周揚
[摘 ?要] 一堂好課不僅需要課前反復(fù)推敲、仔細打磨,還需要結(jié)合教學(xué)實際靈活調(diào)整,從而使教學(xué)更具普適性,讓學(xué)生自然地走進課堂,以此提升教學(xué)效率. 文章以“弦長問題”的復(fù)習(xí)為例,從學(xué)生已有認知、已有經(jīng)驗出發(fā),通過循序漸進的引導(dǎo),讓學(xué)生自然地走進課堂,參與課堂,以此培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)和思維習(xí)慣,提升教學(xué)品質(zhì).
[關(guān)鍵詞] 教學(xué)效率;自然;教學(xué)品質(zhì);高效課堂
傳統(tǒng)課堂過多強調(diào)教師的價值,忽視了學(xué)生的主體作用,使得學(xué)生參與課堂的積極性不高,影響了教學(xué)效率. 在高三復(fù)習(xí)“弦長問題”時,筆者以生為出發(fā)點,結(jié)合學(xué)生實際學(xué)情,精心打磨教學(xué)過程,課堂上取得了喜人的教學(xué)成果,現(xiàn)將教學(xué)片段呈現(xiàn)給大家,供參考.
[?] 開門見山,直奔主題
高三教學(xué)時間緊、任務(wù)重,因此在課堂引入階段盡量追求簡潔明了,這樣可以讓學(xué)生快速進入學(xué)習(xí)狀態(tài).
師:誰來說一說直線與橢圓有哪些位置關(guān)系?
生1:直線與橢圓相交、相切、相離.
師:你的判斷依據(jù)是什么?
生1:根據(jù)交點個數(shù).
師:很好,根據(jù)交點個數(shù)是從幾何的角度思考的,如果從代數(shù)的角度來思考,應(yīng)該看什么呢?
生2:聯(lián)立直線方程與橢圓方程,看方程組的解.
師:很好!這節(jié)課我們重點研究直線與橢圓相交時,兩交點之間的線段長度——弦長問題.
師:現(xiàn)在請看例1,看看這個問題應(yīng)該如何求解.
例1 如圖1所示,已知橢圓+y2=1,過右焦點F且傾斜角為45°的直線交橢圓于A,B兩點,則線段AB的長為______.
問題給出后,學(xué)生很快就解出了正確答案,教師讓學(xué)生簡述了求解過程.
師:大家都做得非常好,看來大家對基礎(chǔ)知識掌握得非常扎實. 思考一下,如果將例1中的“傾斜角為45°”這一條件去掉,又該如何求線段AB的長呢?
設(shè)計意圖:教師帶領(lǐng)學(xué)生進行簡單的內(nèi)容回顧后就直接給出了本節(jié)課探究的主題——弦長問題,這樣學(xué)生會自主思考求弦長的方法,以此提高學(xué)生的注意力. 同時,教師以促進全員發(fā)展為目標,設(shè)計了一個“低起點”的問題,這樣既讓學(xué)生覺得易于上手,又突出了主題,有利于提升學(xué)生參與課堂的積極性.
教學(xué)反思:高三復(fù)習(xí)課堂,教師要把握好引例的難度,過于簡單和復(fù)雜都會影響教學(xué)效果:若過于簡單將難以激發(fā)學(xué)生的探究欲,若過于復(fù)雜則會把基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生排斥在課堂外. 因此,復(fù)習(xí)時教師需要結(jié)合教學(xué)實際設(shè)計一個適宜的入口問題,使學(xué)生可以自然地進入主題,有效避免問題過難或過易帶來的唐突,為教學(xué)目標的實現(xiàn)架橋鋪路.
[?] 順應(yīng)學(xué)生,集思廣益
高三學(xué)生已經(jīng)有了一定的知識儲備,個體認知也已形成,他們解決問題時會有自己獨特的想法,因此教師要為學(xué)生營造一個自由的、平等的、互動的學(xué)習(xí)氛圍,鼓勵學(xué)生提出自己的看法,以此提高課堂參與度,提升教學(xué)效率. 另外,教學(xué)中教師切勿將自己的經(jīng)驗強加給學(xué)生,那樣的課堂雖然表面上看似精彩絕倫,但因忽視學(xué)生的參與感受,課堂實質(zhì)空洞,不利于學(xué)生長遠發(fā)展.
