(郵編:230601)
安徽省合肥市第三十二中學
在2018年高三二模考試前的月考和平時試卷批改中,筆者多次發(fā)現(xiàn)數(shù)學解答題得分較少的是第20道題——解析幾何.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)若不經(jīng)過橢圓C的右焦點F的直線l:y=kx+m(k<0,m>0)與橢圓C交于A、B兩點,且與圓x2+y2=1相切.試探究△ABF的周長是否為定值,若是,求出定值;若不是,請說明理由.
從答卷上來看,有的同學只做了兩問中的第一小問;有的對第二小問也只是寫了一點點,如聯(lián)立一個方程組,搭了個簡單的框架就不了了之,能做完的同學為數(shù)極少.
解析幾何作為高中數(shù)學的重要板塊,承擔著培育學生數(shù)學的兩大核心素養(yǎng),即邏輯思維和計算能力的重任,作為數(shù)學老師在學科教育上應抓住高三全面復習的契機著力落實,這不僅僅是為了高考的得分,更重要的是為學生的后續(xù)學習.為此,高三年級組對不同層次的學生就這種現(xiàn)象進行了座談.根據(jù)座談的結(jié)果,我們將學生分成以下三類:第一類學生只會做第一問,對第二問由于缺少邏輯推理能力而不知如何下筆,建構(gòu)不了知識框架;第二類學生明確解題方向,能搭建解題框架,但因為計算方法選擇不當,計算過程過于繁瑣,導致無法將計算堅持到底;第三類學生有較好的計算能力,但由于缺少必要的訓練,在解題中缺少必勝的信念,從而框架搭好了就此擱淺.
針對學生解題中出現(xiàn)的這些問題,教師如何教學才能改變解析幾何解答中出現(xiàn)的荒蕪局面呢?
現(xiàn)將年級組老師們的建議總結(jié)提煉后,提出要從信念、框架、計算這三個方面著手來改進解析幾何復習教學,改變以前為趕復習進度而忽視學情的講授式模式.為此,在后期的復習中,我們采用了以下流程來幫助學生攻克解析幾何:首先通過簡單題來夯實雙基,幫助學生堅定信念增強信心;再用分層框架來破解典例;掌握常用技能簡化和優(yōu)化計算;最后進行對點強化訓練.下面用實例來闡述具體的做法,以與同仁共享.
解析幾何因計算難而讓不少師生制定了這樣的備考策略:第一問必做,對第二問如果難就選擇放棄.在這樣的指導思想下,即使看似難題,但稍加努力就能解決的問題也會因此而空缺.
波利亞曾說:“認為解題純粹是一種智力活動是錯誤的,決心和情緒所起的作用很重要,教學生解題是意志的教育”.同時越來越多的研究表明:動機和信念在問題解決過程中同樣有重要的意義.筆者贊同以上觀點,認為解析幾何復習中幫助學生樹立戰(zhàn)勝困難的信心比框架、計算顯得更為重要.如對于問題背景中的第(2)問,教師可以在學生已做出(1)問的基礎上,鼓勵學生用數(shù)學語言去翻譯:①直線l與C相交和②直線l與圓x2+y2=1相切這兩個條件.至于這兩步得出的結(jié)論怎么用,教師可以先不說.再引導學生嘗試去寫△ABF周長的表達式.這時學生會遇到如何表示|AB|、|AF|和|BF|的困難.教師適時點撥,進一步引導他們怎樣利用前兩步,這樣逐步引導他們嘗試去解決.讓他們在實踐中積累解題經(jīng)驗,在問題解決中體驗成功的快樂,在戰(zhàn)勝困難中堅定信念.
愛因斯坦說得好,他認為信念最好能由經(jīng)驗和明確的思想來支持.這說明除了有意識,還要有活動經(jīng)驗,而經(jīng)驗的獲得來自于大量的實踐.信念的培養(yǎng)不是老師幾句鼓勵的話就能樹立的,它需要有扎實的基礎,教師的有效示范,學生的積極內(nèi)化和有素的訓練來支撐.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)設直線l不經(jīng)過P2點且與C相交于A、B兩點.若直線P2A與直線P2B的斜率的和為-1,證明:l過定點.
做法剖析:
(1)根據(jù)邏輯關系,搭建分層框架,對本題的第二問采用分析法執(zhí)果索因.
尋結(jié)論成立的條件,步步為營理清解題思路,消除解題的盲目性,增加解題的信心.通過化整為零,將解題過程分成若干層.根據(jù)層與層之間的邏輯關系建立起框架,然后自下而上進行書寫.具體如下:
(2)理清條件關系,翻譯每層內(nèi)容
為了表達的需要,引導學生大膽設出未知量,將題中的條件關系用數(shù)學符號或式子來表達,在框架的指引下理清k和m的邏輯關系,朝目標方向努力.
