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基于核心素养下的教与学
——以“定比点差法在圆锥曲线中的应用”为例

2020-03-05胡鑫娜

科学咨询 2020年49期
关键词:差法中点数学模型

胡鑫娜

(浙江省绍兴市新昌县知新中学 浙江绍兴 312500)

数学核心素养是数学教学的灵魂,是指学习者能够从数学的角度看问题,能够用数学的思维解决问题。数学核心素养的培养应如水中盐、蜜中花,体匿性存,无痕有味;又如暖暖春雨,随风潜入夜,润物细如声[1]。数学核心素养的培养必隐藏在每一节课的教学任务中,每一节课教授的知识就是培养学生核心素养最肥沃的土壤。本节课就以“定比点差法在圆锥曲线中的应用”为例,浅谈数学核心素养的渗透教学。

点差法,是解决圆锥曲线问题的重要方法,其本质是曲线上两点坐标之间的相互联系和整体转化。在直线与圆锥曲线的教学中,往往涉及到“中点弦”,这才会联想到点差法。那么,点差法只能解决中点弦问题么?其实不然,本文在学生原有知识结构的基础上进行延伸、拓展,觅寻点差法的本源,挖掘数学模型,提高学生的解题能力和优化解题思维。

一、教材分析和学情分析

圆锥曲线内容是高中数学学习的重点和难点。直线与圆锥曲线所成的相交弦问题,又是高考的热点,在历年高考中占据着不可小觑的地位[2]。面对圆锥曲线问题,学生的普遍反应是“过程繁琐,运算量大”,而得分也不高。因此,在教学中,如何把握重点、突破难点,让学生“多一些思维,少一些计算”,便成了教学的重中之重。

二、教学目标

1.回顾点差法的基本步骤,觅寻点差法的本质;

2.领悟点差法的核心思想——“设而不求”;

3.理解并应用定比点差法的本质解决直线与圆锥曲线中的相交弦问题;

4.通过探究、思考,归纳定比点差法能够解决的数学模型。5.提高学生的数学思维能力,培养学生的核心素养。

三、教学设计

(一)回顾旧知,解决与中点和斜率相关的问题

问题设置:1.在圆锥曲线问题中,什么时候用点差法?2.归纳点差法的基本步骤。3.点差法是否只能解决中点弦问题呢?

设计意图:让学生回顾点差法的相关概念及步骤,点差法的核心思想是“设而不求”,利用圆锥曲线上两点坐标之间的相互联系,代点作差,最终得到与弦的中点和斜率有关的式子,减少了计算量,降低了计算难度。点差法主要能解决以下几类问题:1.已知弦中点,求弦所在直线的方程;2.过定点的弦的中点轨迹;3.平行弦的中点轨迹。其他问题都是在这三类问题的基础上进行衍生得到的。学生在已有的知识构建中,当题目问题涉及到弦的斜率与弦的中点在一起时,能想到“点差法”。

(二)定比点差,构造典型的数学模型解题

例2 定比点差法试用的数学模型

步骤4:联系步骤1和步骤3的结论,进行推导、延伸,得到相应的结论。

设计意图:通过典型例题的讲解,让学生归纳出定比点差法适用的数学模型:需要满足的条件,基本的计算步骤,理清思路、拓展思维,更好地理解定比点差法。

(三)小结探讨,内化所学内容

问题设置:从知识、思想、生活实际来谈谈自己的收获。

设计意图:让学生畅所欲言、开放式地交流、探讨,获得知识、素养、能力。

四、教学反思——以学生为本,提高数学核心素养

定比点差法,实际上是直线参数方程的变异形式,核心思想是“设而不求”。它是利用圆锥曲线上两点坐标之间的联系与差异,代点、扩乘、作差,解决相应的圆锥曲线问题,尤其是遇到定点、成比例等条件时,定比点差法有独特的优势。本文从特例出发,先让学生体会定比点差法的相关概念,并归纳出定比点差法能够解决的数学模型,然后通过巩固提升,让学生深层次地掌握定比点差法的相关概念和本质。

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