江蘇省啟東中學(xué) 蔡 罡
高中數(shù)學(xué)圓錐曲線教學(xué)的分析與研究
江蘇省啟東中學(xué) 蔡 罡
解析幾何作為高中數(shù)學(xué)中的重要組成部分,對學(xué)生空間思維、抽象思維以及邏輯思維的培養(yǎng)和強化能夠起到關(guān)鍵性的作用。本文將以高中數(shù)學(xué)圓錐曲線的相關(guān)知識為基礎(chǔ),分析當(dāng)下高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題,并提出一些改進方案,以達到提高圓錐曲線教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。
高中數(shù)學(xué);圓錐曲線;解析幾何
圓錐曲線是高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中的重點內(nèi)容,因其對學(xué)生各方面思維能力均有較高要求,所以學(xué)生在學(xué)習(xí)圓錐曲線的相關(guān)知識時能夠明顯感受到一定的難度和阻力。本文將針對這樣的現(xiàn)象,著重分析目前高中數(shù)學(xué)中的圓錐曲線教學(xué)存在的問題,并研究出解決這些問題的策略。
1.高中生對數(shù)學(xué)的觀念及學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的態(tài)度
學(xué)習(xí)態(tài)度在很大程度上影響著學(xué)生學(xué)習(xí)知識的效果。因圓錐曲線知識的重要性顯著,所以這部分知識的難度也是可想而知的。高考數(shù)學(xué)中,與圓錐曲線相關(guān)的知識常被放在最后的三道大型綜合題中進行考查,難度通常表現(xiàn)在圖形復(fù)雜、動態(tài)問題以及計算繁雜等方面,這些都是學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中需要重點克服的短板問題。
學(xué)生在實際操練時看到的往往只是題目本身的含義,而沒有深入地考慮問題內(nèi)在的邏輯和普遍規(guī)律。在解決問題時,學(xué)生的最終目的大都是解出最終答案的數(shù)值,而很少有人主動深入探究問題,從多個層次、多角度地分析得出最適方法。實際上,高中數(shù)學(xué)圓錐曲線部分的知識與代數(shù)數(shù)學(xué)之間存在著不可分割的關(guān)系,但很多學(xué)生無法將兩者有機結(jié)合,從而無法順利構(gòu)建圓錐曲線的知識體系。
2.教師在圓錐曲線教學(xué)中采取的方法和課堂的策略
當(dāng)下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀是教師總體圍繞著兩個中心任務(wù)進行教學(xué),一方面是根據(jù)教學(xué)大綱的要求指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,另一方面,也是學(xué)生、家長以及教師最為關(guān)注的一個方面,即讓高中數(shù)學(xué)教學(xué)緊密貼合高考升學(xué)要求。很多教師對圓錐曲線這一部分的內(nèi)容非常重視,因為該部分將代數(shù)與幾何知識結(jié)合得非常緊密,通常出現(xiàn)在高考數(shù)學(xué)的最后三道大題中,分量很重。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)普遍存在為迎合高考而針對性教學(xué)的現(xiàn)象,教師所設(shè)計的課堂模式常常片面地圍繞著高考得分的主題,采用以教師講授為主的課堂模式給學(xué)生灌輸知識、呈現(xiàn)重難點內(nèi)容,接著進行“題海式”實際操練,這樣的做法往往會造成學(xué)生出現(xiàn)“高分低能”的情況。此外,在教學(xué)方法上,教師常常會忽略學(xué)生課后思考和探究的重要作用,不能做到與學(xué)生進行知識掌握程度的溝通,忽略了學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)和提升,僅僅講解圓錐曲線的基本知識。
1.進行互動探究性學(xué)習(xí),打造良好氛圍的課堂
學(xué)習(xí)是一個循序漸進的過程,所有的學(xué)習(xí)活動都處在一個大群體之中,相互影響,相互聯(lián)系。圓錐曲線作為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重點和難點,其過程必定離不開師生間、生生間的交流合作以及互動探究。
例如,教師在講授《曲線方程》這一章節(jié)的知識點時,課堂應(yīng)當(dāng)以教學(xué)目標(biāo)為根據(jù),再結(jié)合學(xué)生的能力和水平來設(shè)計,采用師生互動以及學(xué)生合作的方式來引導(dǎo)學(xué)生互助學(xué)習(xí)、共同進步。教師可以給出這道拋物線的經(jīng)典例題:如圖1所示,拋物線y2=4x,頂點是O,焦點是F,點P能在拋物線上隨意移動,Q是OP的中點,M是FQ的中點,求出M點的軌跡方程。教師可將學(xué)生分為若干小組進行自主探討。高中學(xué)生相對于初中和小學(xué)生來說相對自由,希望表達自己的看法、張揚個性。
本題解析如下:
解: 設(shè)M(x,y),P(x1,y1),Q(x2,y2),易求得y2=4的焦點F的坐標(biāo)為(1,0),
∵M是FQ的中點,
2.豐富教學(xué)的內(nèi)容,開拓學(xué)生的思維
高中教材內(nèi)容最鮮明的特點之一是每個章節(jié)之間既相互獨立又相互聯(lián)系,能夠形成一個完整的知識框架體系。圓錐曲線這一章節(jié)的內(nèi)容是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分,也與其他章節(jié)的內(nèi)容緊密相連,如代數(shù)方程等等。因此,教師在進行課堂設(shè)計時,需理清解析幾何與其他章節(jié)知識點的關(guān)系。例如,可以設(shè)置復(fù)習(xí)題如下:
該題考查了橢圓未知參數(shù)以及范圍的計算,考查了學(xué)生的發(fā)散性思維能力以及條件轉(zhuǎn)化能力,需要學(xué)生具有較強的邏輯思維以及發(fā)散性思維,還需要嚴(yán)謹?shù)霓D(zhuǎn)化能力。
本題解析如下:
3.授予畫圖的方法解決數(shù)學(xué)問題
數(shù)形結(jié)合的思想是高中數(shù)學(xué)思想中最重要的組成部分之一,教師在圓錐曲線的教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的能力,提高學(xué)生對圖象的熟悉和敏感程度。教師在講解相關(guān)例題時,可結(jié)合具體圖象,更為直觀地將問題的關(guān)鍵點呈現(xiàn)出來。學(xué)生在剛接觸圓錐曲線的相關(guān)知識時,對各種曲線的圖象不甚了解,在解題時常常無從下手,因此圖象可以起到幫助學(xué)生更好地理解題意的作用。
例如:設(shè)動點p到兩點F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0)的距離分別為d1和d2,∠F1PF2=2θ,且存在常數(shù)λ,λ∈(0,1),使得d1d2sin2θ=λ。