顧斌元
(甘肅省武威第八中學,甘肅 武威)
數學概念是數學教材結構的最基本的因素,正確理解數學概念,是掌握數學基礎知識的前提.在新課標的要求下,數學概念課的教學,要讓學生體會概念產生的源頭,親歷概念形成的過程;自主抽象概括形成概念,自覺應用概念去解決問題.因此,正確認識數學概念,掌握概念并應用它解決數學問題就成為數學教學的重要組成部分.那么怎樣才能使學生駕馭數學概念呢?現以“直線的傾斜角和斜率”一節(jié)教學為例,談一談在概念課教學中如何設計問題.
問題1:黑板上有兩個正方形(邊長差別很大),你能用三角板畫出它們的對角線嗎?小正方形的對角線容易畫出:兩個相對頂點確定一條直線,但在畫大正方形對角線時卻有無處下手之痛,陷入困境——三角板邊長不夠,怎么辦?
鼓勵學生思考,設計方案.
方案:可用一個頂點和一個與一邊成45°的角確定這條對角線.
問題2:若選用大正方形的一個頂點和一個與一邊成60°的角畫直線,是否可能是正方形的對角線?
由此學生得到啟示,一個點與一個角可確定一條直線,產生了“用角來刻畫直線位置”的強烈愿望.這樣便自然產生了“直線的傾斜角”的概念.
問題3:用直線的傾斜角和直線上一點(有序實數對)同時刻畫一條直線時,在單位與進制方面有何不便?
單位不同,進制不同,產生極大不便,且考慮到直線上點P(x,y)有,這樣便自然產生了用傾斜角的正切三角函數值來代替傾斜角的愿望,由此引入了“斜率”概念.
新的概念產生之后,往往由于學習得不斷深入,發(fā)現初學概念有一定的“不完整”“不嚴謹”之處,這就需設計合理的問題對概念進行補充與完善,在教師的指導下歸納、敘述,從而變得簡明清晰、嚴謹準確.
問題4:平行于x軸的直線傾斜角、斜率各為多少?
問題5:平行于y軸的直線傾斜角為多少?斜率如何?
問題6:直線傾斜角的取值范圍是多少?
于是在規(guī)定下完善概念.
問題 7:若直線過O(0,0),A(-1,-1),其傾斜角和斜率各為多少?
問題8:若直線過點P(5,4),Q(-3,2),則向量的坐標是多少?
由特殊到一般可設計以下問題.
問題9:若直線過點P(x1,y1),Q(x2,y2),向量的坐標是多少?作則直線OM的斜率為多少?直線PQ的斜率為多少?
鼓勵學生思考,并根據思路畫出路徑:
如此自然形成了斜率公式.
數學概念形成后,嚴格地逐字逐句地敘述、審核通過具體例子說明內涵、外延,引導學生利用概念解決問題和發(fā)現概念在解題中的作用,從而強化對概念的鞏固和掌握,是數學概念教學的重要環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)操作中問題設計的成功與否,直接影響教學效果.問題過于簡單重復,達不到提高的效果,過于綜合又使學生力不從心.因而在這一階段的問題設計,應遵循循序漸進的原則,問題應有梯度,要有層次,由直接應用概念到概念的變式應用,逐步加深和提高.在學生理解了斜率公式之后,可設計以下遞進式題組來鞏固提高對概念的進一步理解掌握.
問題 10:已知直線過A(1,3),B(m,2),求直線的傾斜角與斜率.
問題 11:已知直線過P(2m+3,m),Q(m-2,1).
當m為何值時,直線與y軸垂直?
當m為何值時,直線與x軸垂直?
當m為何值時,直線傾斜角為
通過幾個問題的解決,加深了學生對直線的傾斜角和斜率概念的認識,使學生的認識提高了一個層次.