洪金姬
摘 要: 本節(jié)課采用提出問題、探索討論、師生互動、生生點評、教師總結(jié)相結(jié)合的方式,在學生自主探索討論過程中,教師循循善誘,學生拾級而上,圍繞問題進行觀察、思考、分析、討論,從而概括、遷移、綜合數(shù)學方法,推導(dǎo)出點到直線距離公式.
關(guān)鍵詞: 點到直線距離公式 轉(zhuǎn)化與化歸 分類討論 坐標法
新課程下的數(shù)學課堂教學中,教師應(yīng)該以學生發(fā)展為主軸,所創(chuàng)設(shè)的情境是學生熟悉的,設(shè)計的問題是學生能解決的,采用的教學方式是學生易接受的,符合維果斯基所倡導(dǎo)的“最近發(fā)展區(qū)”理論.通過特殊的、典型的問題,以及學生共同體的自主探索活動,將已解決問題中所蘊含的數(shù)學思想方法遷移到更一般的待解決問題中,把數(shù)學的學術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)化為學生易于接受的教育形態(tài).
“點到直線的距離”這一節(jié)內(nèi)容是在學生學習直線方程及兩點間的距離公式的基礎(chǔ)上,為以后研究平行直線之間的距離,直線與圓的位置關(guān)系,乃至以后解析幾何中的三角形面積問題埋下伏筆.新課程標準要求教學過程不僅要重視基礎(chǔ)知識、技能教學,更要關(guān)注知識形成過程與方法的教學,也就是不僅知其然,更要知其所以然,因此這節(jié)課的內(nèi)容不僅是公式的運用,還要在公式的推導(dǎo)中,讓學生體會數(shù)學思想,鍛煉思維品質(zhì),提升數(shù)學素養(yǎng),感受數(shù)學方法的奧妙.
1.教學課題
人民教育出版社的普通高中課程標準實驗教科書(必修)《數(shù)學2》,第三章第三節(jié)的第三小節(jié)“點到直線的距離”,共1個課時.
2.教學對象
寧波市鄞州區(qū)鄞州高級中學高二學生.
3.設(shè)計要點
本設(shè)計以問題“求點到直線的距離”為中心,運用啟發(fā)式教學模式,采用提出問題—解決問題—啟發(fā)遷移—解決問題—總結(jié)思想方法的設(shè)計模式,要求學生不斷分析、探究問題,制定解決問題的策略.此外,教師給予適當數(shù)學支持,實現(xiàn)教學目標.
4.教學目標
4.1知識與技能目標
4.1.1掌握點到直線距離公式的若干推導(dǎo)方法,體會其中的數(shù)學思想方法;
4.1.2能運用點到直線距離公式求點到直線距離及與之相關(guān)的問題.
4.2過程與方法目標
4.2.1在對問題觀察、思考、分析、討論的過程中,讓學生體會數(shù)學知識的產(chǎn)生、遷移、概括、發(fā)展和應(yīng)用,進一步培養(yǎng)學生數(shù)學思維能力;
4.2.2滲透推導(dǎo)中的數(shù)學思想方法;
4.2.3通過對問題的思考、探究交流,培養(yǎng)學生良好的數(shù)學交流能力,以及形成數(shù)學知識的概括能力.
4.3情感態(tài)度與價值觀目標
4.3.1體驗獲取數(shù)學知識的成功感受,激發(fā)學生自主學習和研究幾何的積極性及對數(shù)學的情感;
4.3.2通過生生、師生之間的交流與配合,在問題的探究、討論中,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度及良好的思維習慣;
4.3.3培養(yǎng)學生團隊合作意識,個性品質(zhì),以及勇于探究的科學精神.
5.教學重點、難點
5.1教學重點:點到直線的距離公式推導(dǎo)及公式的應(yīng)用;
5.2教學難點:點到直線的距離公式的推導(dǎo).
6.教學方法
研究式與啟發(fā)式并用
7.教學過程
7.1小試牛刀——情感體驗
一、點到特殊直線的距離問題
教師用電腦顯示屏展示以下兩個問題:
以上師生共同歸納完成,具體過程恕不贅述.
以學生熟悉的數(shù)學問題為情景,學生自主研究、探索,從而獲得點到特殊直線距離公式的發(fā)生過程,可采用圖像法,定性地歸納,讓學生體驗獲得數(shù)學知識的信心與樂趣.
7.2借題引路——授生以漁
教師用電腦顯示屏展示以下四個問題,同時要求學生以6人或6人以上為一組,集體探究、討論.
二、點到一般直線的距離問題
(2)求點P到直線l的距離.