師:對于以下這個變式問題,你認為可以通過哪些方法來求解呢?
變式:如圖2所示,已知橢圓+y2=1,過右焦點F的直線交橢圓于A,B兩點,則線段AB的長為______. (重點探究求線段AB長的方法)
生3:我認為可以用代數(shù)法求解,即聯(lián)立直線方程和橢圓方程,利用弦長公式求線段AB的長.
師:如何設(shè)直線方程呢?(師追問)
生3:可以先從特殊情況入手——考慮直線AB垂直于x軸. (教師預(yù)留時間讓學(xué)生運算并板書解題過程)
當(dāng)直線AB垂直于x軸時,AB=. 當(dāng)直線AB的斜率存在時,設(shè)其方程為y=k(x-1),交橢圓于A(x,y),B(x,y). 聯(lián)立方程
+y2=1,
y=k(x-1),化簡得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0,由韋達定理得x+x=,xx=. 又弦長AB==,代入x1+x2=,x1x2=,即可求出AB的長.
師:很好,思路清晰、縝密. 現(xiàn)在我們得到了求線段AB長的第一種方法:利用弦長公式求解. (教師板書為“方法1”)
師:你們還有沒有其他方法呢?
生4:根據(jù)已知,直線AB過橢圓的右焦點F(1,0),因此可以利用焦半徑公式求線段AB的長.
師:具體說一說你是如何求解的.
生4:AB=AF+BF=a-ex+a-ex=2a-e(x+x)=2-=.
師:非常棒,這樣我們就得到了第二種方法:利用橢圓的第二定義求焦半徑之和. (教師板書為“方法2”)
師:還有其他要補充的嗎?
生5:還可以利用極坐標方程來表示線段AF,BF的長.
師:是一個不錯的思路,具體說一說.
生5:如圖3所示,以焦點F(1,0)為極點,以Fx為極軸建立坐標系,因為e=,p==1,所以橢圓的極坐標方程為ρ==. 所以設(shè)A(ρ,θ),B(ρ,θ+π),于是AB=
ρ+
ρ=.
師:非常好. (教師板書為“方法3”)
師:還有其他要補充的嗎?
師:思考一下,若將題設(shè)中的“過右焦點F的直線”改為“不過右焦點F的直線”,可以用什么方法求線段AB的長呢?
學(xué)生齊聲答:利用方法1,根據(jù)弦長公式求解.
師:很好,我們解決問題時一定要仔細審題,根據(jù)題設(shè)信息的特殊性和一般性選擇合適的方法.
師:現(xiàn)在我們再將問題變一變,你想怎么變呢?
生6:可以把橢圓的條件換一換.
師:現(xiàn)在我們索性將橢圓這一條件撤掉,僅給出條件“直線AB過F(1,0)”,此時線段AB的長該如何表示呢?
生7:可以直接利用兩點的距離公式來表示,即AB===
x
-x.
師:觀察以上結(jié)果容易發(fā)現(xiàn),其實只要A,B確定了,距離也就確定了.
探究至此,問題的本質(zhì)逐漸顯現(xiàn),接下來教師又給出圖4,引導(dǎo)學(xué)生體會“化斜為直”的數(shù)學(xué)思想方法.
設(shè)計意圖:課堂教學(xué)活動采用應(yīng)“生”而動的教學(xué)策略,順著學(xué)生的思維脈搏開展教學(xué)活動,通過巧妙引導(dǎo)讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)求線段AB長的常用方法. 教學(xué)中教師重視學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生參與并經(jīng)歷教學(xué)全過程,并在參與和經(jīng)歷的過程中將知識內(nèi)化于心,培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力.
