518040 廣東省深圳市高級中學(xué)廣東省黃顯甫名師工作室 黃元華
行到水窮處 坐看云起時
518040 廣東省深圳市高級中學(xué)廣東省黃顯甫名師工作室 黃元華
新課標(biāo)理念下的數(shù)學(xué)課有一個永恒的原則,那就是尊重學(xué)生,保護(hù)學(xué)生參與課堂的熱情和積極性,鼓勵他們發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題.教師須順應(yīng)學(xué)生的心理需求不斷調(diào)整自己的教學(xué)思路,與學(xué)生一起自然“生成”課堂.教師應(yīng)敏銳地發(fā)現(xiàn)和捕捉契機(jī),善于啟發(fā)和激勵,引發(fā)學(xué)生火熱的思考,把他們的探究引向深入,把學(xué)生的視野拓展至更為廣闊的思維空間.教師不要急于推銷自己的想法,不要強行把學(xué)生的思路硬性拉到自己預(yù)設(shè)的軌道上來,否則“強按牛頭不喝水”,也是枉然.上課應(yīng)如行云流水,“行到水窮處,坐看云起時”,追求一種清新淡雅、深邃渺遠(yuǎn)、渾然天成的自然境界.
本文所說的“鏈?zhǔn)剿伎肌?,即“一連串的思考”,主要指由一個問題到另一個問題的縱向或橫向的溝通、聯(lián)想與延伸.在一次高三兩節(jié)連堂復(fù)習(xí)課上,筆者講到這樣一道典型的數(shù)列題,引發(fā)了師生一連串的思考與探究.
題目 已知等差數(shù)列的前n項和為Sn,若S10=100,S100=10,求 S110.
此題解法很多,限于篇幅,這里只給出四種典型解法的要點.
解法1 設(shè){an}的前n項和Sn=an2+bn,則由已知可得關(guān)于a,b的方程組,
解法4 依次將數(shù)列{an}的每10項作為數(shù)列{bn}的一項,則得等差數(shù)列{bn},其中b1=100,前10項和為10,解得等差數(shù)列{bn}的公差為-22,所以 b11=-120,則S110=-110.
教師:四種解法,風(fēng)格各異,覆蓋面廣,視野開闊,解法1用的是“基本量法”;解法2別出心裁地利用了直線方程;解法3利用等差數(shù)列的一個性質(zhì),構(gòu)造了一個新的等差數(shù)列;解法4中的等差數(shù)列等同于解法3,但又顯得大氣和簡潔明快,都給我們以深深的啟迪.
鏈?zhǔn)剿伎?——例1的推廣
絢麗多姿的各種解法烘熱了學(xué)生的大腦,激活了學(xué)生的思維,所以當(dāng)教者準(zhǔn)備進(jìn)入下一個問題的探討時,一個平時數(shù)學(xué)成績并不突出的學(xué)生(生1)站起來說:我由也得到同樣的結(jié)果,不知道這是巧合,還是必然?
太妙了!生1能提出這樣的問題,發(fā)現(xiàn)了一個比較隱蔽的關(guān)系式,一方面表明他的勇氣可嘉,另一方面說明輕松和諧的課堂氣氛激發(fā)了他潛在的智慧.雖然打亂了教者預(yù)設(shè)的教學(xué)程序,但教者還是熱情地予以表揚:生1的解法具有一定的創(chuàng)意!請同學(xué)們通過自主探究與合作交流,對此作出評價.
生2(很自信地):我認(rèn)為生1的解法不是巧合,而是必然(眾生笑),事實上,可有一般性的結(jié)論:
結(jié)論1 若等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則
教師:誰能證明該結(jié)論?(生2給出的證明過程略)
教師:由生1的等式推廣到等式①,足見生2敏銳的洞察力和超人的想象力!(大家把熱烈的掌聲獻(xiàn)給生2,生2特興奮).有了等式①,下面兩題則迎刃而解.
例2 等差數(shù)列{an}的前m項和為30,前2m項和為100,則前3m項和為
鏈?zhǔn)剿伎?——等式①的特例與推廣
基于以上研究,生3又得出了例1的一般性結(jié)論:
結(jié)論2 等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若SP=q,Sq=p(p≠q,p,q∈N*),
則Sp+q=-(p+q).
生4:結(jié)論2不過是等式①的特例,我把等式①稍加推廣,得到
結(jié)論3中的等式左右兩邊對稱,顯得和諧美觀,便于記憶.從等式②推廣到結(jié)論3又是一個質(zhì)的飛躍!等式②的奇妙結(jié)構(gòu)使師生突發(fā)奇想,此式與斜率公式類似啊!于是又展開了在更廣闊領(lǐng)域里的討論.
鏈?zhǔn)剿伎?——拋物線的相關(guān)性質(zhì)
教師:由等式②,同學(xué)們能聯(lián)想到什么?
生6:如圖1,等式②即 kAB=kCD,則 AB∥CD.而條件 m+n=p+q,即 A,B 兩點與 C,D 兩點的橫坐標(biāo)之和相等,因此我猜想應(yīng)有如下結(jié)論.
