● (菱湖中學 浙江湖州 313018) ● (杭州第四中學 浙江杭州 310018)
隨著新一輪課程改革的深入,“不是教教材,而是用教材教”的教材使用觀越來越得到廣大一線教師的認同和研究.但是在實際的課堂教學中,也有部分教師沒有真正理解“不是教教材,而是用教材教”的內(nèi)涵,從而出現(xiàn)了片面脫離教材進行課堂教學的情形,甚至在部分教師的課堂上,學生從頭至尾都沒有翻閱教材.
筆者近日聽了幾堂橢圓概念的新授課,也看了幾篇“橢圓的標準方程”同課異構(gòu)課的教學設(shè)計,都給人一種意猶未盡之感.
遺憾1由于時間太倉促,一節(jié)完整的橢圓概念課,被分成了2天2節(jié)課來實施教學,知識點之間失去了連貫性.大部分任課教師為了一節(jié)課的完整性,都掐掉了從圓到橢圓的演變過程,沒有考慮學生對橢圓第一認識的感官知覺,對課前的引入素材沒有作事后的論證.
遺憾2沒有很好地使用課本提供的素材,比如本節(jié)開頭提供的動手操作探究部分;更沒有對課本素材進行深挖掘,比如課本提供的例2;課后的探究與發(fā)現(xiàn)部分,也沒有為后續(xù)知識的教學提供相適應(yīng)的鋪墊.
由于以上原因,筆者做了一次嘗試,通過換課,一天內(nèi)2節(jié)課連上,使課堂有了充足的時間保證,并對“橢圓的標準方程”作了再設(shè)計,將其定義為“橢圓的概念及標準方程”.
師(拿起預先準備的圓柱形玻璃水杯):同學們,請看杯子里的水面是什么形狀的?
生(眾):圓形.
教師把杯子稍作傾斜,再次問:現(xiàn)在的水面又是什么形狀呢?
生(眾):橢圓.
師:很好!的確是一個橢圓.是否可以說圓柱的斜截面是一個橢圓呢?橢圓和圓之間又有什么聯(lián)系呢?
生1(稍作思考后):圓柱的斜截面是一個橢圓,而且,由剛才玻璃杯水面形狀的變化特點,我認為橢圓可以由圓經(jīng)過拉伸或壓縮而得到.
(以下是對教材探究部分的教學.)
師:不錯,橢圓的確可以由圓經(jīng)過不同程度的拉伸或壓縮而得到.那么,什么是橢圓呢?總要給橢圓一個屬于自己的定義,并給出橢圓的方程形式.這節(jié)課我們就來學習“橢圓的概念及標準方程”.
師:下面請同學們拿出昨天要大家準備的細繩、厚一點的硬紙板、2顆圖釘,將細繩的2端用1個圖釘固定在紙板的同一點處,套上鉛筆,拉緊繩子,移動筆尖,這時筆尖(動點)畫出的軌跡是什么?
生(一齊):是一個圓.
師:能解釋一下以上作圖中的幾何原理嗎?
生:平面上到一個定點(圖釘)的距離等于定長(繩子折疊后的長)的點(筆尖)的軌跡為圓.
師:下面,我們再畫一次,將細繩的2端拉開一段距離,分別用圖釘固定在紙板的2個點處,套上鉛筆,拉緊繩子,移動筆尖,畫出的軌跡又是什么曲線?
評注從2個點重合到2個點分開,在實際操作中,體驗從圓到橢圓的演變過程.
學生(一齊):是一(半)個橢圓.
師:的確是一個橢圓,得到半個橢圓的同學是少畫了2個圖釘?shù)南路讲糠只蛏戏讲糠郑敲?,誰能說出,在這次畫圖過程中,移動的筆尖(動點)所滿足的幾何條件?
生2(稍作思考):由于在筆尖移動的過程中,繩子的長度保持不變,2個圖釘可以看成2個定點,因此筆尖滿足的幾何條件是:筆尖(動點)到2個定點(圖釘)的距離等于定長(繩子的長度),另外,由于繩子在2個圖釘間的部分是寬松的,因此,這個定長大于2個定點之間的距離.
師:非常好,生2其實已經(jīng)道出了橢圓的定義:我們把平面內(nèi)與2個定點F1,F2的距離和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點的軌跡叫做橢圓.這2個定點叫做橢圓的焦點,2個焦點間的距離叫做橢圓的焦距.
圖1
師:請同學們參看圖1,并結(jié)合橢圓定義,對照橢圓定義的文字語言和圖形語言,試著將其轉(zhuǎn)化為符號語言.
生3:設(shè)M是橢圓上的任意一點,則橢圓可以表示成以下點的集合:
{M||MF1|+|MF2|=2a,2a為大于|F1F2|的常數(shù)}.
師:非常不錯,現(xiàn)在我們有了橢圓的文字定義、圖形與符號定義,有了這些,我們就可以解決為什么圓柱的斜截面是橢圓的問題.下面,請同學們翻到課本第42頁,仔細閱讀“探究與發(fā)現(xiàn)——為什么截口曲線是橢圓”,并試著解決“為什么圓柱的斜截面是橢圓的問題”.
很快,不少學生仿照證明圓錐的斜截面是橢圓的方法證明了“圓柱的斜截面是橢圓”.
