崔志榮
(江蘇省東臺市安豐中學(xué) 224221)
眾所周知,運算是制約學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個重要因素,尤其是解析幾何,運算問題更突出,筆者分析有以下兩個原因:
(1)不少學(xué)生字母數(shù)式運算能力差,他們怕運算,運算習(xí)慣差,運算出錯率高;
(2)不擇思路、不善算理分析.有些學(xué)生運算能力并不差、習(xí)慣也好,而且他們的數(shù)學(xué)分析能力也不差,他們能找到解題思路,但往往一找到解題方法就做下去,他們不善思辨不同的解題思路,不能權(quán)衡不同方法的優(yōu)劣,不能合理優(yōu)化解題方法,加之不善算理分析,以致解題運算失敗.
原因之一需要長期鼓勵學(xué)生強化運算訓(xùn)練、耐心引導(dǎo)規(guī)范解題,方能有效;原因之二要從解題教學(xué)上解決,需要合理引導(dǎo)學(xué)生分析比較不同的解題思路,讓學(xué)生抉擇解題方法,久而久之,能夠提高他們解題的成功率.本文側(cè)重原因之二的解題教學(xué)探討,力圖讓學(xué)生重視解題思路的權(quán)衡比較,從而合理選擇解題方法,提高運算的成功率.
日常教學(xué)研討課中,不少教師都善于一題多解,但往往缺少解題思路的分析,也不管解法是否來得自然、學(xué)生能否想到,變成了解法的堆砌,更缺少解法間的比較分析,對學(xué)生考試幫助不足夠大,因為考試時間有限,有些解法易想但運算耗時,放棄又不甘心,有時甚至出現(xiàn)耗去大量時間還不能完成的情況,影響其他題目的完成、影響整場考試.
在解析幾何中,上述現(xiàn)象比較普遍,比如常見的直線過定點問題,思路易想,求出直線上兩點的坐標(biāo),再化簡直線方程得定點,然而往往化簡直線方程的運算量較大,很多學(xué)生難以化簡而失??;事實上,如能運用“先猜后證”的策略,先通過一些特殊情況得出定點坐標(biāo),然后再證明三點共線,則能減少運算量.也許有教師會說,解析幾何中的這些思想方法,我們都反復(fù)講過多次,但學(xué)生碰到具體問題就是不能運用.學(xué)生為什么不能運用思想方法呢?其實,這些思想方法,學(xué)生雖懂但反思不夠,理解不夠深刻且對其重要性認(rèn)識不足,到具體解決問題時,自然不能運用.
怎樣才能讓學(xué)生重視這些思想方法并認(rèn)真反思呢?僅僅憑教師的口頭分析,不能引起學(xué)生的足夠重視,得讓他們吃“虧”!先讓他們用自己想到的初級方法完成,要不怕浪費時間,然后再引導(dǎo)他們思考解題策略,再讓他們重新完成解題過程.如此再來分析比較方法的優(yōu)劣,分析運算量的大小,讓他們自己權(quán)衡考試時應(yīng)該用什么方法?還運用自己想到的初級方法行不行?他們自然會意識到這些方法策略的重要性,要加強研究和反思,還用原來的方法,運算時間太長,考試時間不夠!久而久之,教師講的這些方法策略才能被學(xué)生接受.為此,本文將結(jié)合兩個具體的教學(xué)案例,展示讓學(xué)生吃“虧”的教學(xué)過程.
圖1
(1)若直線PQ過原點O,求k1k2的值;
(2)設(shè)b=1,k1k2=-1,試探究直線PQ是否過定點?若過,則求出定點坐標(biāo);否則請說明理由.
為讓學(xué)生對“先猜后證”的解題策略的理解更深刻,不宜直接引導(dǎo)學(xué)生理解運用,需要讓學(xué)生運用他們想到的初級方法完成,得讓他們吃“虧”,然后再與教師引導(dǎo)的優(yōu)化方法比較,他們印象才深刻.學(xué)生通常先是化簡直線PQ的斜率,然后用點斜式方程化簡直線PQ的方程,最后求出直線PQ所過的定點.給他們15分鐘左右的時間讓他們運算,看有多少學(xué)生能夠求出定點,并借此向?qū)W生說明,如果考試遇到這類定點定值問題,我們機械運算求解,會耗費大量時間,甚至還不能完成,并且還會影響其他題目的完成,因此,我們需要運用重新優(yōu)化這道題的解法.這樣,學(xué)生才更樂于接受教師引導(dǎo)的解題策略,對方法的理解才會更主動、更易于接受.基于此,教師提出如下問題:
問題本題中的定點問題,直接化簡直線方程求定點,運算難度很大,我們需要變換角度解決問題,我們能不能先找到定點?然后再證明這個定點滿足題意呢?
