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经历过程 发展思维

2016-09-10何萍

数学教学通讯·初中版 2016年2期
关键词:动点平行四边形线段

何萍

[摘 要] 2015年10月,浙江省温州市开展了每年一次的初三教学研讨会. 本次研讨会主要研讨单元复习课教学如何梳理知识,巩固提升,从而发展学生的思维. 现以一节“二次函数复习”为例,与同仁交流.

[关键词] 思维;过程

教学片段呈现

环节1:回顾复习,体验数形结合思想

活动1:已知二次函数y=x2+bx-3的图像经过点A(-1,0).

(1)这个二次函数的表达式是______;

(2)这个图像的顶点坐标是_____,对称轴为______;

(3)当-1≤x≤0时,y的取值范围为______.

(教师依次呈现(1)、(2)、(3)问,请学生个别回答. 回答第(3)问时,教师进行了提问)

问题1:你是怎么求得y的取值范围的?(学生说代入x的临界值求得)

问题2:y的值会变,那么y的值会怎么变?(启发学生利用函数增减性求解)

(教师将第(3)问进行了变式)

变式:当-1≤x≤4时,y的取值范围为______.

(教师通过下列问题引导学生思考)

问题1:你是怎么求的?(学生说代入x的临界值求得)

问题2:y的值怎么变?(学生画图说明函数增减性)

问题3:你是怎么画出草图的?(复习用五点法画草图)

教师小结:求取值范围,不仅仅代入临界值求值,更要关注函数的增减性,所以,我们解决函数问题时要用好图像这个工具.

环节2:先猜想后验算,感悟数形结合思想

活动2:如图1,抛物线y=x2-2x-3与坐标轴的交点记为A,B,C,连接AB,BC,AC,得到△ABC,在抛物线上再找一点D,使得S=S,则D点的坐标为______.

(教师没有直接让学生求值,而是先提出几个问题引导思考)

问题1:这个D点的位置在哪里?这样的D点你能找到几个?(学生说找到了3个)

问题2:你觉得哪个点的位置最好求?坐标是多少?你是怎么求的?(学生利用同底等高直接求出点C关于对称轴对称的对称点的坐标)

问题3:那么另外两个D点的大概位置在哪儿?(学生画出大致位置)

接着,教师让学生进行求解验证. 在学生求解后,教师引导学生总结出将二次函数问题转化为一元二次方程求解.

环节3:综合运用,应用数形结合思想

活动3:二次函数y=x2-2x-3的图像如图2所示.

(1)P为线段BC上的任意一点,设P点的横坐标为x,请你写出P点的坐标:______.

(2)过P点作x轴的垂线与抛物线交于点F,是否存在点F,使得线段PF的长度有最大值?若存在,求出线段PF的长;若不存在,请说明理由.

(3)M是对称轴与x轴的交点,G是对称轴与线段BC的交点,在线段BC上是否存在一点P,使得四边形MGFP是平行四边形?若存在,求出此时P点的坐标;若不存在,请说明理由.

(教师先呈现(1)问,在学生解决(1)问后归纳)

教师归纳:P是线段BC上的一个动点,所以它的横、纵坐标都是变量,但不管怎么变,它们始终有不变的关系,那就是y=x-3.

(在呈现(2)问之前,教师先引导学生观察图形)

问题1:点P从B到C的过程中,PF的长度怎么变?(引导学生观察图形PF的变化)

问题2:什么时候PF最大?(引发学生观察图形猜想,有学生猜想PF与GQ重合时PF最大,也有学生猜想在x=时PF最大)

教师接着呈现(2)问,让学生求解验证猜想.

(解决(2)问之后,在呈现(3)问之前,教师以下列问题继续引导学生观察图形)

问题1:连接M,G,F,P,在点P从B到C的过程中,四边形MGFP的形状会发生变化吗?

问题2:有没有可能是特殊四边形?如果有,是什么图形?

问题3:四边形MGFP什么时候是平行四边形?你是怎么判断的?(学生回答当PF=MG时)

问题4:观察图形,P从B到C的过程中,由于PF的长度变化是从小到大再到小,此时有几种PF=MG的情况?(继续引导学生根据点的运动来想象图形)

学生画出两个可能的平行四边形,教师继续追问.

问题5:你是怎么画出这两种情况的?(启发学生从PF最大值的角度观察PF的左右两边出现PF=MG的情况)

问题6:点P从B点运动到C点的过程中,始终有PF∥MG,那么在PF∥MG条件下,你还有其他方法判定四边形MGFP是平行四边形吗?(激发学生思维,复习回忆平行四边形的判定)

问题7:PF=MG和MP∥GF,你觉得你能求哪个?(学生回答目前能求PF=MG)

接着教师呈现(3)问让学生求解验证,并对(3)问进行追问.

