牛云芳
[摘 ?要] 學(xué)生在學(xué)習(xí)中自發(fā)產(chǎn)生的質(zhì)疑與探究能令課堂教學(xué)更加熠熠生輝,教師應(yīng)善于利用學(xué)生在課堂上產(chǎn)生的“意外”并引導(dǎo)學(xué)生展開自主探究和討論,使學(xué)生自研自探能力不斷提升的同時獲得更加靈活而具深度的思維發(fā)展.
[關(guān)鍵詞] 自生型探究;質(zhì)疑;意外生成;自發(fā)性
教師往往會在課堂教學(xué)之前進行質(zhì)疑與探究活動的預(yù)設(shè)以期促進學(xué)生質(zhì)疑能力與探究能力的提升,除此以外,學(xué)生在自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)中也會自主生成質(zhì)疑與探究,這些出乎教師預(yù)期的質(zhì)疑與探究都屬于“自生型探究”,這是學(xué)生在提出問題、分析問題、解決問題、總結(jié)體驗與拓展思維的過程中所產(chǎn)生的一種自發(fā)性的思考. 文章結(jié)合試卷評講中的某一片段,對課堂教學(xué)中的“自生型探究”做出了一定的思考.
題目:如圖1,在平面直角坐標系xOy中,橢圓 + =1(a>b>0)的左、右焦點分別是F1,F(xiàn)2,頂點B的坐標是(0,b),△BF1F2是邊長等于2的等邊三角形.
(1)求橢圓的方程;
(2)過右焦點F2的直線和橢圓相交于點A和點C,若將△ABF2,△BCF2的面積分別記作S1,S2,且S1=2S2,則直線斜率應(yīng)為多少?
筆者任教班級的學(xué)生全都完整回答出了第(1)問,答案是 + =1,但第(2)問的解答情況就不太理想了,全班有一半以上的學(xué)生沒有回答出來,因此筆者在試卷講評中對第(2)問進行了重點分析.
筆者首先請每位學(xué)生結(jié)合自己的答題情況進行了新的思考,然后請每位學(xué)生在各學(xué)習(xí)小組內(nèi)對第(2)問的解決途徑進行了討論,最后請各小組代表將本組的討論結(jié)果進行了展示.
生1:根據(jù)題意與圖形可知,兩三角形等高但底不等,因此對于面積關(guān)系的思考也直接轉(zhuǎn)化成了對兩個線段長度關(guān)系的思考,然后開始解題. 設(shè)B到直線AC的距離是h,因為S1=2S2,所以 AF2·h=2× F2C·h,即AF2=2F2C,因此 =2 . 設(shè)A(x1,y1),C(x2,y2),又F2(1,0),所以(1-x1,-y1)=2(x2-1,y2),則x1=3-2x2,y1=-2y2,代入橢圓方程有 + =1, + =1,解得x2= ,y2=± .因此該直線的斜率為k= =± .
生1繼續(xù)評價:(1)聯(lián)想向量在解析幾何中所起的作用并因此獲得A,C之間的關(guān)系;(2)將x1,y1用x2,y2表示也可以構(gòu)建方程并解決問題.
生2:我在解題時一樣用到了向量,不過代入橢圓方程這一環(huán)節(jié)我沒有做,我是利用圓錐曲線的統(tǒng)一定義來解題的.
從生1的解法上可知,x1=3-2x2. 設(shè)點A(x1,y1),C(x2,y2)到橢圓 + =1右準線x=4的距離是d1,d2,則 = , = ,由AF2=2F2C得2- x1=22- x2,化簡為x2=2+ x1,結(jié)合x1=3-2x2,解得x2= (以下同生1的解法).
生2繼續(xù)評價:(1)我根據(jù)題中出現(xiàn)的焦點弦想到了圓錐曲線的統(tǒng)一定義;(2)在統(tǒng)一定義中找橫坐標或縱坐標的直接關(guān)系是可行的.
生3:我是通過構(gòu)建直角三角形來解題的. 如圖2,分別過A,C兩點作準線的垂線,垂足分別記作A′,C′,過點C作CH⊥AA′,垂足記作H,根據(jù)統(tǒng)一定義可知 = = . 又AF2=2CF2,在Rt△CAH中,AC=3CF2,AH=2CF2,因此CH= CF2,因此tan∠CAH= ,因此直線的斜率為k= ,結(jié)合橢圓的對稱性可知k=- 同樣符合題意.
生3繼續(xù)評價:(1)由統(tǒng)一定義可實現(xiàn)焦半徑的轉(zhuǎn)化并因此解題;(2)利用直角三角形求解能使解題過程更為優(yōu)化.
筆者看到以上三位學(xué)生的答題思路與過程之后,深感欣慰并及時給予了高度評價,正想繼續(xù)后面內(nèi)容的講解之時,“意外”卻在此時產(chǎn)生了.
