探究教材习题,感悟数学本质

来源 :数学教学通讯·高中版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixuantea
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  [摘 要] 从一道教材习题出发,站在研究问题的高度,通过问题变式与拓展,引导学生探究,让学生体验问题研究的过程,感悟数学本质.
  [关键词] 复习课教学;教材习题;数学本质
  复习课教学的根本任务是促进知识条理化、系统化,进而提高学生分析问题与解决问题的能力,形成良好的认知结构. 而传统的复习课中,教师往往进行“就题论题”教学,题目之间缺乏联系,对某种方法重复操练,很多时候“见木不见林”,对学生能力提升不够;长期的教师出题学生做题,扼杀了学生的提出问题能力;虽然课堂上精讲精练,学生碰到相关问题还是束手无策,感悟不到问题的本质. 如何改进传统的复习课教学,是每一位数学教师的重要课题.不久前,笔者公开教学“圆锥曲线复习课”,这节课从一道教材习题出发,通过问题的变式及拓展,引导学生探究,完成了对“三基”的复习,让学生体验了研究数学问题的过程,学生的思维能力得到了有效的提升.
  [?] 教学简录
  1. 学生讲解上节课问题的解题思路
  解决直线与抛物线的位置关系问题常用坐标法思想、方程思想,以上是比较简便的方法,第(1)小题证法1设点,证法2设斜率,证法1简便些,有些同学将OA⊥OB转化为kOA·kOB=-1,再转化为y1y2=-4,与向量转化殊途同归. 还有很多同学是通过消y的方法解决,显得比较烦琐,如果换成开口向上或向下的抛物线,选择消去y的方法比较简便.
  2. 探寻条件不变下的其他结论
  教师:科代表既介绍了同学们的各种解法,也对各种解法的特点作了点评,非常全面而到位.此问题说明OA⊥OB与直线l恒过定点M(2,0)是等价的.现在我给大家提出下列问题.
  的最小值;②求S△OAB的最小值;③求AB的中点M的轨迹方程;④过O作OH⊥AB于H,求H的轨迹方程.
  教师:爱因斯坦说:“提出问题比解决问题更重要.”同学们不但会做题而且会编题,下面从同学们编拟的题目中挑选第②,③题,想一想大致思路.
  学生1:第②小题我的做法是:(建立目标函数法)由OA⊥OB得直线l恒过定点M(2,0),且y1y2=-4. 所以S△OAB=·2·
  教师:学生1和学生2都能灵活运用所学知识解决问题,而且能根据问题的特征选择适当的方法解决问题.
  3. 探寻得到结论的其他条件
  问题2:能否将OA⊥OB换成其他条件,也得到直线l恒过定点M(2,0)?
  教师:学生10具有敏锐的洞察能力和较强的概括能力,说明抛物线的结论在特殊情况下对椭圆并不成立,需要附加条件. 请思考:上述(1)(2)的结论有怎样的联系?
  学生11:(2)的结论可以看作是定点在y轴上的无穷远处.
  教师:学生11利用极限思想找到看似不同的结论的联系. 太棒了!
  教师:这节课我们从课本的一道习题出发,经过联想,纵向提出问题;经过类比,横向提出问题,所有这些问题不外乎定点问题与定值问题,解决这两类问题的总体策略都是坐标法思想与方程思想,具体地说有两种方法,一是设点参数,体现了设而不求思想;二是设线参数(斜率或斜率的倒数). 真所谓万变不离其宗!
  请同学们完成本节课未解决的问题,并思考:你能否将问题2得到的结论推广到一般情况?类比到椭圆、双曲线又能得到怎样的结论?
  [?] 教学启示
  教材是众多专家集体智慧的结晶,经过长期的使用、修改而不断完善,日臻成熟. 本节课把一道教材习题的改编作为原问题,唤起学生对基础知识、基本方法的回忆,然后循着原问题,引导学生提出问题、分析问题、解决问题,始终以学生为本,贴近学生思维的最近发展区,时而学生提出问题,时而教师提出问题,最大限度地调动了学生探究学习的热情.
  驱动学生积极思考,经历观察、试验、类比、概括、推理等一系列的过程,从感性到理性,从简单到复杂,从具体到抽象,从错误到正确,生生之间、师生之间的思维不断地碰撞. 学生敢于联想、敢于质疑,并能提出自己的问题,这是学生学会学习、学会探究的关键和根本. 苏霍姆林斯基曾说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者. 而在儿童的精神世界中,这种需要则特别强烈.”
  在这些不断变化的问题中,会让学生站得更高,看得更远,让学生顿悟贯穿其中的数学思想方法,感悟数学的本质. 一个数学问题是如何演变的,一个数学结论是如何得到的,如何提出猜想,又如何否定猜想、修正猜想、证明猜想,问题与问题之间是有机联系的,问题是变化的而解决問题的方法、策略却是不变的,随着问题的变化,方法、策略又需要调整. 这节课学生体验了研究数学问题的过程,也锻炼了意志品质,提升了数学核心素养,收获了知识,更收获了方法、思想,还为今后更高层次的创新奠定了基础.
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