結(jié)論4 設(shè)拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象上有四點A,B,C,D,若 xA+xB=xC+xD,則AB∥CD.
教師:你能證明你的猜想嗎?
生6:還沒來得及思考(眾生笑).
教師:誰能證明生6的猜想?(類似于“招標(biāo)、投標(biāo)”,極大地激發(fā)了學(xué)生思維的積極性)
圖1
大家很快發(fā)現(xiàn),結(jié)論4的逆命題也成立,故有
結(jié)論5 拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象上有四點 A,B,C,D,則 AB∥CD 的充要條件是 xA+xB=xC+xD.
教師:根據(jù)結(jié)論5,大家又能得到什么?(教師的問題不宜太具體,要給學(xué)生留有廣闊的探究空間和充足的回旋余地.三分鐘探究后)
生8:拋物線的平行弦的中點的軌跡是一條與其對稱軸平行的直線.
圖2
則EF與拋物線的對稱軸平行.
生9:生8的結(jié)論有漏洞,應(yīng)這樣表述才完善:
結(jié)論6 拋物線平行弦的中點的軌跡是一條與其對稱軸平行或重合的射線(不含端點,如圖3).
教師:生8具有過人的歸納提升能力!生9的思維特別嚴(yán)謹(jǐn)!結(jié)論6很重要且很優(yōu)美!下面請同學(xué)們從上面的研究出發(fā),繼續(xù)展開思維的翅膀,開展小組合作探究.下節(jié)課我們將請各組推選代表上臺展示探究成果.
鏈?zhǔn)剿伎?——有心圓錐曲線平行弦中點的軌跡探討
生10:我們小組由拋物線的平行弦中點軌跡問題展開橫向思考,得出了橢圓、雙曲線的平行弦中點軌跡方程.
圖3
圖4
圖5 圖6
鏈?zhǔn)剿伎?——圓錐曲線過定點弦的中點的軌跡探討
生12:我們小組由圓錐曲線平行弦聯(lián)想到過定點的弦,也得出了一組結(jié)論.
提前說明兩點:(1)若有心圓錐曲線的動弦過定點,且定點是有心圓錐曲線的中心,則易知動弦的中點的軌跡就是該定點.故為了敘述方便,下文中的定點(s,t)都不是有心圓錐曲線的中心.(2)因定點(s,t)所處位置的變化,下文中所求軌跡可能是整個圓錐曲線,也可能是圓錐曲線的一部分,為了行文方便,下文不一一說明.
圖7
圖8
生13(主動要求說):我發(fā)現(xiàn),上面6個(結(jié)論6~結(jié)論11)可以統(tǒng)一簡述為:
結(jié)論12 圓錐曲線平行弦的中點的軌跡是直線或者直線的一部分;圓錐曲線過定點(不是有心圓錐曲線的中心)的弦的中點的軌跡是與其同類的圓錐曲線(或者其一部分).
教師:從6個結(jié)論總結(jié)提升出結(jié)論12,除了需要相當(dāng)?shù)某橄蟾爬芰χ?,還必須具備非凡的創(chuàng)造力!這已經(jīng)不是一般的數(shù)學(xué)課堂,而是真正的數(shù)學(xué)科研!(同學(xué)們自發(fā)地為生13鼓起掌來)
生13(很謙虛地):這不是我一個人的功勞,而是我們小組五個成員集體智慧的結(jié)晶!
新課標(biāo)理念下的數(shù)學(xué)課堂鼓勵學(xué)生自主探究、合作交流、動手實踐.在備課時教師理應(yīng)作出多種教學(xué)預(yù)設(shè).但要知道,真正的課堂遠(yuǎn)比教案生動、豐富、精彩,正如葉瀾教授所說:“課堂應(yīng)是向未知方向挺進(jìn)的旅程,隨時都有可能發(fā)現(xiàn)意外的通道和美麗的圖景,而不是一切都必須遵循固定線路而沒有激情的旅程.”因此,教案只是教學(xué)過程的一個藍(lán)本,即使我們課前作出了多種預(yù)設(shè),也難以窮盡課堂上可能會出現(xiàn)的各種情況.這顯然對教師駕馭課堂的能力提出了更高的要求.
總之,新課標(biāo)理念下的數(shù)學(xué)課堂絕不是照搬教案的機(jī)械演出,而是師生共融其中、二者智慧相激相蕩的一段精神歷程.在這樣的課堂里,靈感的火花會不斷綻放,新意迭出的解題方案會大量呈現(xiàn),學(xué)生的激情和創(chuàng)造力會得到最大程度的釋放.師生都能從中享受到生命的溫暖、智力勞動的愉悅和創(chuàng)造的幸福!
1 教育部.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗).人民教育出版社.2003,7
2 葉瀾.讓課堂煥發(fā)出生命活力.教育研究.1997,9
3 黃元華.如何生成讓師生心靈舒展的數(shù)學(xué)課堂.廣東教育,2011,1
20110507)
圖9