第一層:特殊情況驗證.
一般情況證明:
聯(lián)立方程,得出兩點間坐標的關系,用兩點的坐標表示斜率和.
設l:y=kx+m(m≠1),A(x1,y1),B(x2,y2).
第二層:利用韋達定理,根據(jù)斜率和為-1,尋找k與m的關系式.
第三層:消去k,將其方程化為點斜式,從而得出定點.
(3)對點練習,訓練思維 選擇相應的模擬題,讓學生分析,進行解題前邏輯思維訓練.采用獨立思考,暢談解法,優(yōu)化解法這樣的課堂活動來激發(fā)學生的解題熱情,開發(fā)學生解題潛能.
解析幾何的特點是計算難,如果計算方向不明確,方法繁雜會導致整個解題全盤崩潰.因而當學生面對問題時,首先要引導學生多想少算,明確計算對象,優(yōu)選解題方法,設計合理的運算途徑.框架構(gòu)建好后,要求學生再想一想,尋找恰當?shù)挠嬎惴椒ǎ员愫喕\算過程而獲得優(yōu)解.常用的簡化計算方法有:追根溯源,回歸定義;平面幾何滲透,數(shù)形結(jié)合;設而不求,整體運算;利用韋達定理化繁為簡等.
圖1
(Ⅰ)當t=4,|AM|=|AN|時,求△AMN的面積;
(Ⅱ)當2|AM|=|AN|時,求k的取值范圍.
做法剖析 (Ⅰ)解略;(Ⅱ)條件中|AM|和|AN|都是弦長,因而需要利用弦長公式,于是聯(lián)立方程求出|AM|.為簡化計算,再利用MA⊥NA,在|AM|已得出的基礎上,直接求出|AN|.
(1)設而不求,整體代入
(2)利用垂直,避免重復
(3)挖掘隱含條件,建立不等關系
(4)對點練習,強化計算
讓學生在練習中逐步掌握運算技能,在計算中磨練意志,消除對解幾的畏懼心理.
(1)求橢圓C的標準方程;
在框架分層式的解題解學中,框架有助于學生按照邏輯關系尋找解題方向,
分層有助于梳理條件,分解難點.而一些簡化計算方法的掌握便于學生優(yōu)化計算,使計算變得更流暢.對點訓練讓學生從解題的模仿開始,逐步訓練思維和提高計算能力.通過一段時間的訓練,取得了一定的成效.從學生的答卷來看,回答解幾大題第二問的同學越來越多,能堅持做完的同學也多了起來,該題年級平均得分在逐步提高.在嘗試的過程中,感觸較多,反思感悟可總結(jié)成以下三點:
反思一不憤不啟,學會忍
不憤不啟是指不到學生們想弄明白而還沒有弄明白時,不去啟發(fā)他.在課堂上我們經(jīng)??吹綄W生解這類題會跑偏,出現(xiàn)一開始解題方向不對,選擇的計算方法過于繁瑣,跌跌撞撞艱難向前的現(xiàn)象.這時的老師要學會忍,不要馬上就呈現(xiàn)解答.要讓學生在挫折中探索解題方向,以便能更好地磨練他們計算耐力,讓他們更深刻地去體會計算背后的算理.啟發(fā)時先多問問學生是如何想的,為什么這樣想,然后貼近學生的認知去啟發(fā).切不可急于兜售自己的想法,而掐滅學生思維的火花.
反思二不舍不得,學會放
對解析幾何的復習,教師要敢舍,認為多講一些題型,學生就能搞好是老師們的一廂情愿.對學生解題思路和計算能力的訓練,雖然開始訓練時很費時間,但教師也要舍得把寶貴的課堂時間放手給學生去嘗試,即便一堂課只解決一道題,只要學生能真正理解掌握也是值得的.授之以魚不如授之以漁,沒舍就沒有得!
反思三不急不躁,學會聽
一道解析幾何題,它的的解法往往有多種.教師的解法不是權威,我們要放下權威,更多地去關注學生的想法.借學生的口讓各種解法“百花齊放”起來,讓他們在思維碰撞中尋找最優(yōu)解.即使學生的解法很拙劣,教師也要不急不躁,耐心去傾聽,呵護學生參與思考的積極性.
總之,對解析幾何的復習,我們既要從意識層面去落實,調(diào)動學生的一切非智力因素的參與;又要從實踐層面上加以夯實.用信念、框架和計算這樣的三套車齊驅(qū)并駕我們高三解析幾何的復習,相信一定不會辜負“把立德樹人作為教育的根本任務”的歷史使命!