◎熊秧波 史日能 (余姚市第七中學(xué),浙江 寧波 315450)
在歷年的浙江高考數(shù)學(xué)試卷中,圓錐曲線的離心率問(wèn)題總是以選擇、填空的形式考查,考查學(xué)生的探索能力、推理求解能力,以及數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想,這是一個(gè)能充分體現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的問(wèn)題,讓不少學(xué)生心生膽怯.在今年高三“七彩陽(yáng)光聯(lián)盟”數(shù)學(xué)考試中,小題中也有一個(gè)雙曲線離心率問(wèn)題,結(jié)合上課時(shí)的情形,學(xué)生和我一起收獲不少.
題目:已知F2是雙曲線(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),若雙曲線的左支上存在一點(diǎn)P,使?jié)u近線上任一點(diǎn)Q 滿足QP=QF2,求離心率e.
教師總結(jié):思路清晰,簡(jiǎn)單明了,方法傳統(tǒng),但同時(shí)解方程組求P 點(diǎn)時(shí)確實(shí)出現(xiàn)計(jì)算量大的問(wèn)題,有沒有同學(xué)能稍微改進(jìn)一下?
學(xué)生2:(法二)由雙曲線的焦點(diǎn)到漸近線的距離為b,知道PF2⊥OQ,即直線PF2的方程為,與PF1的方程聯(lián)立,得點(diǎn)將點(diǎn)P 代入雙曲線方程得,同上.
學(xué)生3:老師,受學(xué)生2 的方法影響,采用聯(lián)立直線PF2與OQ 的方程求PF2的中點(diǎn)N 的思想,從而得到點(diǎn)P,代入雙曲線方程得,同上,這樣得到P 的坐標(biāo)還要快一點(diǎn),計(jì)算量小一點(diǎn).
老師總結(jié):不錯(cuò),確實(shí)計(jì)算簡(jiǎn)單不少,同學(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn),改良的方法只是改良了求點(diǎn)P,做到后面還是將點(diǎn)P 代入雙曲線方程,方法一樣.能不能再動(dòng)動(dòng)腦筋,繼續(xù)探索一下? 抓住圖形本質(zhì),一層一層剝下去,像剝“洋蔥”一樣,越到里面,肉質(zhì)越美味,一路探底.
我的這些話,大大引起了學(xué)生的探索欲望,個(gè)個(gè)低頭“尋路”.
學(xué)生4:(法三)在法二的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究得PF1⊥PF2,在焦點(diǎn)三角形PF1F2中,PF2=2b,F(xiàn)1F2=2c,又漸近線可得ON =a,∴PF1=2a.由雙曲線定義得故2b-2a =2a,易得,此時(shí)教室內(nèi)響起一片掌聲!
抓牢數(shù)學(xué)圖形的特征,與雙曲線定義結(jié)合,巧妙轉(zhuǎn)換直角含義,確實(shí)是一良方,讓人如釋重負(fù),一身輕松,小題當(dāng)如是.一般圓錐曲線中若出現(xiàn)焦點(diǎn)三角形,往往跟定義有關(guān),若涉及角度,還會(huì)跟正、余弦定理、三角形面積有關(guān),或余弦定理里面用基本不等式的知識(shí)來(lái)解決相關(guān)范圍、最值問(wèn)題.當(dāng)然,也可能根據(jù)圓錐曲線的幾何性質(zhì),比如,橢圓中的橫、縱坐標(biāo)范圍,|PF1|或|PF2|的范圍為[a-c,a+c],雙曲線左支上的點(diǎn)到左、右焦點(diǎn)的距離|PF1|≥c-a,|PF2|≥c+a,到右頂點(diǎn)的距離|PA|≥2a 等.
