隨著新課標(biāo)、新課程、新高考的推進(jìn),高中數(shù)學(xué)教學(xué)摒棄題海戰(zhàn)術(shù),淡化教輔,重視教材是一個(gè)自然而然的過程[1].教材是專家精心設(shè)計(jì)、合理編排的,有些習(xí)題看似簡單,實(shí)則蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想,值得深入探究.不過,在實(shí)際教學(xué)中,部分教師對(duì)教材的認(rèn)識(shí)不夠,僅把教材作為知識(shí)點(diǎn)的提供者,并未帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深層次的挖掘,難以促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展.因此,在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)立足教材,充分挖掘知識(shí)背后的數(shù)學(xué)思想方法,揭示問題的本質(zhì),促進(jìn)深度學(xué)習(xí).筆者選取一道教材習(xí)題作為實(shí)例,運(yùn)用深度學(xué)習(xí)理念,創(chuàng)設(shè)微專題,引導(dǎo)學(xué)生深入探索題目背后的知識(shí)內(nèi)涵,旨在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.
實(shí)踐案例
1.立足教材,獲得對(duì)象例1已知點(diǎn) P(x,y) 與兩定點(diǎn)A(3,0),O(0,0) 的距離之比為2,求點(diǎn)P的軌跡方程.
題目解析該題由一道教材例題改編而成,難度不大,教師讓學(xué)生獨(dú)立完成.學(xué)生給出如下解題過程:由題意可知|PA| ,運(yùn)用兩點(diǎn)的距離公式可得
整理得 ?x2+ y2+2x-3=0 ,即 (x+1)2+y2=4 ,所以點(diǎn) P 的軌跡是一個(gè)圓.
教學(xué)說明若教學(xué)中僅滿足于表面問題的解決,而忽視對(duì)題目背后價(jià)值的深度挖掘,學(xué)生的學(xué)習(xí)將難以突破淺層水平,進(jìn)而阻礙其思維能力和核心素養(yǎng)的提升.例、習(xí)題是專家精心挑選的,其具有典型性、示范性、遷移性等特點(diǎn),它們或是體現(xiàn)某種數(shù)學(xué)思想,或是滲透某些數(shù)學(xué)方法,或是蘊(yùn)含某種數(shù)學(xué)規(guī)律,教師應(yīng)重視引領(lǐng)學(xué)生挖掘例題、習(xí)題的潛在功能,深化知識(shí)理解和能力提升[2].
2.深入挖掘,提煉方法
在本節(jié)課教學(xué)中,為了讓學(xué)生掌握最本質(zhì)、最具價(jià)值的知識(shí),教師以例1為原型創(chuàng)設(shè)微專題,引導(dǎo)學(xué)生深入理解知識(shí)本質(zhì),促進(jìn)深度學(xué)習(xí).
問題1已知點(diǎn) P(x,y) 與兩定點(diǎn)A(3,0),O(0,0) 的距離之比為 求點(diǎn)P的軌跡方程
學(xué)生活動(dòng):問題給出后,學(xué)生結(jié)合探索例題的經(jīng)驗(yàn)求得點(diǎn)P的軌跡方程為 (x-1)2+y2=4.
問題2結(jié)合以上問題,你能提出一個(gè)一般性問題嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生將例1和問題1作比較后,提出了一個(gè)一般性問題:“平面上動(dòng)點(diǎn) P(x,y) 到兩定點(diǎn)A,B的距離之比為定值 λ 中 λgt;0 ,且 λ≠1 ,求點(diǎn)P的軌跡方程.”問題提出后,教師鼓勵(lì)學(xué)生嘗試代入特殊值,引導(dǎo)他們從特殊案例中探尋普遍規(guī)律.學(xué)生通過探究發(fā)現(xiàn),滿足以上條件的點(diǎn) P 的軌跡均為圓,由此教師進(jìn)行歸納總結(jié):已知平面上兩定點(diǎn) A,B ,則所有滿足 ,且 λ≠1 的點(diǎn)P的軌跡是一個(gè)圓.至此,通過思考與探究,自然引出阿氏圓.
教學(xué)說明在教學(xué)中,教師基于深度學(xué)習(xí)視角引導(dǎo)學(xué)生自主探究,并通過原題和變式題提煉問題的本質(zhì),即動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之比為定值,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡為圓.從特殊到一般,微探究促使學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)規(guī)律,提升發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力,同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性,使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)真正發(fā)生.
