☉甘肅天水市第一中學(xué) 宮前長
隨著新課程改革的深入,數(shù)學(xué)教研活動(dòng)越來越受到大家的關(guān)注,尤其在內(nèi)容和形式上有了很大的變化,不再是昔日的“課堂教學(xué)”的教研,呈現(xiàn)在大家面前的是“同課異構(gòu)”、“多次備課”、“磨課”、“說課”和“說題”教研活動(dòng)等等,注重小中見大的教研理念,從而加快了教師專業(yè)水平的提升,有利于推動(dòng)新課程的進(jìn)一步實(shí)施.
眾所周知,教師素質(zhì)的高低決定了學(xué)生素質(zhì)的高低,也決定著課程改革的成敗.新課程改革下的高考動(dòng)向是減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān),為了真正減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān),就要加大力度開展教研活動(dòng),以“研”促“教”提高教學(xué)效率.“說題”教研活動(dòng)的開展,一定要精心“選題”,才能做好“說題”,說出題目的深層思想和教育功能.在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)時(shí),更加需要“說題”教研活動(dòng),說出題目的背景、蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法、教育功能等,避免教師在復(fù)習(xí)時(shí),進(jìn)行大題量的深挖知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用和加深難度的訓(xùn)練及拓展,唯有這樣,才能讓學(xué)生的數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)效果達(dá)到最佳.那么,怎樣的題才具備“說題”教研的資格?筆者認(rèn)為數(shù)學(xué)題目具有“巧”“活”是“說題”必備的條件.下面通過一道高考題的結(jié)構(gòu)特征分析、命題立意剖析、解法探索來說明如何“選題”.
這道題是2010年高考數(shù)學(xué)安徽卷文科第17題,完全符合新課標(biāo)的目標(biāo)要求,即“了解圓錐曲線的實(shí)際背景,感受圓錐曲線在刻畫現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問題中的作用;能用坐標(biāo)法解決一些與圓錐曲線有關(guān)的簡單幾何問題(直線與圓錐曲線的位置關(guān)系)和實(shí)際問題.”本題是以橢圓為背景考查橢圓的方程及直線的方程.
此題小巧,文字符號(hào)少,題目結(jié)構(gòu)精巧,具有科學(xué)合理的新穎性和區(qū)分度,閱讀的視角雖放置在橢圓之中,但凸顯出大家熟悉的“角平分線”,對所有考生來說都是公平的、公正的,難度也小.題目涉及的知識(shí)點(diǎn)有橢圓、離心率、角平分線等,這些雖是試題的知識(shí)結(jié)構(gòu)特征,但試題結(jié)合的“巧”,給考生創(chuàng)設(shè)了更多的成功機(jī)會(huì),這樣的高考題自然是教師進(jìn)行復(fù)習(xí)訓(xùn)練的首選題目.
大家知道,思維的靈活性完全體現(xiàn)在思維的創(chuàng)造性上,在審題、解題時(shí)往往表現(xiàn)為對待試題所含知識(shí)點(diǎn)的遷移和以不變應(yīng)萬變的能力上.“角平分線”對每個(gè)考生來說,是再平常不過的一個(gè)概念,命題人進(jìn)行這樣的處理給大家搭建了公平的平臺(tái),自然解題的入口寬,解題思路廣、靈活多樣.雖說試題難度不大,但運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)解題設(shè)計(jì)的思路與方法,人人具備,并非失去了選拔的功能.
試題背景是大家熟悉的橢圓與角平分線的有機(jī)結(jié)合,使題目內(nèi)容飽滿、豐富.從知識(shí)角度看,能夠考查學(xué)生對橢圓的方程、直線方程以及角平分線的性質(zhì)理解程度;從能力角度看,區(qū)分學(xué)生的運(yùn)算能力、綜合分析能力.有效地考查了學(xué)生的層次性和差異性.主要表現(xiàn)在對所提供的條件以及對有關(guān)概念的準(zhǔn)確理解,通過運(yùn)算、推理,可以求得問題的正確解答.尤其通過圖形,抓住問題的本質(zhì),做特殊化處理,得到不同的解題思路,這樣既考查了學(xué)生能否準(zhǔn)確的抓住問題的本質(zhì),又能考查學(xué)生思維的靈活性和創(chuàng)造性.故此題雖小,其中的“巧”“活”注入了經(jīng)典題的“靈性”,其中所含的“能力立意”即蘊(yùn)含數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法,也凸現(xiàn)在文字、符號(hào)、圖形之中,這樣的題一定會(huì)成為“亮點(diǎn)”題.