在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式下,數(shù)學(xué)教師一直扮演著課堂主導(dǎo)者的角色,教師成為課堂的主體,學(xué)生僅是課堂中的一個(gè)客體,他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和課堂主體性被大大限制.在這種教學(xué)模式下,一些自律的學(xué)生可以堅(jiān)持聽講并自主學(xué)習(xí),但大部分的高中生都有著容易走神、自制力較差的特點(diǎn),久而久之就會(huì)出現(xiàn)兩極分化的情況.而在信息化教育背景下,各類教學(xué)資源都涌入了高中數(shù)學(xué)課堂中,教師開始不斷研究探索更高效的教學(xué)方法,以此尋求高質(zhì)量的課堂.洋蔥教學(xué)更加重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),注重將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)和理論轉(zhuǎn)化為直觀、具體的視覺圖像,這對(duì)幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),提高自身的自主學(xué)習(xí)能力有著非常積極的作用.將“洋蔥”數(shù)學(xué)教學(xué)方法引入高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,不僅可以有效解決傳統(tǒng)課堂的弊端,還能為教師提供更方便、更豐富的教學(xué)資料,將學(xué)生真正放到課堂的主體位置上,有利于激發(fā)起他們的主動(dòng)性和積極性.
新課改下,《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出了“數(shù)學(xué)教學(xué)要根據(jù)具體的實(shí)際教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中獲取間接解題經(jīng)驗(yàn),或有效的直接經(jīng)驗(yàn).這就需要數(shù)學(xué)教師從學(xué)生實(shí)際情況出發(fā),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)交流、合作、實(shí)踐、思考等途徑不斷獲取數(shù)學(xué)問(wèn)題解答能力、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)技能、數(shù)學(xué)思維、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)等,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)、個(gè)性地開展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),使其不斷提升自身的思考數(shù)學(xué)問(wèn)題和解答的能力”.而通過(guò)洋蔥式的教學(xué)模式,將其適當(dāng)引入高中數(shù)學(xué)問(wèn)題解答教學(xué)過(guò)程中,也能為數(shù)學(xué)教師提供適合數(shù)學(xué)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的情境素材,幫助學(xué)生在洋蔥式學(xué)習(xí)中自主、積極探索、參加解答數(shù)學(xué)問(wèn)題活動(dòng),掌握重難點(diǎn)知識(shí),以此提高學(xué)生自身的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力.洋蔥式的數(shù)學(xué)教學(xué)還能幫助學(xué)生克服“形象到抽象”的思維障礙.學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),可以依托一個(gè)數(shù)學(xué)圖像或視頻來(lái)直觀理解數(shù)學(xué)教材中的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),圖像與視頻刺激著學(xué)生的感官,讓他們真實(shí)感受數(shù)學(xué)知識(shí)的特點(diǎn),明白數(shù)學(xué)在生活中的作用,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的思維和眼光來(lái)思考和解決生活中的問(wèn)題.
例如,數(shù)學(xué)小題盡量小做,那么必須找到一條簡(jiǎn)便明了的路徑,這就得靠平時(shí)養(yǎng)成積極探索的“洋蔥”精神,不滿足于題中圖形的表面含義,努力理解,深入思考,合理轉(zhuǎn)化,徹底讓圖形“活”起來(lái),把圖形語(yǔ)言徹底轉(zhuǎn)換,讓含義體現(xiàn)得淋漓盡致.我們要學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)上的聯(lián)想,最終化歸為最原始的定義、本質(zhì)等,需要“洋蔥”精神,層層剖析.?dāng)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷思考、不斷分析、不斷反思總結(jié)、不斷概括應(yīng)用的過(guò)程,可使人聰明,提升學(xué)生的核心素養(yǎng).在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中,教師要隨時(shí)抓住機(jī)遇,引導(dǎo)學(xué)生思考探究,親身體驗(yàn)探究的樂趣、探究成功的味道,即使探究未果,也有收獲,起碼學(xué)生動(dòng)腦筋思考過(guò),注重思維活躍的形成,培養(yǎng)學(xué)生愿意學(xué)數(shù)學(xué)、會(huì)學(xué)數(shù)學(xué)的能力.