问题8:如果P点沿着射线BC继续运动,还能得到以M,G,F,P为顶点的平行四边形吗?什么时候是平行四边形?(继续引导学生画出图形)

接着,教师呈现问题变式,让学生求解.

变式:在射线BC上是否存在一点P,使得以M,G,F,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出此时P点的坐标;若不存在,请说明理由.

环节4:概括小结,提炼函数思想

教师呈现本节课的复习框图(图3),总结:解决动点问题时,首先观察图形的变化,如果需要确定图形变量之间的关系时,通常建立函数模型求解;如果已经确定了图形之间的特殊位置或者一些特殊值时,可以建立方程模型求解. 其中,变量的对应关系是函数知识的核心,我们在解决函数问题时,要学会观察图形的变化,关注变量的变化规律,这是解决问题的关键.

单元复习课的视角在哪儿

单元复习课是以复习巩固某一单元知识为主要任务的一种数学课型. 通过单元复习,使得学生对知识建立结构化、网络化和关系化,又通过查漏补缺,提升学生的数学学习能力. 所以,单元复习课要把学生摆在主体地位,给学生以充分的思考空间,让学生参与数学问题解决的全过程,建立平等、和谐的课堂气氛. 单元复习课的目标视角不宜过大,应注重核心问题、课标要求.

1. 课标的视角:重视过程体验和数学活动经验的积累

《课标》(2011年版)指出:“学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程……学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程……使学生体会和运用数学思想与方法,获得基本的数学活动经验. ”抓住“过程教学”和“数学活动经验积累”,让单元复习课摆脱“题海战术”的旧模式,上出新意.

本节课围绕着一条抛物线y=x2-2x-3,让学生充分经历了二次函数的概念、图像、性质等基础知识的复习过程;让学生经历“想图形、画图形、算图形”的全过程,层层递进,促进思考自变量在不同取值范围下的函数增减性,体验“形”的重要性;借助故事叙述的方式引导学生去发现由动点引起图形变化的过程,激发学生先猜想,再求解验证的思考过程,并通过自己的思考积累思维活动经验,从而掌握解决动点问题的一般方法.

数学活动经验的积累是提高学生数学素养的重要标志. “数学活动经验”是在“做”中积累起来的. 教师要设计有效的数学活动,深化学生对数学的理解,对数学在实际中应用的理解.

2. 系统的视角:抓住数学的核心概念和思想方法

章建跃教授指出:“构建反映数学内在发展逻辑、符合学生数学认知规律的中学数学核心概念、思想方法结构体系,并使核心概念、思想方法在数学课堂中得到落实,是提高数学课堂教学质量和效益的突破口,同时也是数学课堂教学改革的抓手. ”单元复习课也要站在系统的角度,重新审视核心知识的地位和作用,主动构架,提高单元复习课的效率.

纵观中学数学教材,二次函数占有极为重要的地位. 其中,有关二次函数的概念、图像、性质和应用的讨论和研究是相当充分的. 本例中,选取动点为载体,围绕着二次函数的核心知识和动点问题展开教学,注重图像在解决问题中的辅助作用,既使学生所学的分散知识系统化,又让学生在经历问题解决的过程中体验数形结合思想和函数思想,突出了本章的核心知识和核心思想. 同时,研究函数所提供的动态的方法、数形结合思想有利于拓展学生的思维,促进学生后续学习.

3. 学生的视角:发展思维

从学生的视角来看,提升复习课的思维含量才能让学生动起来,才能激发学生的学习欲望. 单元复习课,应该从关注考试转变到关注学生,注重发展学生的数学思维.

比如,环节2,先让学生猜D点的位置,然后再求解;环节3,由一个点的位置的变化,引起线段长度、图形形状的变化的过程,让学生先通过观察图形猜线段的最大值,猜平行四边形的个数,目的是为了引导学生关注运动趋势去猜测,猜测是为了激发学生的思维,先猜再求解验证,这是动点教学的一般方法. 然后将“点在线段上运动”变化到“点在射线上运动”,继续引导学生进行分类讨论解决问题,体会分类思想. 这样设计,不仅让学生直观感知了数形结合意识,也突出了解决动点问题的一般方法的思考途径,同时在解决问题中,渗透了函数思想和化归思想,有利于培养学生良好的思维习惯,从而发展数学思维.

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