孟瑩??
摘要:筆者所談的這節(jié)課選自普通高中人教A版數(shù)學(xué)必修2。這本書(shū)里所寫(xiě)內(nèi)容全是幾何學(xué),但又有所不同。第一部分是立體幾何,仍使用公理化的方法研究幾何學(xué),是初中平面幾何學(xué)習(xí)的延續(xù)與提高,凡是用公理化的方法研究幾何學(xué)都屬于“歐式幾何”,為古希臘著名數(shù)學(xué)家歐幾里得所創(chuàng)立。第二部分是解析幾何,使用坐標(biāo)化的方法研究幾何學(xué),為法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡爾和費(fèi)馬同時(shí)創(chuàng)立,本節(jié)課是學(xué)生學(xué)習(xí)解析幾何的開(kāi)端,學(xué)生將首次體驗(yàn)借助數(shù)來(lái)研究幾何學(xué)的方法,教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)勢(shì)必須考慮到這一因素,可是,完成本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)并非易事,幾個(gè)棘手的問(wèn)題有待解決,下面就遇到的問(wèn)題談?wù)勎覀€(gè)人的解決方法。
關(guān)鍵詞:教學(xué);問(wèn)題;方法
問(wèn)題一:“傾斜角”的定義
教材在給出傾斜角的定義時(shí)輕描淡寫(xiě),以“容易看出,顯然”這樣的字樣巧妙地將一些并不容易、顯然的問(wèn)題留給了讀者。課本寫(xiě)著兩點(diǎn)確定一條直線,過(guò)一點(diǎn)有無(wú)數(shù)條直線,問(wèn)道:這些直線有什么不同?緊接著寫(xiě),顯然,它們的傾斜程度不同。我們?cè)啻我勒战滩纳线@樣去設(shè)計(jì)提問(wèn),結(jié)果學(xué)生啞口無(wú)言,個(gè)別同學(xué)預(yù)習(xí)了便會(huì)說(shuō)出課本上的答案,其他同學(xué)聽(tīng)到這個(gè)答案也并沒(méi)有表現(xiàn)出恍然大悟。這讓我們意識(shí)到這不是個(gè)顯然的問(wèn)題,強(qiáng)行告訴學(xué)生答案違背學(xué)習(xí)的規(guī)律,效果是可想而知的。然后教材又寫(xiě):我們用什么量描述傾斜程度呢??jī)A斜角,之后給出傾斜角的定義:若直線與x軸相交,把直線向上方向與x軸正半軸所成的角叫傾斜角;若直線與x軸平行或重合,規(guī)定傾斜角為0度。好多賽課,課題是這節(jié)課的,敗筆都出現(xiàn)在傾斜角概念的給出上,其實(shí)老師講的都心虛,明知有好多問(wèn)題,稍加強(qiáng)調(diào),擅長(zhǎng)推理的同學(xué)便會(huì)提出問(wèn)題,不信服充斥著課堂,教學(xué)效果受到很大影響。傾斜角是用來(lái)描述直線傾斜程度的幾何元素,相信好多教師都有過(guò)這樣的疑問(wèn),為什么不選擇直線向上方向與x軸負(fù)半軸所成的角,甚至這條直線和y軸的正負(fù)半軸還會(huì)形成角,實(shí)質(zhì)是這條直線和坐標(biāo)軸會(huì)形成八個(gè)角,兩兩互為對(duì)頂角,有區(qū)別意義的是四個(gè)角,而這四個(gè)角中的任何一個(gè)都可以描述直線的傾斜程度。總之,直線的不同,傾斜程度,傾斜角的銜接生搬硬套,是教學(xué)設(shè)計(jì)的一大問(wèn)題。
其實(shí)回避是最大的問(wèn)題,不如拿出來(lái)研究一番,兩點(diǎn)確定一條直線,過(guò)一點(diǎn)可以畫(huà)出好多條直線,然后提出問(wèn)題:這些直線有什么不同?這是一個(gè)開(kāi)放性的問(wèn)題,只要是不同都是正確答案,諸多答案中有一種是方向不同,我們可以看做是過(guò)一點(diǎn)向不同的方向畫(huà)了直線。那我們經(jīng)常用什么量來(lái)描述方向呢?這個(gè)問(wèn)題對(duì)學(xué)生是有難度的,但是稍加啟發(fā),也容易得到想要的答案。地理課中常說(shuō)的東南方向,指的是東偏南45度,所以我們可以用角來(lái)描述方向。接下來(lái)將直線放入坐標(biāo)系,這是解析幾何最偉大的發(fā)明,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)一條直線和坐標(biāo)系會(huì)形成八個(gè)角,且兩兩互為對(duì)頂角,所以實(shí)質(zhì)有區(qū)別意義的是四個(gè)角,接下來(lái),猜一猜:數(shù)學(xué)家會(huì)選擇哪個(gè)角呢?自然選擇看起來(lái)最形象、最舒服的那個(gè)角,即課本中的定義順理成章。
