林鐘洲
(福建省清流縣第一中學)
林鐘洲
(福建省清流縣第一中學)
課堂教學要讓每個學生都有收獲,教師可圍繞教學內(nèi)容設置生活化拓展性的問題串,讓學生感受數(shù)學就在身邊,培養(yǎng)學生的問題意識,開拓學生的創(chuàng)新思維。
案例1:人教A 版必修2 第二章2.3.1 節(jié)“直線與平面垂直的判定”的教學
教師首先從幾個實際背景的例子中,引導學生注意觀察直立于地面的旗桿及它在地面影子的例子來思考、分析,從中抽象概括出直線與平面垂直的定義。
引入情境問題:
(1)早晨陽光下,旗桿與它在地面的影子所成角度是多少?(學生都能回答:90°)
(2)隨著太陽的移動,不同位置的影子與旗桿的角度是否會發(fā)生改變?(引導學生發(fā)現(xiàn)旗桿始終與地面的影子保持垂直關系)
重慶老火鍋,底料要用大量的牛油來炒,這樣才能把辣椒、花椒等香辛料的香辣味封存起來,再兌上燉牛肉的高湯,原油化原湯有木有,紅油湯底就會散發(fā)出渾然一體的濃烈香氣,在煮火鍋時,會與食材一起激發(fā)出特別復雜撩人,嗆辣又醇厚的味道。至于涮料嘛,其實最早都是毛肚、鴨腸、牛血旺之類的,所以早先的重慶火鍋又叫毛肚火鍋。
(3)旗桿與地面內(nèi)任意一條不經(jīng)過旗桿位置的直線關系如何?依據(jù)是什么?(引導學生再發(fā)現(xiàn):旗桿所在的直線與地面內(nèi)任意一條直線都垂直)
(4)(如圖1)直線l 與平面α 垂直嗎?(學生可以在平面α 內(nèi)找到一條直線與l 不垂直)
圖1
圖2
(5)平面α 內(nèi)可以找到一條直線與l 垂直嗎?能找到幾條?(圖2,學生發(fā)現(xiàn)過點P 可以找到直線m 與l 垂直,進而發(fā)現(xiàn)無數(shù)條與直線m 平行的直線也與l 垂直)這樣,學生就自悟:盡管直線l與平面內(nèi)的無數(shù)條直線都垂直,但直線l 不一定與平面α 垂直,這樣體現(xiàn)了有效地對教材安排的信息資源再創(chuàng)造運用,教學效果更好。
然后探究定理:
請同學們準備一塊三角形紙片來做一個實驗:過△ABC 的頂點A,翻折紙片得到折痕AD(圖3)將翻折后的紙片豎起放置在桌面(BD、DC 與桌面接觸)
引入情境問題:
(6)折痕AD 與桌面垂直嗎?
(7)如何翻折才能使折痕AD 與桌面所在的平面垂直?
圖3
圖4
圖5
在這個活動中,學生在操作中辨析、思考折紙過程的數(shù)學本質(zhì),最后得出圖4 情形。在探究定理做同樣的實驗時,可以故意去掉“過△ABC 的頂點A 翻折”,放手讓學生翻折,這樣可以把握時機,尋求學生思維的突破口。引導學生探究出圖5 情形這兩種情形為歸納出定理奠定了基礎。
反思:定義中的“任意一條”能否用“無數(shù)條”替換這個事實不能直接拋給學生,應該讓學生自己直觀感知,在教材內(nèi)容的關鍵點,設計的問題串完全可以使學生可以“跳一跳,摘桃子”。對探究定理設計的問題情境,去掉“過△ABC 的頂點A 翻折”,是創(chuàng)造性開發(fā)使用教材。有效的問題串能激發(fā)學生積極思維,培養(yǎng)思維能力,提高課堂教學效益。
高中數(shù)學課堂教學中,條件開放的問題,會讓學生在解決問題的過程中廣泛地類比、聯(lián)想與猜想,具有很強的探究性。
案例2:高中數(shù)學人教A 版“圓錐曲線”一章有這樣一道題:
已知P(x,y)在圓C:x2+y2-4x-2y=0 上,求2x+y 的取值范圍??梢栽O計以下問題,引導學生進行思考尋找解決問題的方法并且進行歸納總結。
問題一:根據(jù)所學知識,尋找不同的解題方法。
解法1:設2x+y=b,問題轉化為研究圓C 與直線2x+y=b 有公共點時b 的取值范圍。由直線與圓聯(lián)立,消y 得5x2-4bx+b2-2b=0,得0≤b≤10。
解法2:還可以用圓心到直線的距離小于等于半徑。由點到直線距離公式,解得0≤b≤10。
解法3:既然是直線與圓有公共點,可研究特殊狀態(tài)(相切)。聯(lián)想數(shù)形結合,由平面幾何知識得直線截距的值b=0 或b=10。故有0≤b≤10。
解法4:可以引入圓的參數(shù)方程:(為參數(shù)),代入2x+y 中,問題轉化為三角函數(shù)求最值。
解法5:觀察圓的方程,并化簡:2x+y=(x2+y2),只要求的最值。聯(lián)想用數(shù)形結合,當OP 經(jīng)過圓心時最大,所以,因此0≤2x+y≤10。
問題二:學習要考慮多解擇優(yōu),能將上面解法歸類,并將題目適當變化嗎?
(1)曲線方程可以變化。
變化1:將圓C 改成半圓。解題時用解法3、解法5 較方便。
變化2:將圓C 改成其他圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線),解題時用解法1、解法4 較方便。
(2)求取值范圍的式子可以變化。
變化3:將2x+y 改成ax+by(a、b∈R)或(a、b、c、d∈R),解題時可用解法1、解法2、解法3、解法4。
變化4:將2x+y 改成二元二次解析式,解題時可用法4。
反思:在教師引導下以問題串為導向的探究教學,舉一反三,舊中探新。這樣不但使學生掌握了解題方法,更重要的是學生的思維得到了升華。
總之,教師在設計問題串時,一定要緊扣課題,既要考慮教學內(nèi)容,又要考慮學生的差異,這樣才有利于激發(fā)學生思維的積極性,有利于當時所研究的課題的解決,從而啟發(fā)學生的數(shù)學思維活動,提高課堂效益。