第一,應(yīng)夯實(shí)數(shù)學(xué)基本知識(shí),基本技能,基本方法.學(xué)生的基礎(chǔ)發(fā)展領(lǐng)域中,除了知識(shí)和技能外,還包括一項(xiàng)更為重要的內(nèi)容,即學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和使用知識(shí)的技能,這是更重要的學(xué)習(xí).扎實(shí)的基礎(chǔ)是技能發(fā)揮的必要條件,要在老師平時(shí)的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)中穩(wěn)步前進(jìn).教師要注重?cái)?shù)學(xué)文字語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言、圖形語(yǔ)言的教學(xué),靈活轉(zhuǎn)化;注重概念清晰、思路清晰、語(yǔ)言輕快、板書清楚.
第二,教學(xué)過(guò)程中的知識(shí)要螺旋式上升.?dāng)?shù)學(xué)知識(shí)分塊教學(xué),但是最終高考多以綜合題出現(xiàn),一個(gè)題目?jī)?nèi)含有多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用,各種知識(shí)穿插在一起發(fā)生“化學(xué)作用”,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)捷,數(shù)學(xué)的優(yōu)美,數(shù)學(xué)的豐富.
第三,數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng).高中數(shù)學(xué)主要蘊(yùn)含分類討論、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸三大思想,平時(shí)要滲透在每堂數(shù)學(xué)課中.學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸體會(huì),逐漸重視,逐漸嘗試應(yīng)用,以至最后養(yǎng)成習(xí)慣.學(xué)生會(huì)用數(shù)學(xué)的思維發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題,感受自己分析成功的喜悅,激起濃厚的想學(xué)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)無(wú)窮的魅力.此外,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入洋蔥式教學(xué)理念,數(shù)學(xué)教師還可以引導(dǎo)學(xué)生在課下開展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí).例如,洋蔥教學(xué)視頻可用于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的預(yù)覽和復(fù)習(xí),這將有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)技能,并提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.
第四,回歸教材,重組素材.《新課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)必須要具備挑戰(zhàn)性,其內(nèi)容也要有意義和現(xiàn)實(shí)性,這對(duì)幫助學(xué)生主動(dòng)參與、積極觀察、探索、思考、實(shí)驗(yàn)、推理與交流有著重要作用.將洋蔥式數(shù)學(xué)教學(xué)模式引入數(shù)學(xué)問(wèn)題解答和知識(shí)學(xué)習(xí)中,一些有效的學(xué)習(xí)素材學(xué)生無(wú)法完全消化和解決,這就需要教師回歸高中數(shù)學(xué)教材,重組教學(xué)素材,仔細(xì)研究教材內(nèi)容,從實(shí)踐中做到大膽創(chuàng)新.
第五,創(chuàng)建“洋蔥”教學(xué)技術(shù)平臺(tái),加強(qiáng)師生交流.在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,要想更好地達(dá)到洋蔥數(shù)學(xué)教學(xué)的預(yù)期目標(biāo),數(shù)學(xué)教師除了要轉(zhuǎn)變觀念,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想,接受洋蔥教學(xué)方式外,還需要加強(qiáng)學(xué)生與教師之間的溝通交流,使得數(shù)學(xué)教師掌握學(xué)生的實(shí)際需求和學(xué)習(xí)特點(diǎn),從而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整課堂教學(xué)的進(jìn)度與內(nèi)容.因此,要想讓“洋蔥”數(shù)學(xué)教學(xué)方法高效地應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,就需要教師與學(xué)生加強(qiáng)溝通與合作,共同努力來(lái)創(chuàng)建高效的數(shù)學(xué)課堂.學(xué)校還需要大力宣傳,積極引進(jìn)這一教學(xué)技術(shù),例如,可以聘請(qǐng)專業(yè)的計(jì)算機(jī)人才為師生構(gòu)建交流平臺(tái),這對(duì)實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、溝通有著積極作用.學(xué)生也可以依托該平臺(tái)向教師提出學(xué)習(xí)建議,教師在整理學(xué)生建議時(shí),能夠真正了解學(xué)生的所思所想,從而吸納意見,更好地優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué),這會(huì)讓“洋蔥”教學(xué)在課堂中的應(yīng)用更為充分與生動(dòng).
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2020年10期