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从教学实践的角度管窥与时俱进的双基

2018-04-14江苏省张家港市沙洲中学

中学数学杂志 2018年7期
关键词:双基中学数学椭圆

☉江苏省张家港市沙洲中学 方 玮

张奠宙教授说:“如今的新课程改革有些过,反而忽视了我们优良的传统,我的建议是摒弃双基教学中过于注重反复训练的解题训练,但也不能一味追求新课程探究合作的浮华,两者有机的整合是符合时代要求的双基.”近日重读华师大《数学教学》2008年第7期编后漫笔——“青霉素、芥菜卤、双基”和2012年第2期编后漫笔——“多多研究从双基到四基的发展”,作为一线教师的笔者,深深感受到“双基”的与时俱进.

以往仅仅是基础知识和基本技能的数学双基,到了今天发展到结合基本思想方法和基本活动经验,这些都是发展中的双基.与以往仅仅强调技能和知识不同,如今的教学要符合课程理念对于人的全面培养.因此教师要在传统双基教学的基础上,不断渗透数学基本思想和基本活动经验,从认知构成的角度加强双基教学,是符合时代发展的双基.课程标准提出:学生要积极主动建构知识,从活动中获得数学知识的归纳、抽象和形成.笔者以为,与强调情感、态度、价值观相比,如今的课程标准更加务实,也能体现学科的价值,从学科学习中真正获取学习的一般性过程,获得能力和素养的发展.

一、关注基本思想方法

以往双基教学明确指出了基本知识和基本技能为主要教学方向,在笔者就读年代,基本运算和基本技能是学生必备而且熟练掌握的重点,学生的教学基本属于被动操作式和填鸭式,在不断巩固基本知识的同时却没有对数学本质更进一步的挖掘,这种现象如今常态课教学中依旧存在,并且不占少数.基本思想方法是与时俱进双基的演化,其在传统双基基础上,强调数学教学更要关注这种思想方法的渗透,站在更高的高度去关注问题的解决,才能让学生获得更好的发展、更高的素养.

分析:本题是代数中的解不等式,笔者在一次竞赛课堂中给学生做过尝试,所有学生的第一思路都是对本题进行分类讨论,从而陷入了四大类十多种小类的无休止烦琐探讨中.笔者以为,这恰恰是双基教学未能解决的重要问题!从本题结构来看,是不等式的求解问题,但这仅仅是代数表象,稍一分析即可发现讨论是非常烦琐和无休止的,因此静下心来思考这必定不是考查的本意!中学数学除了代数视角,自然是几何视角,不等式左半部分显然是等轴双曲线的一部分,而右半部分y=|x-1|-1是确定的折线,因此从数形结合思想的视角,问题可以获得简洁的解答.这种思路的引导,恰恰是数学思想的体现,数形结合思想作为学生头脑中最为基本的数学思想方法,其贯穿于中学数学教学的始终,也是学生头脑中必备的基本数学思想方法,因此双基的螺旋式上升欲然纸上.

(1)当a=0时,y=|x|,如图1所示,易知y=|x|≥y=|x-1|-1对一切x∈R成立;

(2)当a<0时,y2-x2=-a(y>0,a<0),如图2所示,为双曲线上半支,则对一切x∈R成立;

(3)当0<a≤4时,x2-y2=a(y>0,a>0),如图3所示,为双曲线上半部分,左支不成立,右支对x≥成立;

(4)当a>4时,情形同(3),如图4所示,左支不成立,右支与y=|x-1|-1有一交点(联立方程时,原不等式成立.

图1

图2

图3

图4

不难发现,数形结合思想的渗透,大大加快了问题的解决,更为重要的是,要在问题思考过程中培养学生的运用思想方法的意识,这才是教学最应关注的.基本思想方法在中学数学阶段主要有下列几种:数形结合思想、整体性思想、函数与方程思想、特殊与一般思想等,教学要注意基本思想方法的渗透,与时俱进地加强双基的培养.

二、强调基本活动经验

与时俱进的双基如何才能更为扎实?传统授课制中的重复训练是一种方式,让学生亲身体验又是一种方式.全新的课程标准提出了学生发展的全面性,更加注重学生知识学习的灵活性、建构性,而不是灌输式的死读书.因此传统意义上的双基发展需要学生作出部分自我知识探索的实践,将基本活动经验融入到课堂教学中,才能积极有效地发展与时俱进的双基.

分析:这两个问题的基本证明自然是坐标法,但是从问题的内在联想到的是这些值为什么是定值?椭圆的问题与圆极为类似,从这一角度思考,教师引导学生思考椭圆和圆之间的关系,通过自身的基本活动进行探索、实践和尝试.

师:正确.已知圆上点P(x,y)变换成P′(x′,y′),纵向变换为f:显然这是一个可逆的一一映射,且由于P,P′的横坐标相等,因此PP′连线必垂直x轴.同理,有横向伸缩变换.

生:我们研究了伸缩变换的性质,比如:

(1)性质f将直线变换为直线,且变换后直线斜率为原来直线斜率的

理由:设△A1A2A3三个顶点坐标分别为A(ixi,y)i,则xi=xi′,yi=yi(′i=1,2,3),所以,

本性质可以推广到多边形的面积,即变换前后两个多边形面积之比为

师:请你利用伸缩变换的性质解决例2.

图6

师:正确,我们研究一下高考真题,思考问题背后的实质.

例3 (2009年安徽卷理科20)点P(x0,y0)在椭圆,直线l2垂直,O为坐标原点,直线OP的倾斜角为α,直线l2的倾斜角为γ.求证:点P是椭圆直线l1的唯一交点.

分析:问题的实质就是证明直线l1是椭圆在点P的切线方程.由过圆x2+y2=a2上一点(x0,y0)的切线方程为x0x+y0y=a2可知,利用伸缩变换得到直线即为过点P的椭圆切线.

说明:显然运用这样的方式,我们可以对比高考真题的原解,不难发现通过基本活动发现的椭圆和圆的姊妹关系、伸缩变换,大大提高了我们对于不少椭圆性质认知的重要性,也改变了我们思考问题的方式,认识了数学类似知识的本质,提高了解决问题的效率.这恰恰是基于双基,又高于双基的数学活动经验带来的效果,是双基教学螺旋式上升的体现.

总之,双基是中学数学的优良传统,也是我们不可丢弃的精髓,随着课程改革的深入,要在发展中寻求创新、寻求变化,我们发展了传统双基,不断地结合基本实现方法和基本活动经验,提高对于双基的补充,是符合时代发展的双基教学.

参考文献:

1.郑庆全.数学双基教学研究案例[J].山东教育学院学报,2014(5).

2.张夏强.数学名题在高考命题中的应用[J].中学数学教学,2016(1).

3.肖凌戆.基于数学创新意识的双基研究[J].2011(5).F

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