從上述分析可知,題目涉及的知識(shí)點(diǎn)除去橢圓及離心率外,剩下的就是“角平分線”這個(gè)知識(shí)點(diǎn),也是第二問涉及的一個(gè)概念.根據(jù)“角平分線”的概念、性質(zhì)進(jìn)行聯(lián)想,角平分線具有對應(yīng)的角的對稱軸、內(nèi)角平分線定理等等,自然形成下面幾種解法.
解法1: 如圖2,F(xiàn)1關(guān)于直線l的對稱點(diǎn)是B點(diǎn),對稱點(diǎn)B必然在直線AF2上,并且有由于AF2⊥x軸,=3,故點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,-2),從而直線F1B的斜率k1=,即得直線l的斜率是k=2,所以所求角平分線所在直線l的方程為y-3=2(x-2),即2x-y-1=0.
解 法2:由題設(shè)知,F(xiàn)2(2,0),A(2,3),=2a-=5,設(shè)∠F1AF2的角平分線所在的直線交x軸于點(diǎn)C,點(diǎn)C在線段F1F2上,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(m,0),根據(jù)角平分線的性質(zhì)定理知,解得m=,所以點(diǎn)C),kAC==2,由點(diǎn)斜式,可得所求角平分線所在的直線l的方程為2x-y-1=0.
解法3:由題設(shè)知,F(xiàn)(1-2,0),F(xiàn)(22,0),A(2,3),設(shè)∠F1AF2的角平分線所在的直線交x軸于點(diǎn)C,點(diǎn)C在線段F1F2上,根據(jù)題意易知△F1AF2為直角三角形,而且=5,根據(jù)角平分線的性質(zhì)定理知,由和比性質(zhì)化簡得,由斜率的定義得kAC=tan∠ACF2==2,從而可得所求角平分線所在的直線l的方程為2x-y-1=0.
歸納:上述三種解題方法,完全利用了角平分線的性質(zhì)(對稱性、角平分線性質(zhì)定理等)進(jìn)行解題,方法自然順暢,容易想到思路,過程簡單、簡捷.
由第一問的橢圓性質(zhì)和角平分線的幾何意義可知,條件所涉及的“角平分線”一定通過直角三角形F1AF2的內(nèi)心,再根據(jù)直角三角形的內(nèi)切圓的性質(zhì)也可以解決;或利用點(diǎn)到直線的距離公式、點(diǎn)關(guān)于直線的對稱等基礎(chǔ)知識(shí)來體現(xiàn)解析幾何的基本思想方法;或利用向量的幾何性質(zhì)進(jìn)行解決此問題.故容易得到下列方法.
解法5:根據(jù)題意可知,F(xiàn)1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),直線AF1的方程為3x-4y+6=0,直線AF2的方程為x=2.再由點(diǎn)A在橢圓上的位置可知,直線l的斜率為正數(shù).設(shè)P(x,y)為l上的任一點(diǎn),則有|3x-4y+6|=5|x-2|,從而可得所求角平分線所在的直線l為方程2x-y-1=0.
歸納:內(nèi)切圓的圓心就是三角形的內(nèi)角平分線的交點(diǎn),依此對題目進(jìn)行剖析,梳理思路,在解題過程應(yīng)用中顯得很“巧”.
角平分線就是這個(gè)角的對稱軸,借助三角函數(shù)的知識(shí),或利用容易求得的焦點(diǎn)三角形的面積公式來體現(xiàn)對應(yīng)角的關(guān)系,或根據(jù)在“同圓(等圓)中相等的圓周角所對的弧相等、弦相等”的性質(zhì),進(jìn)而求得角平分線所在直線的斜率,自然可知其方程.依此思路可以得到下面的解法.
解法7:根據(jù)題意可知,F(xiàn)1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),A(2,3),且Rt△F1AF2,其中=4,設(shè)∠F1AF2=2α,α∈(0°,90°),由tan2α=或-2(舍去),在Rt△F1AF2中,kl=tan(90-α)=cotα=2,從而可得所求角平分線所在的直線l的方程為2x-y-1=0.
解法8:設(shè)∠F1AF2=2α,α∈(0°,90°),橢圓的焦點(diǎn)三角形Rt△F1AF2的面積公式得S△=b2tanα,又而解得tanα=,故kl=cotα=2,從而可得所求角平分線所在直線l的方程為2x-y-1=0.