3.合作探究,領(lǐng)悟本質(zhì)
數(shù)學(xué)知識(shí)是有機(jī)的整體,數(shù)學(xué)知識(shí)之間相互依賴、緊密聯(lián)系.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生從不同角度對(duì)同一數(shù)學(xué)對(duì)象進(jìn)行多元表征,這樣不僅可以加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,領(lǐng)悟問題的本質(zhì),而且可以發(fā)散學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,幫助學(xué)生優(yōu)化個(gè)體知識(shí)結(jié)構(gòu),積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力與素養(yǎng).
問題3剛剛從代數(shù)視角出發(fā),得到了阿氏圓定理,若從幾何視角出發(fā),你能證明阿氏圓定理嗎?
師生活動(dòng):教師給予學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考與交流,并在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻進(jìn)行啟發(fā)和指導(dǎo),學(xué)生隨后展示了以下證明過程:如圖1所示,在 ΔPAB 中, ∠APB 的平分線 PE 交 AB 于點(diǎn) E ∠P1PB 是 ∠APB 的外角,其平分線 PF 交 的延長線于點(diǎn) F ,由角平分線性質(zhì)得
又 ∠EPF= 90° ,所以點(diǎn) P 在以 EF 為直徑的圓上.
教學(xué)說明教師引導(dǎo)學(xué)生從幾何視角出發(fā),將新知與舊知建立聯(lián)系,使其融入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),進(jìn)而幫助學(xué)生構(gòu)建完整且系統(tǒng)的知識(shí)體系.
在此過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生從“數(shù)\"和“形”兩個(gè)角度探索并構(gòu)建新知,鼓勵(lì)學(xué)生在動(dòng)態(tài)幾何問題中挖掘不變的幾何關(guān)系.這種教學(xué)方式不僅有助于學(xué)生深入理解事物的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律,還能有效促進(jìn)學(xué)生能力與素養(yǎng)的提升.
問題4回顧阿氏圓定理,其中涉及幾個(gè)要素?各要素之間具有怎樣的關(guān)系?
師生活動(dòng):該問題較為抽象,教師讓學(xué)生分組探究,并適時(shí)地給予啟發(fā)和指導(dǎo).結(jié)合阿氏圓定理,學(xué)生自主提煉要素,即定點(diǎn)A, B ,定值 λ ,動(dòng)點(diǎn)P.經(jīng)過深入探究與分析,學(xué)生得出了以下結(jié)論:
(1)如圖1所示,若點(diǎn) P 在阿氏圓上,設(shè)阿氏圓的圓心為 o ,半徑為 r 則
整理得
(22即r是 |OA|,|OB| 的等比中項(xiàng),且公比為 λ :
(2)如圖1所示,若A,B,入已知,E,F(xiàn) 為AB上的兩點(diǎn), λ ,則以EF為直徑的圓為阿氏圓.
教學(xué)說明教師積極引導(dǎo)學(xué)生深入分析阿氏圓的構(gòu)成要素及其相互間的聯(lián)系,幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上形成聯(lián)想記憶,為實(shí)際應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),從而有效提升學(xué)生分析和解決問題的能力.
4.實(shí)踐應(yīng)用,內(nèi)化知識(shí)
例2在△ABC中,已知A B=2,AC= ,求 ?SΔABC 的最大值.
題目解析該題若從三角形背景入手,則需要海倫公式求面積,運(yùn)算比較復(fù)雜;若結(jié)合已知條件能夠找到隱藏的圓,問題即可迎刃而解.解題過程如下:以AB所在直線為 x 軸,線段AB的中垂線為 y 軸建立平面直角坐標(biāo)系.因?yàn)?AB=2 ,所以A(-1,0),B(1,0) 設(shè)點(diǎn) C(x,y) ,由 ,得
,化簡得 x2+y2-6x+1=0 ,即 (x-3)2+y2=8 所以,當(dāng)點(diǎn) c 為
)或(3,
時(shí), ΔABC 的面積最大,最大值為
:
例3已知圓 o 是邊長為2的正方形ABCD的內(nèi)切圓,點(diǎn) P 為圓0上一動(dòng)點(diǎn),求 的最小值.
