徐浩
二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的重難點,與其他知識的結(jié)合自然且靈活多變,是幫助學(xué)生全面深入理解“函數(shù)”這一概念以及加強學(xué)生思維訓(xùn)練的合適內(nèi)容. 我校初中數(shù)學(xué)實行分層教學(xué),筆者執(zhí)教的是最高層次S層,本堂習(xí)題課選擇了一道經(jīng)典的二次函數(shù)與直角三角形相結(jié)合的綜合問題,題目設(shè)置不難,學(xué)生容易入手. 為了充分挖掘題目價值,讓課堂“思維流量”最大化,筆者決定把課堂“還給”學(xué)生,讓學(xué)生主講,將他們的思維充分展現(xiàn)出來,適時加以引導(dǎo)和點撥,激發(fā)學(xué)生自主探究精神,提升他們解決問題的能力.
一、課堂實錄
(下發(fā)學(xué)案)
已知:如圖1,一次函數(shù)y=x+1的圖像與x軸交于點A,與y軸交于點B;二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖像與一次函數(shù)y=x+1的圖像交于B、C兩點,與x軸交于D、E兩點且D點坐標(biāo)為(1,0) .(1)求二次函數(shù)的解析式;(2)在x軸上是否存在點P,使得△PBC是以P為直角頂點的直角三角形?若存在,求出所有的點P,若不存在,請說明理由.
師:請同學(xué)們用8分鐘時間思考和完成這道習(xí)題.
(8分鐘后)
師:本題第1問比較基礎(chǔ),考查二次函數(shù)解析式的求解,請同學(xué)直接上臺板書答案.
(生1板書答案:y=x2-x+1)
師:答案正確嗎?
生齊:正確.
評析:選擇學(xué)生板書,而不是口答,目的在于強調(diào)書寫的規(guī)范.
師:第2問考查“點是否存在”的問題,請問做此類題型,我們需要注意哪些問題?
生2:可以先假設(shè)存在符合條件的點P,然后驗證它的合理性,并且往往求出來不止一個點;這里點P在x軸上,所以它的縱坐標(biāo)一定是0,因此可以設(shè)P(a,0).
生3:這里要求直角三角形,而不是我們最常見等腰三角形,并且題目已經(jīng)限定直角頂點是點P,那么不需要分類討論了.
師:兩位同學(xué)分析的十分到位,認(rèn)真審題和針對此類題型積累的經(jīng)驗會對解題非常重要.
評析:從學(xué)生角度分析題干和總結(jié)題型經(jīng)驗會給他們留下更加深刻的印象.
師:老師在巡查大家做題的過程中發(fā)現(xiàn)幾種不同的做法,那請同學(xué)們上臺講解自己的做法.
(生4上臺,投影自己的學(xué)案)
生4:我先假設(shè)點P存在,并在x軸上為它取一個大概的位置,再連接BP和CP. 由題意知∠BPC=90°,那么由勾股定理可得到:BP2+CP2=BC2,而BP、CP和BC的長度均可根據(jù)坐標(biāo)系中“兩點距離公式”寫出來,從而得到關(guān)于a的方程:1+a2+9+(4-a)2=20,化簡后為a2-4a+3=0,解得a1=3,a2=1,所以存在符合題意的點P,且有兩個,坐標(biāo)分別是P1(3,0)、P2(1,0).
(全班掌聲)
師:請問有多少同學(xué)用這個方法?(學(xué)生舉手)一多半同學(xué)。的確,提到直角三角形,我們很快能想到用勾股定理,其中運用“兩點距離公式”時需要認(rèn)真計算. 用其他方法解題的同學(xué)請上臺展示.
生5:我是這樣做的:過點C向x軸作垂線CH,發(fā)現(xiàn)有“一線三等角”模型,因此我用相似三角形對應(yīng)邊成比例計算,我列的等量關(guān)系是=,這些線段長度都很容易表示出來,因此列方程 =,化簡后也是 a2-4a+3=0,答案和上一個同學(xué)一樣.
(全班掌聲)
師:很棒的發(fā)現(xiàn),原來相似三角形無處不在。但是老師這里需要提醒:方程=是一個分式方程,因此求解過程大家不要忽略了“檢驗”這一步. 我聽見下面有同學(xué)說還有方法,有請上臺.
生6:我們知道如果兩條直線垂直,那么它們解析式的斜率乘積就是-1,即 KBP·KCP=-1,我計算得到KBP=-,KCP=,所以有方程=-1,化簡后也是a2-4a+3=0.
(全班掌聲)
師:從大家熱烈的掌聲中,老師聽出了同學(xué)對這種方法的認(rèn)可. 的確,坐標(biāo)系中垂直直線斜率的關(guān)系往往為求解直角三角形的問題帶來新的思路.
生7:老師,這個“斜率乘積為-1”的結(jié)論考試中能直接用嗎?教材上沒有講到.
師:可以的,雖然這是高中教材上的知識點,但知識是相通的,可以“提前”使用. 同學(xué)們腦洞大開,提出了三種解法,相信大家已經(jīng)很有收獲了,謝謝上臺展示的同學(xué)們.
生8:老師,我好像又想到一種方法,但不知道行不行?
師:沒關(guān)系,你來講一講,同學(xué)們掌聲鼓勵.