生4:我對生3的想法表示贊同,不過我也有這樣一個疑問:在Rt△CAH中,懂得焦點分弦的比之后即可求得直線的斜率,那么,知道直線的斜率即可求得焦點分弦的比這一觀點是否成立呢?
筆者面對這一問題并沒有立即做出解答,而是將生4的這一疑問拋給了全班學(xué)生,給自己思考空間的同時也給了學(xué)生足夠的空間來解決這一意外生成. 各小組學(xué)生在一定的思考之后開始了討論,筆者在學(xué)生的討論中也進行了關(guān)注與了解并適時加入了探討,學(xué)生的思考與討論展示如下.
生5:我認為生4所提出的問題應(yīng)該有肯定的答案,比如直線的斜率是1, = = ,在Rt△CAH中,AC= AH= (AA′-CC′)= (2AF2-2CF2),而AC=AF2+CF2,因此(2 -1)AF2=(2 +1)CF2,繼而得出了 = .
師:非常好!生5在圓錐曲線的定義與Rt△CAH之間進行了靈活的轉(zhuǎn)化.
生5(繼續(xù)提問):老師,直線的斜率與焦點分弦的比值求出以后,我們是否還可以求出橢圓的離心率呢?
學(xué)生紛紛議論起來.
生6:我覺得是能求出的,因為在Rt△CAH中涉及了直線的斜率、橢圓的離心率以及焦點分弦的比值這三個量,因此我認為根據(jù)統(tǒng)一定義,知道其中兩個量以后,求解第三個量也就不難了. 比如,如果知道了直線的斜率為1以及AF2=2F2C,則有如下過程: = =e,又AF2=2CF2,在Rt△CAH中,AC=3CF2,AH=AA′-CC′= CF2,cos∠CAH= ,因此 = = ,因此e= .
生6又問:(1)雙曲線、拋物線等情況下是否也會存在與上述類似的結(jié)論呢?求離心率、比值、斜率等問題是否存在通式呢?
(2)如果有過左焦點F1的直線和橢圓相交于點A和點C,還會存在一樣的結(jié)論嗎?
(3)如果焦點在y軸上,還會產(chǎn)生怎樣的結(jié)論呢?
筆者對于生6的這些提問感到意外與驚喜,趕緊引導(dǎo)各學(xué)習(xí)小組對以上問題進行了討論,最終獲得了如下成果:
成果1:若有標準圓錐曲線且其焦點在x軸上,離心率是e,過焦點F的弦AB分得兩個焦半徑的比是λ(λ>1),直線和x軸形成的夾角是α,則有cosα= .
成果2:若有標準圓錐曲線且其焦點在y軸上,離心率是e,過焦點F的弦AB分得兩個焦半徑的比是λ(λ>1),直線和x軸形成的夾角是α,則有sinα= .
學(xué)生剛剛展示完討論的成果,下課鈴聲就響了,筆者原本預(yù)設(shè)的教學(xué)任務(wù)因為學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的種種“意外”而被耽誤了,然而筆者并未因此而焦急. 相反,筆者因為學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中能夠如此積極動腦并產(chǎn)生諸多的自主質(zhì)疑而感到驚喜萬分,也因為學(xué)生因此做出的探索而感到欣慰,課堂教學(xué)雖未完成預(yù)設(shè)的任務(wù),但學(xué)生學(xué)習(xí)中形成的“自生型探究”卻令本堂課的教學(xué)更加熠熠生輝.
建設(shè)探究型課堂是新課程改革最為顯著的一個特點,對于教師來說,這是一種新的挑戰(zhàn). 教師在實際教學(xué)中應(yīng)能為學(xué)生的“自生型探究”創(chuàng)造平臺,使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生質(zhì)疑并因此展開主動的探究. 值得教師注意的是,怎樣在探究型課堂教學(xué)中喚醒學(xué)生的自主性并引領(lǐng)學(xué)生展開探究是最為重要的問題. 因此,教師應(yīng)在實際教學(xué)中設(shè)置具備生成性、表現(xiàn)性與差異性的課堂目標,在課堂教學(xué)中善于運用交互式、對話式等多種教學(xué)方法以促進學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的激發(fā),不斷優(yōu)化學(xué)生的探究環(huán)境并因此使學(xué)生獲得自主探究的廣闊空間,使學(xué)生的想象與思維更加自由并因此獲得更多的質(zhì)疑與發(fā)現(xiàn).
總之,教師在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)敢于放手、善于放手,為學(xué)生創(chuàng)造更多的空間并鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑,使學(xué)生能夠利用互助學(xué)習(xí)的能量并因此獲得自研自探能力的不斷提升,引導(dǎo)學(xué)生的思維更加優(yōu)化并走向深處,使學(xué)生能夠逐步習(xí)慣“自生型探究”并因此在質(zhì)疑與探究中獲得更為游刃有余的學(xué)習(xí)體驗與感受,并最終獲得最大化的學(xué)習(xí)收益.