題目解析嘗試應(yīng)用阿氏圓處理系數(shù).如圖2所示,連接 ?AC ,設(shè)圓 o 的半徑為r,則OA =√2,PA
所以
在 ΔOA′B 中,應(yīng)用勾股定理得
,所以
的最小值為
:
例4已知 SΔABC=1 ∠A 的平分線交BC于 ?D,AB=2AC ,且A D=kAC ,求當(dāng)k 為何值時(shí),BC最短.
題目解析根據(jù) ?AB=2AC 這一條件易于聯(lián)想到阿氏圓.設(shè) CD=a ,又SΔABC=1 則, BC 邊上的高為 設(shè)圓的(204半徑為 r ,則 r=2a. 因?yàn)閳A的面積為定值,所以當(dāng)BC邊上的高取最大值時(shí),BC 最短,此時(shí) AO⊥BC(O 為圓心),AC=√5a,AD=2√2a,所以k=AD
教學(xué)說明在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,練習(xí)是鞏固基礎(chǔ)知識(shí)、強(qiáng)化基本技能、積累基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié).教師應(yīng)從學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)出發(fā),設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生深入理解、靈活運(yùn)用和分析數(shù)學(xué)概念和原理,從而感悟并掌握其中的核心概念和原理,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通,提升學(xué)生應(yīng)對(duì)各種問題的能力.
5.反思回顧,深化認(rèn)知
問題5本節(jié)課我們重點(diǎn)研究了哪些內(nèi)容?你有哪些收獲?請(qǐng)分別從知識(shí)、思想、方法等方面談?wù)勀愕男牡皿w會(huì).
師生活動(dòng):教師讓學(xué)生以小組為單位主動(dòng)交流自己的心得體會(huì),然后歸納總結(jié).
教學(xué)說明在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師有必要預(yù)留一定的時(shí)間,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思?xì)w納,并鼓勵(lì)學(xué)生在此過程中互動(dòng)交流.通過有效互動(dòng),進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握,切實(shí)推動(dòng)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生.
教學(xué)思考
1.立足教材,引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)教材是專家們智慧的結(jié)晶,是教學(xué)的精華和基礎(chǔ),其在教學(xué)中的價(jià)值和地位是不言而喻的.?dāng)?shù)學(xué)例題與習(xí)題,皆為專家精挑細(xì)選之作,蘊(yùn)含數(shù)學(xué)方法與思想精髓,亟待我們深入探索與挖掘.在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)摒棄“就題論題\"的淺層模式,引領(lǐng)學(xué)生親歷知識(shí)形成之路,感悟數(shù)學(xué)思想的深邃,從而使學(xué)生理解躍升至新高度,思維實(shí)現(xiàn)從低階向高階的跨越.
在本節(jié)課教學(xué)中,教師以教材實(shí)例為基,通過變式引領(lǐng)學(xué)生探尋規(guī)律之奧秘,將單一題目拓展為同類題型,提煉出解題的通用路徑,進(jìn)而提升學(xué)生分析與解決問題的能力.
2.借助專題研究,實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)
數(shù)學(xué)是一門邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科,數(shù)學(xué)知識(shí)前后有著密切的聯(lián)系.在教學(xué)中,教師應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生從聯(lián)系的視角出發(fā),通過專題研究讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的產(chǎn)生與來源,促進(jìn)知識(shí)的整體把握,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移應(yīng)用.
在本節(jié)課教學(xué)中,教師充分挖掘典型例題背后的“知識(shí)”,引導(dǎo)學(xué)生從“數(shù)\"和“形\"兩個(gè)角度進(jìn)行表征,讓學(xué)生充分體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)之間不可割裂的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生整體意識(shí),提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力.
總之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師需立足教材,合理整合教材,通過“微專題\"將相關(guān)知識(shí)串聯(lián)起來,引導(dǎo)學(xué)生通過多角度探究問題的本質(zhì),掌握概念與原理的核心,促成深度學(xué)習(xí).
參考文獻(xiàn):
[1]萬佩君.“三新\"背景下高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)創(chuàng)新路徑探究[J].?dāng)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2024(2):2-4.
[2]陳愛萍,李杰.挖掘課本習(xí)題類型探索問題引深途徑[J].數(shù)學(xué)教學(xué)研究,2009,28(11):38-42.