評注與課堂引入相呼應(yīng),解決了茶杯傾斜后的水平面是橢圓的問題,并加深了學生對橢圓定義的理解.
通過研究曲線的圖形和方程可以得到它的各種性質(zhì),也就是所謂的“數(shù)形結(jié)合”.下面,我們根據(jù)橢圓定義的文字表示和符號表示,并結(jié)合圖形特點,來推導它的方程.
評注這一過程與大多數(shù)任課教師的設(shè)計相差不大,筆者不再贅述.
通過例題設(shè)計,加深學生對橢圓標準方程的把握和橢圓定義的理解.
例1判斷下列橢圓的焦點在哪個軸上,并寫出焦點坐標:
例2分別求適合下列條件的橢圓的標準方程:
(1)a=4,b=3;
(2)焦點F1(0,-3),F2(0,3),a=5;
(4)經(jīng)過點A(-7,0),B(0,4).
評注通過例1及例2,特別是例2的第(1)小題,使學生能正確區(qū)分或考慮焦點在x軸或y軸上2種情形,并解決a2,b2與a,b容易相混淆的問題;通過例2第(3)小題的2種解法,向?qū)W生滲透待定系數(shù)法(解方程思想)與定義思想的運用;通過例2第(4)小題的教學,向?qū)W生滲透數(shù)形結(jié)合思想與待定系數(shù)法(解方程思想).
例3如圖2,在圓x2+y2=a2(a>0)上任取一點P,過點P作x軸的垂線PD,當點P在圓上運動時,線段PD中點M的軌跡方程是什么?
圖2
解設(shè)點M(x,y),點P(x0,y0),則
因為點P(x0,y0)在圓x2+y2=a2上,所以
x2+4y2=a2,
即
因此點M的軌跡是一個橢圓.
評注此例題以教材中的例2為藍本進行改編,增強了知識的一般性與探究的連續(xù)性.
師:通過這道例題,我們是否能從點的角度,并以代數(shù)為媒介,剖析圓與橢圓的關(guān)系?
師:非常不錯!生4向我們解釋了從圓到橢圓的演變過程.誰能結(jié)合例3的方法再次解釋一下為什么“茶杯傾斜后的水平面是橢圓”的問題.
圖3
師:很好!生5從代數(shù)方程的角度說明了為什么茶杯傾斜后的水平面是橢圓.
師:前面我們知道了什么是橢圓、橢圓的標準方程及橢圓與圓的關(guān)系.下面請同學們再次動手,拿出細繩、厚一點的硬紙板、2顆圖釘,將細繩的2個端分別用一個圖釘固定在紙板的2個點處,套上鉛筆,拉緊繩子,移動筆尖,畫出橢圓;接下去,再將2顆圖釘沿著2顆圖釘確定的直線向外平移相同的距離,再次畫出橢圓;如此多重復幾次,觀察隨著圖釘?shù)耐庖?,橢圓發(fā)生了什么變化.
生:橢圓越來越扁.
師:我們用離心率e來表示橢圓的寬扁程度,既然稱為離心“率”,那肯定是一個比值.從剛才2顆圖釘從重合到分離,到距離越來越大,導致圖形由圓變化到橢圓,再慢慢變扁的過程,我們可以用哪2個量的比值來表示離心“率”呢?
評析將此部分內(nèi)容提前,建立從圓到橢圓變化的完整知識體系.
調(diào)研表明,出現(xiàn)脫離課本進行教學的原因主要有以下幾個方面:
第一,許多教師認為教材內(nèi)容太“簡單”,不足以應(yīng)付高考.誠然,教材的“基礎(chǔ)性”與高考的“選拔性”的確有一定的目標差異,但學好教材一定是高考取得好成績的前提,教師的主要精力應(yīng)當放在幫助學生熟練掌握教材內(nèi)容上.
第二,由于目前現(xiàn)成的教輔資料、學案、課件、教案比比皆是,教學中拿來主義的現(xiàn)象比較嚴重,導致許多教師不善于或不愿意花大力氣研究教材.
第三,誤解課改提倡的“不是教教材,而是用教材教”,要“創(chuàng)造性地使用教材”的真正意圖.我們要創(chuàng)造性地使用教材,但創(chuàng)造性地使用教材不是脫離教材.畢竟教材的結(jié)構(gòu)體系、內(nèi)容順序是專家反復考量的,語言是字斟句酌的,例題是反復打磨的,習題是精挑細選的.因此,在教學中,要仔細分析教材的編寫意圖,將教材的編寫思想滲入我們的課堂教學中.在處理教材時,內(nèi)容的調(diào)整、順序的調(diào)整要十分小心(否則容易導致教學目標的偏離),要根據(jù)知識結(jié)構(gòu)的特點和學生的實際認知而行,案例和例題可以根據(jù)學生基礎(chǔ)和當?shù)亟虒W環(huán)境替換,但所換的案例和例題要反映教科書的編寫意圖,要能承載教材中案例和例題的教學任務(wù).
教之道在于“度”,學之道在于“悟”.在課堂教學中,我們要不斷地研究教材,研究教材的編寫意圖,創(chuàng)造性地使用教材,才能很好地把握教材使用的“度”.