問(wèn)題二:“斜率”的定義
斜率是傾斜角的正切值。課本上提到了坡比,用類比的思路給出了斜率的定義,可是經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)如果開(kāi)門(mén)見(jiàn)山只說(shuō)坡比,類比的意味還是要欠缺一些。課本上沒(méi)有提及坡度,希望我們也不要忘記了。調(diào)整之后,我設(shè)計(jì)了這樣的類比過(guò)程,課件上呈現(xiàn)兩道平緩程度差不多的坡,問(wèn)同學(xué)們哪道坡汽車更容易上去,以此引出坡度,坡度可以用來(lái)描述坡的陡峭程度,與傾斜角意義相同。然后再引出學(xué)生熟知的坡比定義,即坡角的正切值,發(fā)現(xiàn)坡比同樣可以描述坡的陡峭程度。因此受啟發(fā),定義傾斜角的正切值,它仍然可以描述直線的傾斜程度,只是起名直線的斜率。這樣方可輕松給出斜率的定義,學(xué)生接受新事物是有心理依托的,是順其自然的。
問(wèn)題三:斜率公式的推導(dǎo)
兩點(diǎn)可以確定一條直線,自然確定了直線的一切量,包括傾斜角和斜率,那么如何由直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)來(lái)計(jì)算直線的斜率呢?這一過(guò)程是自然的,可是斜率公式受傾斜角和直線上兩點(diǎn)位置的影響,推導(dǎo)時(shí)不得不分類討論,若以傾斜角和直線上兩點(diǎn)位置可以將直線分為八類,分別為傾斜角為0度、銳角、90度、鈍角,再做兩點(diǎn)的順序考慮共八種,這么多種情況,課堂上一一解決顯然時(shí)間來(lái)不及,如若是以片蓋全,又沒(méi)法向數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)交代,如何處理二者的矛盾呢?我們還是應(yīng)該引領(lǐng)學(xué)生分析出上述八種情況,其中傾斜角為0度和90度屬于特殊情況,斜率的情況很好解決,這樣就只剩下四種,然后從這四種中選擇代表進(jìn)行研究,首先傾斜角為鈍角和銳角各選一種情況,再刻意選擇兩點(diǎn)順序不同的,其實(shí)要是能完成這兩種情況的推導(dǎo),那么剩下的兩種情況如出一轍。接下來(lái)由學(xué)生探究完成所選兩種情況下斜率公式的推導(dǎo),盡管探究的過(guò)程是比較困難的,我們也要鼓勵(lì)學(xué)生積極完成,教師除了事先鋪墊好,還要及時(shí)的給以啟發(fā),糾正和指導(dǎo),學(xué)生畢竟是初學(xué)者,推理論證的能力參差不齊,我們不要有過(guò)分苛刻的要求,方能真正體現(xiàn)教師的主導(dǎo),學(xué)生的主體地位。
以上三個(gè)問(wèn)題是我和我的同事們?cè)诮虒W(xué)的過(guò)程中遇到的非常棘手的問(wèn)題,得益于一次比賽,反復(fù)思考推敲,形成了一個(gè)較為完美的教學(xué)設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)實(shí)踐是比較成功的,這樣的設(shè)計(jì)一定還不是最完美的,但是我在本次教學(xué)設(shè)計(jì)中把傾斜角和斜率概念的得出作為重點(diǎn),注重學(xué)生在得到概念這一過(guò)程中的積極參與、主動(dòng)探究,通過(guò)設(shè)計(jì)一些具有思考價(jià)值的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生的思考步步深入,最后概念在頭腦中呼之欲出,從而讓學(xué)生感受到得出概念這一過(guò)程是自然的、是清楚的、是水到渠成的。靈活的化解了斜率公式推導(dǎo)過(guò)程中嚴(yán)謹(jǐn)與教學(xué)時(shí)間不夠的矛盾,經(jīng)過(guò)層層分析引領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)了一次完整的思維過(guò)程。
作者簡(jiǎn)介:孟瑩,寧夏六盤(pán)山高級(jí)中學(xué)。endprint