教學(xué)反思:求線段AB的長有多種方法,若教師刻意引導(dǎo)學(xué)生理解,會顯得有些死板,有些強求,因此教師并沒有將各種方法一網(wǎng)打盡,而是選擇尊重學(xué)生、尊重學(xué)情,順應(yīng)發(fā)展. 教學(xué)中教師利用一題多解能夠有效發(fā)散學(xué)生的思維、拓展學(xué)生的視野,但是在追求“多解”的過程中一定要以學(xué)生的實際學(xué)情為出發(fā)點,切勿將教師的經(jīng)驗強加給學(xué)生,那樣不僅不易于學(xué)生理解,而且容易造成他們的心理負擔(dān);不僅難以發(fā)揮“多解”的優(yōu)勢,而且會挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,得不償失. 因此,教學(xué)的重點不是演示各種方法,而是引導(dǎo)學(xué)生把重難點知識自然地講解出來,讓學(xué)生體會什么才是問題的本質(zhì),什么才是解決問題的通性通法,從而理解并掌握普適性的解決問題的方法,以此提升解題能力.
[?] 題目演繹,升華認知
1. 解后反思,讓思考更深入
數(shù)學(xué)題目是復(fù)雜的,解題時難免會出現(xiàn)各種各樣的問題,如解題過程煩瑣、思維定式、思考不周等,因此解題后有必要引導(dǎo)學(xué)生進行反思,幫助他們鞏固認識、深化理解.
師:現(xiàn)在請大家完成下面的問題.
例2 如圖5所示,已知橢圓+y2=1,過右焦點F的直線交橢圓于A,B兩點,線段AB的垂直平分線交橢圓左準線于點P,交直線AB于點C,若PC=2AB,求直線AB的方程.
問題給出后,教師預(yù)留充足的時間讓學(xué)生獨自求解,教師巡視,并指定學(xué)生簡述解題思路.
生8:設(shè)直線AB的方程為y=k(x-1),A(x,y),B(x,y),將AB的方程代入橢圓方程得(1+2k2)x2-4k2x+2(k2-1)=0,則x=,則點C的坐標為
,-
,且AB=
x
-x=,故直線PC的方程為y= -x+,得點P-2
,. 又點C
,-
,根據(jù)兩點的距離公式可得線段PC=. 因為PC=2AB,所以PC==,解得k=±1. 所以直線AB的方程為y=x-1或y=-x+1.
師:分析以上過程,是否少了點什么?
生9:直線PC的斜率是否存在需要進行分類討論.
師:很好,請未進行分類討論的學(xué)生課后補充完整.
師:思考一下,生8求線段AB的中點C,用的是方程的思路,若不用該方法,是否還有其他方法可以求出點C呢?
生10:可以應(yīng)用點差法. 設(shè)中點P(x,y),由此可得線段AB=2a-e(x+x)=2a-2ex,也可得線段PC=
x+2.
師:非常好!遇到中點弦的問題時經(jīng)常會應(yīng)用點差法,根據(jù)點差法得到關(guān)系式+2yk=0,由此還能得到一個性質(zhì),你知道是什么嗎?
生11:直線AB與OC的斜率之積是定值,其值為-.
這樣通過解后反思得到了中點弦的一個性質(zhì):對于焦點在x軸上的橢圓,其中心與弦的中點連線的斜率與弦的斜率的乘積為定值-. 經(jīng)歷以上過程,學(xué)生對解題思路更加明晰,理解更加深入,有效地規(guī)避了復(fù)雜運算,使解題變得更加簡單.
2. 變式探究,讓視野更開闊
師:現(xiàn)在弱化例2的條件,那么問題如何求解呢?(教師繼續(xù)給出問題)
探究1:如圖6所示,已知橢圓+y2=1,過右焦點F的直線(斜率存在)交橢圓于A,B兩點,線段AB的垂直平分線交橢圓長軸于點M,交線段AB于點C,求證:為定值.
基于前面的準備及學(xué)生已經(jīng)形成的解題思路,在師生的共同努力下,總結(jié)歸納出了橢圓的另外一個幾何性質(zhì):已知橢圓+=1(a>b>0),過右焦點F的直線(斜率存在)交橢圓于A,B兩點,線段AB的垂直平分線交橢圓長軸于點M,則為定值.
師:課后請大家思考一下,若將探究1中的結(jié)論“為定值”變?yōu)橐阎獥l件,是否能證明“直線過線段AB的中點”呢?