(全班掌聲)
生8:我們剛學(xué)了圓的知識,知道了圓的直徑所對的圓周角是直角,那么點P就一定在以BC為直徑的圓上.
師生齊(驚喜):是的,對的.
生8:呃,可是我還沒想到怎么計算.
師:沒關(guān)系,能聯(lián)想到圓的性質(zhì)已經(jīng)很厲害了. 老師也沒想好怎么計算,那我們再花幾分鐘時間想一想這個辦法能否行得通. 開始!
(2分鐘后)
生9(激動):老師,行得通,我做出來了.
師:太好了,那你來完成它.
生9:以BC為直徑的圓的圓心在BC的中點,標(biāo)上點M,那么MP就是半徑,即MP=BC,點M的坐標(biāo)可以用 “中點坐標(biāo)公式”計算,也就是(2,2),然后用“兩點距離公式”寫出EP和BC的長度,列出方程 (2-a)2+22=5,化簡后還是 a2-4a+3=0.
(全班掌聲)
生10:老師,用“直角三角形中斜邊上中線等于斜邊的一半”也能解釋這個問題.
師:是的. 直徑BC、弦BP和CP圍成的直角三角形,這時半徑MP則為斜邊BC上的中線. 大家看,這些知識的聯(lián)系還是非常緊密的. 對于這個二次函數(shù)和直角三角形的綜合題,大家表現(xiàn)非常好,一共想到了四種解法,不愧是S班的學(xué)生. 這里老師給大家留一個課后作業(yè):若將題目中“以點P為直角頂點”的字樣去掉,那么答案又是怎樣?請大家至少用兩種方法求解.
評析:全程展示學(xué)生的成果,配合他們自己的講解,充分將學(xué)生的做題思路和思維方式展現(xiàn)出來. 學(xué)生成為課堂的主人,充分體現(xiàn)其主體地位;教師適當(dāng)點評和引導(dǎo),不失其課堂主導(dǎo)作用. 面對預(yù)設(shè)外的課堂生成,教師靈活積極地處理,而非“避而不談”,使得學(xué)生收獲信心、得到啟發(fā),課堂不失靈氣. 因勢利導(dǎo)地安排課后作業(yè),激發(fā)學(xué)生 “二次思考”,達(dá)到落實和提高的效果.
二、教學(xué)反思
1. 學(xué)生是課堂的主體
“新課程”理念的不斷推進(jìn),要求教師不斷更新觀念,轉(zhuǎn)變角色,改變課堂中注重知識傳授的傾向,讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會合作,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與,在教學(xué)中尊重學(xué)生,凸顯學(xué)生的主體地位. 課堂上教師把時間和空間讓出來,學(xué)生帶著興趣思考和展示,充分發(fā)揮自己的想象,在相互評價與質(zhì)疑中得到拓展與提升. 教師不再是課堂的主體,但并不意味著喪失主導(dǎo)權(quán). 教師精心備課、合理預(yù)設(shè)、適時點撥以及靈活應(yīng)對是保證課堂上學(xué)生思維活躍、學(xué)習(xí)過程詳略得當(dāng)、教學(xué)結(jié)構(gòu)完整有序的基礎(chǔ),從而教師之于課堂的“舵手”作用得以彰顯.
2. 課堂生成是課堂的資源
教師每天面對的是一群充滿活力、充滿個性的“生命體”,教師的課堂總處于一種變化的狀態(tài)中,通過預(yù)設(shè)和對話促使課堂生成,不斷加強對課堂生命和課堂生成狀態(tài)的思考正是我們執(zhí)著的追求.本文課堂實錄中“生8”提出的第四種解法是課堂預(yù)設(shè)外的,面對課堂即時生成的資源,教師不是敷衍了事、一筆帶過,而是引導(dǎo)并參與到學(xué)生的繼續(xù)探究中. 這里,筆者感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)并非單純的解題與應(yīng)用,而且是對問題的深入思考,也是對事物內(nèi)在聯(lián)系的探索. 同時,我也看到了學(xué)生無限的想象力與創(chuàng)造力,教師是點燃火炬的人,課堂生成不僅能讓火炬旺盛地燃燒,甚至可以把火炬燃燒到課外,指引學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)、思考和解決問題.
3. 課后作業(yè)是課堂的延伸
一直以來,如何把握“熱烈的課堂氛圍”和“知識的鞏固落實”的關(guān)系是一線數(shù)學(xué)教師研討的重要議題,筆者認(rèn)為課后作業(yè)的設(shè)計在一定程度上能將二者有效結(jié)合. 課堂實錄中將例題自然地改編為一道作業(yè)題,沒有新編的背景、沒有復(fù)雜的數(shù)據(jù),僅將題干的條件弱化,達(dá)到了拓寬題目廣度和深度的目的. 這樣的設(shè)計既能讓學(xué)生保持繼續(xù)探索的熱情,還能將課堂上并未“落在筆頭”的知識與技能鞏固. 科學(xué)有效的課后作業(yè)設(shè)計是課堂延伸的重要一環(huán),就像剛欣賞完一部優(yōu)秀的影視作品,人們在津津樂道、流連忘返的同時,更加期待續(xù)集的上演.
責(zé)任編輯羅峰