1—6,且提问与提问之间互相联系、环环相扣。这样在提问链驱动下,经过一系列的数学思考与交流,直线倾斜角的定义自然生成,也让学生体悟到数形结合的思想。
二、直线斜率的坐标计算法公式推导片段实录与分析
(1)第一次教学实录。探究问题:已知P1(x1,y1)、P2(x2,y2)是直线l上任意两个不同的点(其中x1≠x2),求直线l的斜率k。
师:要求斜率k,你会想到我们刚刚学习的什么知识呢?
生:k=tanα。
师:要用到k=tanα,根据正切函数的定义,我们可以构造什么图形呢?
生:直角三角形的勾股定理。
师:那么如何通过P1、P2构造包含有倾斜角α的三角形呢?
生: ……
师:很好,这里的α为锐角,当α为钝角时,情况又如何呢?
生:当α为钝角时
α=180°-∠QP1P2,x1>x2,y1?y2,tanα=tan(180°-θ)=-tanθ,
在直角∠QP1P2中:
师:好!两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),x1≠x2过P1P2的直线的斜率为。
(2)第二次教学实录。师:请大家完成这个问题:已知两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),x1≠x2,求直线P1P2的斜率k。看谁能做出来!哪位同学上来在黑板做一做?好!肖峻友同学。
(两分钟左右,在黑板写的肖同学作出了如下图4-5图形及结果)
图1
师:大家看看,很有意思,他把点P1很聪明地放在了坐标原点上,但是点P1一定在原点吗?
众生:不一定!
师:谁来帮他改改!好,甘雨果同学,你上去改改!
(两分钟左右,作出了如下图2、3图形及结果)
图2 图3
师:请给同学作一下解释。
生:(略)
师:很好,给甘雨果同学点掌声!但我们更想知道你是如何想到的?
生:构造直角三角形,用三角函数的定义。
师:为什么想到要构造直角三角形呢?
生:……
师:想想我们想要解决的问题是什么?
生:因为所要求的直线的斜率与倾斜角的正切值有关,而要求倾斜角角α的正切值,就要构造直角三角形来求解。
师:非常好,说出了这样做的理由,我代表同学们还有一个小疑问,你的两个图形中的直线P1P2中的点P2都是在P1的上方,可不可以把它们交换位置,那么有何不同?
生:一样的。
师:怎么个一样法呢?
生:计算结果是一样的或是,只是直线P1P2方向不同。
师:经过探究与讨论,我们得到了过两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),x1≠x2的直线P1P2的斜率为,我们也发现这个公式分子分母中的P1(x1,y1)、P2(x2,y2)对应坐标点的是对应的,体现了数学符号化的对称美,也有促于我们记忆。在此,我们还会有一个小疑问,这里为什么x1≠x2呢?
生:分母不能为零。
师:如果从直线的角度去理解,还可以如何解释呢?
生:倾斜角为90°的直线的斜率不存在!
师:除了以上我们同学介绍的方法,是否还有别的更简洁的方法吗?
生:老师,我有一种方法,不知道对不对!
师:请说。
生:P1、P2两点满足一次函数的解析式y=kx+b,代入消去b得,我发现得到的结果跟课本一样的,但我不确定这里的k就是所求的直线的斜率。
师:同学们,觉得可不可以?
生:可以
师:实际上,这位同学已经把直线的斜率用一次函数的角度作了对比研究,换句话说,一次函数解析式中y=kx+b的k可看作直线的斜率,事实上,这就是我们以后将会学习的直线的方程。我建议给这位同学鼓鼓掌!
(3)片段实录分析。两次授课模式不同,第一次是教师主导学生参与,最终演变成了教师讲授、学生被动授受,即只给学生介绍了教材中提供的推导两点求直线斜率公式的方法,并向学生说明了怎样想到这种方法的。
第二次是开放式教学,给出问题“已知两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),x1≠x2,求直线P1P2的斜率k”,让学生去自主探究。在展示环节,教师还提出“请给同学作一下解释”、“更想知道你是如何想到的”、 “为什么想到要构造直角三角形呢”等“为何”提问链,促进学生深入理解,把自主权交给学生,同时了解学生可能还有的想法与解法,如一个学生把其中一点放到坐标原点,这在第一次授课中是很难嵌入的。另一方面,在介绍完基本方法后,通过“若何”提问“除了以上我们同学介绍的方法,是否还有别的更简洁方法吗”,有学生联系到一次函数解析式,教师适时点拨与归纳,让学生深入理解了直线P1P2斜率k与一次函数联系,所以第二次授课对知识的理解更全面、系统与深刻,整个过程的处理更丰满、更有价值,不仅授人以“鱼”,还授人以“渔”,更授人以“欲”。