讓學(xué)生從問題中初步理解“先猜后證”的解題策略.由此再提出,我們運用怎樣的手段才能找到這個定點呢?學(xué)生通常能想到,運用特殊化的手段可以得到定點.于是,有學(xué)生就會提出,取k的兩個特殊值,分別得到兩條直線PQ的方程,其交點就是定點.同樣這也不是最簡潔的找定點的方法,但不要著急,讓學(xué)生做做,讓他們在吃“虧”中成長.最后投影展示一學(xué)生的過程:
圖2
(1)求橢圓E的方程;
(2)過點F作直線l與橢圓E交于M,N兩點,連接MO(O為原點)并延長交橢圓E于點Q,求△MNQ的面積的最大值,以及取得最大值時直線l的方程.
案例2是我校2017屆高三一次檢測考試的題目,第(2)小題區(qū)分度很大,部分學(xué)生不會分析找不到解題思路、部分學(xué)生有思路又因運算能力差而無法完成;還有一個原因,這道題主要有兩個處理方法,一個方法容易完成,另一個方法若有好的解題習(xí)慣、注意解題過程的反思,也容易完成,否則容易陷入困境.這道題的教學(xué)過程復(fù)雜、耗時大,既要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析找思路,又要加強學(xué)生運算能力的訓(xùn)練,并且還要讓學(xué)生學(xué)會反思才能優(yōu)化解題.為此,筆者花了一整節(jié)課完成了該題的教學(xué),以下將粗略回顧這節(jié)課的教學(xué)流程,重點展示讓學(xué)生吃“虧”的教學(xué)過程.
流程二:方法探討.怎樣求△MNQ的面積呢?并要求已想到方法的同學(xué),還要思考有沒有別的處理方法?由此總結(jié)得到如下兩種處理方法:
①S△MNQ=2S△MNO,然后以O(shè)F為底求面積,得S△MNQ=OFyM-yN;
②仍用S△MNQ=2S△MNO,以MN為底,過原點作高h(yuǎn)求面積,得S△MNQ=MN·h;
流程三:分析方法①運算步驟,并要求未能用該方法正確完成的同學(xué)再完成,最后投影展示一學(xué)生的解答解讀;
常聽一些教師說,這個方法已講過多次,還有不少學(xué)生不會運用.出現(xiàn)這種情況,無非兩種原因:一是學(xué)生基礎(chǔ)差且方法的理解要求高,不論教師怎么引導(dǎo),總有學(xué)生學(xué)不會;二是教師引導(dǎo)不當(dāng),硬塞給學(xué)生,學(xué)生排斥不接受.對于前者,要因材施教,們樂意去研究,則更容易理解接受, 同時教學(xué)引導(dǎo)還要順勢而為,逆著學(xué)生的想法評講,他們排斥難接受.本文中的吃“虧”教學(xué),實際上是因勢利導(dǎo),順著學(xué)生的思路方法走,當(dāng)他們碰到困難時,再向教師預(yù)設(shè)的目標(biāo)加以引導(dǎo),學(xué)生自然愿意接受.
就解析幾何而言,教學(xué)的兩個關(guān)鍵點:一是思路方法的研究;二是運算能力的培養(yǎng).對思路單一的解幾題,只有加強運算教學(xué)了.但很多解幾題思路方法靈活,有時不同方法的運算差異相當(dāng)大,這需要教師合理引導(dǎo)學(xué)生選擇思路方法,為讓學(xué)生樂意接受教師的方法策略,需要比較分析教學(xué),要充分體現(xiàn)運用思想方法的優(yōu)越性,為此,讓學(xué)生吃“虧”的必要性就很大,學(xué)生用自己想到的初級方法耗時太大,甚至不能完成,他們當(dāng)然就心悅誠服地接受教師的解題策略.