歸納:上述三種解題方法,反映了解析幾何問題最常用、最基本的解決方法:解析法、幾何法等.都是從“角平分線”的“角”作為突破口進(jìn)行探索,發(fā)現(xiàn)角平分線就是這個(gè)角的對稱軸的幾何特征,借助三角函數(shù)的知識(shí),或利用容易求得的焦點(diǎn)三角形的面積公式來體現(xiàn)對應(yīng)角的關(guān)系,或根據(jù)在“同圓(等圓)中相等的圓周角所對的弧相等、弦相等”的性質(zhì)的策略與手段,進(jìn)而求解得其方程.
本題涉及橢圓的方程、離心率及直線(角平分線)的方程的問題,雖然題目的文字不多,但相關(guān)知識(shí)涉及面寬、綜合性強(qiáng),對學(xué)生的要求比較低,學(xué)生容易解決問題,消除了學(xué)生對解析幾何問題的畏懼心理.在教學(xué)時(shí)不要?jiǎng)硬粍?dòng)就選“難題”,給學(xué)生造成心理負(fù)擔(dān)過重的陰影,應(yīng)多關(guān)注學(xué)生的發(fā)展,重視能力的培養(yǎng).
(1)重視數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念.熟練掌握圓錐曲線的基礎(chǔ)知識(shí)和幾何特征,尤其是準(zhǔn)線、離心率及漸近線等,再總結(jié)常見題型的解題思路、方法、策略,對審題有很大的幫助,容易形成解題方案.
(2)重視數(shù)學(xué)知識(shí)歸納、經(jīng)驗(yàn)總結(jié).在平時(shí)學(xué)習(xí)中,對所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)多歸納,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),梳理知識(shí)思路,有利于對知識(shí)的深層次理解.同時(shí),多總結(jié)、反思解題方法及思路,既要會(huì)用坐標(biāo)法解題,又要會(huì)依據(jù)圓錐曲線的幾何特征尋找解題的突破口.
不僅教師要會(huì)解題,而且要準(zhǔn)確把握題目揭示的數(shù)學(xué)本質(zhì)及其教育功能,這就是所謂的“選題”過程,突出巧、活兩個(gè)特點(diǎn),才能保證“說題”時(shí)多角度地研究題目結(jié)構(gòu),深層次地闡述題目功能,高視角地表征題目精彩.
此題可以作為橢圓學(xué)習(xí)后的一個(gè)綜合性例題出現(xiàn)在課堂上,與學(xué)生一起進(jìn)行審題,引導(dǎo)學(xué)生積極參與,讓學(xué)生講出對此題的體會(huì)、認(rèn)識(shí),從不同的角度探究解題的思路、方法,讓學(xué)生在經(jīng)歷解題過程中學(xué)會(huì)審題、解題,讓波利亞的四步解題過程在學(xué)生學(xué)習(xí)解題中自然形成,自覺解題是每個(gè)教師的愿望.
與學(xué)生共同探究、把握解決此題的一個(gè)目標(biāo):直線方程;
兩種類型:橢圓與直線;
三個(gè)方向:抓“角平分線”的概念、幾何意義、角的對稱性為突破口;
四種操作:采用坐標(biāo)法、三角函數(shù)、幾何知識(shí)和方程操作解題;
四種思想:數(shù)形結(jié)合思想、方程思想、三角函數(shù)思想及轉(zhuǎn)化思想.
選題時(shí)一定要遵循“基于基礎(chǔ),具備小巧、靈活”必備條件.不論在教材、高考題中,還是從課外資料中選題,必須站在高起點(diǎn)、寬角度、多層次的角度考查學(xué)生的數(shù)學(xué)理性思維和直覺思維,充分體現(xiàn)新課標(biāo)對數(shù)學(xué)教育功能的理念詮釋,自然就會(huì)選出“好題”,也能說出題中所隱含的數(shù)學(xué)知識(shí)、方法、思想,更能暴露出題目的教育價(jià)值.
從建構(gòu)主義角度看,說題是教師研究題目,將解題思路、方法、過程以及解題后反思等活動(dòng)敘述出來;從系統(tǒng)論的角度看,就是揭示題目系統(tǒng)、教材系統(tǒng)、方法系統(tǒng)等之間的關(guān)系;從解題角度看,就是詮釋解題的思路、方法、知識(shí)點(diǎn)及規(guī)律.本題的說題過程:題目背景、題目特征、解題方法及解題思路、題后反思.本題從不同的角度去分析研究,得到不同的啟示,形成不同的解題思路與方法,促使學(xué)生的思維觸角伸向不同的方向、不同的層次,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維能力.