7.3合作交流——模型遷移
著名心理學家巴甫洛夫的理論認為:創(chuàng)造性思維活動稱為原型啟發(fā),創(chuàng)造性思維通常是在某個原型的啟發(fā)下形成的.例如偉大的數(shù)學家笛卡爾在夢見蜘蛛“表演”的啟示下,創(chuàng)造了笛卡爾坐標系,由此可見,啟發(fā)原型在數(shù)學的發(fā)現(xiàn)中有多么重要.
啟發(fā)式教學就是在教師引導(dǎo)下,要以問題為載體,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì)為中心,以學生的動手實踐、自主探究、合作交流為主要學習方式,通過小組合作學習和組間交流競爭為主要途徑,實現(xiàn)全體學生的主動性、社會性和創(chuàng)造性地和諧發(fā)展的教學活動方式,要體現(xiàn)教師為主導(dǎo)、學生為主體,思維訓(xùn)練為主線的教育理念.在巡視教室的同時,教師要給予學生適當?shù)臄?shù)學支持,保持課堂氣氛活躍,使得生生、師生之間產(chǎn)生互動,激發(fā)學生學習興趣,活躍課堂氣氛,進一步發(fā)揮學生的主體意識和主觀能動性,使學生從具體問題的分析過程中得到啟發(fā),從而更好地優(yōu)化課堂教學,改善課堂教學效果.
7.4庖丁解?!_成共識
7.5生生互評——對比總結(jié)
教師:通過這節(jié)課,我們進行了點到直線距離公式的推導(dǎo),方法多種多樣,實際上方法不止十種,由于時間關(guān)系,在這里僅僅是研究了其中的四種.那么我們再來品味一下,每種方法的本質(zhì),以及蘊含著的數(shù)學思想如何?
眾生議論,每組又派出另外一名代表,針對推導(dǎo)的方法進行總結(jié).
學生1:方法1是最常規(guī)的,雖然直接求射影運算比較繁瑣,但是通過設(shè)而不求,整體代換,用一種湊的技巧來求解,使得運算簡化很多.該方法的本質(zhì),是把點到直線的距離轉(zhuǎn)化為點與點之間的距離,也就是直線外一點與該點在直線上射影之間的距離,體現(xiàn)轉(zhuǎn)化與化歸思想.
學生2:方法2是運算相對比較常規(guī),通過作輔助線,構(gòu)造直角三角形,運用等積法求點到直線的距離公式,其實也與方法1類似,體現(xiàn)數(shù)學中的轉(zhuǎn)化思想.
學生3:方法3的特點是運用向量數(shù)量積的幾何意義,將點到直線的距離轉(zhuǎn)化為點與直線上的點所成的向量在直線法向量方向上投影的長度,也體現(xiàn)轉(zhuǎn)化思想.
學生4:方法4的特點是根據(jù)已經(jīng)成立的不等式,將兩點間的距離公式湊成與之結(jié)構(gòu)相應(yīng)的不等式,構(gòu)思非常巧妙,最后用函數(shù)思想求代數(shù)式的最小值,也是將幾何中的最值問題化歸為代數(shù)中的最值問題.
話音剛落,又有一位學生舉手欲語,老師示意讓其發(fā)言.
學生5:我覺得這四種方法還有內(nèi)在聯(lián)系,不僅體現(xiàn)在數(shù)學思想上的相同,還有這四個方法都是以坐標法為核心的,都需要借助于坐標求解或表示相關(guān)量.
7.6教師點評——課堂小結(jié)
教師:五位同學的點評比較到位,也把其中的數(shù)學思想方法講得比較透徹.通過點到直線的距離公式的推導(dǎo),我們用不同技巧方法,不同思維角度進行探究,四種方法可謂各有千秋,但是其中蘊含的思想方法卻大同小異,借助于特殊問題的啟發(fā),運用轉(zhuǎn)化與化歸思想和坐標法思想來推導(dǎo).此外,對于以上四種方法,其實方法1、2在細節(jié)上還要進行分類討論,也就是直線方程l:Ax+By+C=0中的A=0,或B=0中有一個成立的時候,公式還是成立的,具體操作請同學們在課后完成.
7.7運用公式——體會價值
例1.(1)求點P(1,-3)到直線l:2x+y-3=0的距離;
(2)求點P(1,-3)到直線l:2x+y+1=0的距離.
例2.已知A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求△ABC的面積.
設(shè)計這兩個例題的目的是說明點到直線距離公式不僅適用于特殊直線、特殊點、一般直線,還可以應(yīng)用到距離相關(guān)的三角形面積問題.具體過程不再贅述.
7.8課后作業(yè)(略)
參考文獻:
[1]袁振國.當代教育學.
[2]黃希庭.心理學.
[3]馮斌,尚俊.等比數(shù)列前n項和的教學設(shè)計.上海中學數(shù)學,2006,5.