師:接下來我們再把探究1中的條件變一變,將中垂線這一條件改編為“BF-AF=”,如何求直線AB的方程呢?
生12:利用橢圓的第二定義得BF=a-ex,AF=a-ex,于是x-x=,結(jié)合前面所求的根,容易求得k2=1.
師:很好,接下來繼續(xù)變一變條件,你還會求解嗎?
探究2:如圖7所示,已知橢圓+y2=1,A,B′是橢圓上位于x軸上方的兩點,直線AF和B′F′平行(F,F(xiàn)′為焦點),滿足B′F′-AF=,求直線AF的方程.
問題給出后,學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)與剛剛改編的問題相同,只要延長AF交橢圓于點B,由對稱性知BF=B′F′. 厘清問題的來龍去脈后,問題即可迎刃而解.
師:其實大家剛剛研究的例2和探究2都是高考題,現(xiàn)在你們還感覺高考題難嗎?
學(xué)生齊聲答:不難. (學(xué)生露出了自信的笑容)
設(shè)計意圖:通過一條主線將相關(guān)知識串聯(lián)起來,將復(fù)雜的內(nèi)容逐漸轉(zhuǎn)向簡單化、有序化,便于學(xué)生形成清晰的知識脈絡(luò). 以上所有探究活動都是在學(xué)生最近發(fā)展區(qū)內(nèi)開展的,讓學(xué)生的思維在思辨中自然得到升華.
教學(xué)反思:數(shù)學(xué)題目雖然是復(fù)雜多變的,但是變化中蘊含著不變的規(guī)律. 如何讓學(xué)生抓住這個不變的規(guī)律而靈活應(yīng)用它解決問題,需要教師在日常教學(xué)中對學(xué)生進行引導(dǎo),充分挖掘題目中蘊含的信息,認清問題的本質(zhì),形成清晰的知識脈絡(luò). 相信經(jīng)歷以上過程,學(xué)生能夠體會到,學(xué)好數(shù)學(xué)并不是盲目地刷題,而是要抓住問題的本質(zhì),找到核心知識點,并通過串聯(lián)和改造的方式將其連成線、織成網(wǎng),從而實現(xiàn)知識的舉一反三、融會貫通. 另外,在教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生進行解后反思,從而發(fā)現(xiàn)了解題中的“亮點”,發(fā)現(xiàn)了意外的結(jié)論,讓學(xué)生感受到了探究的喜悅,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
[?] 課堂小結(jié),融會貫通
課堂小結(jié)是課堂的重要組成部分,利用小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生“回頭看”,自然地總結(jié)歸納出本節(jié)課學(xué)習(xí)的重難點,提煉出重要的思想方法,有利于學(xué)生優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)、建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò).
師:相信這節(jié)課大家都收獲滿滿,現(xiàn)在請大家交流一下,這節(jié)課你們都有哪些收獲?(學(xué)生積極交流,氣氛和諧)
師:誰愿意和大家分享一下呢?
生13:通過這節(jié)課我掌握了求弦長的基本方法,并知曉不同方法的優(yōu)缺點.
生14:我知道當(dāng)遇到中點弦問題時,應(yīng)用點差法可能更方便.
生18:我體會到“設(shè)而不求”對解決解析幾何問題的重要價值.
……
師:大家都說得非常好. 解題后大家要養(yǎng)成反思的習(xí)慣,只有不斷反思才能發(fā)現(xiàn)隱藏在問題中的秘密,才能認清問題的本質(zhì),找到解決問題的通法. 另外,解題后可以嘗試將問題“變一變”,養(yǎng)成變相探究的鉆研意識,這樣會收獲意外驚喜.
教學(xué)反思:課堂小結(jié)應(yīng)以學(xué)生為主,教師切勿越俎代庖,只有聆聽學(xué)生的真實反饋,才能真正了解學(xué)生、了解教學(xué)效果,從而通過適當(dāng)引導(dǎo)和鼓勵幫助學(xué)生實現(xiàn)知識的融會貫通.
總之,在實際教學(xué)中,教師應(yīng)精心打磨教學(xué)過程,善于通過“低起點、小坡度”的問題來誘發(fā)學(xué)生深度思考,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),成就高效課堂.