今年我國全面進(jìn)入新課改,各校使用新課程教材,其高考試題的導(dǎo)向作用是很多的,為學(xué)生的健康發(fā)展考慮,從選擇“偏、難、怪、高、深、繁”的試題作為載體的學(xué)習(xí)中走出來,是新課標(biāo)的目的.給數(shù)學(xué)教學(xué)提供正確的導(dǎo)向:應(yīng)該重視基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確地理解和掌握基本概念.在選擇具有“巧”“活”的高考題后,教師要用全新的新課標(biāo)理念設(shè)計(jì)出在學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的知識(shí)“生長點(diǎn)”,和學(xué)生一起在探究和思考的過程中,主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)新知識(shí),進(jìn)一步的去探究、構(gòu)建新知識(shí)的“生長點(diǎn)”,課堂就會(huì)更具有靈性、活性.
“說題”活動(dòng)主要是教師在數(shù)學(xué)教育層面研究數(shù)學(xué)題目,揭示題目系統(tǒng)、教材系統(tǒng)、方法系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)一步詮釋數(shù)學(xué)解題的思路、方法、知識(shí)點(diǎn)及規(guī)律.上述高考題作出了很好的示范,應(yīng)該引起廣大教師的重視和進(jìn)一步對試題的研究,高效的以促進(jìn)中學(xué)新課程數(shù)學(xué)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展.在教學(xué)時(shí)做到“求變”、“求進(jìn)”、“求通”、“求活”的觀念,做好“用教材”進(jìn)行教學(xué),才能更好地步入由“知識(shí)、思想”層面自覺進(jìn)入“能力”層面的發(fā)展之路.通過教師經(jīng)歷說題活動(dòng),促進(jìn)教師教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效率的共同提高,推動(dòng)新課程理念的落實(shí).
選好題是“說題”說出精彩的基礎(chǔ),更能體現(xiàn)數(shù)學(xué)的教育功能.說題活動(dòng)作為一種新的教研活動(dòng)方式,不僅能真實(shí)的反映教師的數(shù)學(xué)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素質(zhì),也能幫助教師提升提出問題、分析問題、解決問題的能力和教學(xué)技能,為教師之間的交流提供了平臺(tái),教師自然會(huì)對教學(xué)進(jìn)行深層次思考,有利于教師自身發(fā)展和教研能力的提高,“說題”不僅關(guān)注說清如何分析、如何教、如何反思,而且要關(guān)注如何“用”,即“說以致用”,才是說題的目的,才能更好地為新課標(biāo)理念的實(shí)施鋪平道路.
解題教學(xué)要從解題分析過程入手進(jìn)行多方位、多層次的剖析,讓學(xué)生明明白白、清清楚楚地知道解題的每一步是怎樣想到的,這是教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)解題的最佳途徑和方法,也是數(shù)學(xué)教師力爭在平時(shí)的教學(xué)中不斷滲透和持久進(jìn)行的重要工作,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性就會(huì)不斷增強(qiáng),越來越多的學(xué)生會(huì)從內(nèi)心喜愛數(shù)學(xué).抓住經(jīng)典題,挖掘題目蘊(yùn)涵的訓(xùn)練價(jià)值,有效的進(jìn)行復(fù)習(xí)活動(dòng),這就是新課程理念所要求的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式、方法.
高考命題所彰顯的“巧”“活”對教學(xué)有重要的啟示,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)教師在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí),不能選擇“偏、難、怪、高、深、繁”的試題作為載體進(jìn)行復(fù)習(xí),這樣會(huì)只能加重學(xué)生的負(fù)擔(dān),損害學(xué)生學(xué)習(xí)的心理健康,妨礙學(xué)生的思維發(fā)展,完全違背了新課標(biāo)的理念.因此,建議教師在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)時(shí),多選擇一些具有“巧”“活”的高考題作為“說題”的題目,雖然題目不難,但能讓教師引領(lǐng)學(xué)生著眼于數(shù)學(xué)基礎(chǔ),其效果不言而喻,有利于學(xué)生的思維發(fā)展,更有利于學(xué)生身心健康發(fā)展,也是廣大教師所期盼的.
“說題”教研活動(dòng)的開展,是融解法、學(xué)法及考法(采用數(shù)學(xué)試題考查)的綜合,對提升教師基本素質(zhì)是一條有效的途徑,不但深化了新課程的實(shí)施,而且拓寬了教師鉆研新課程教材及貫徹新課程理念的思路,有利于有效教學(xué)的落實(shí).
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