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基于单元式主题教学下培育学生数学核心素养的教学案例与反思

2021-08-31湖南省株洲市渌口区第五中学赵家早

数学大世界 2021年19期
关键词:弦长抛物线素养

湖南省株洲市渌口区第五中学 赵家早

《普通高中数学课程标准(2017 版)》强调的一个重点是主题单元教学,需要教师从教法、学法、学情出发,将静态的教材激活,通过恰当的教学手段把一个个碎片化的知识串联起来,关注数学教学内容的本质,对有关联的知识和问题进行优化,通过问题串,让学生在探究过程中落实知识的重点、难点,让学生的数学思维得以发散,让学生的数学核心素养悄然落地。笔者以一节区级示范课“抛物线焦点弦长问题”为案例,谈谈单元式主题课堂教学实践及反思。

一、教学内容分析

1.教材分析

使用的教材为人教A 版选修2-1 第2 章第2.4 节,本节包含2.4.1“抛物线及其标准方程”与2.4.2“抛物线的简单几何性质”两部分。

2.教学重点、难点分析

教学重点:抛物线焦点弦长问题。

教学难点:抛物线弦长问题探究过程。

3.学情分析

授课班级是省级示范性高中高二学生,学生有较好的数学基础知识及数学思维能力。学习本节课前,学生已经学习了圆锥曲线的定义、标准方程、简单的几何性质,具备了一定的知识储备,学生对于解决圆锥曲线问题的通性通法有一定的理解与掌握。

二、教学过程简述

1.问题提出

师:抛物线是如何定义的?

生1:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离相等的点的轨迹就叫作抛物线。

师:在前面的学习过程中是如何求直线与圆锥曲线相交弦的弦长的?

教师让三位学生到黑板上演练。

设计意图:抛出问题,唤醒知识,让学生积极探究,在探究中激活学生的思维,寻找解决问题的不同途径,展示数学问题之美、解题之美,这样才能让学生有更进一步追求的欲望,为下一个教学环节做好必要的准备。

2.问题推广

师:我们现在把问题一般化,请大家探究下面的问题。

图1

师:联想前面学习的椭圆与双曲线的知识,这个2p可以称为抛物线的通径,即:焦点弦中与对称轴垂直的弦叫作抛物线的通径,长度为2p,这也是抛物线标准方程中2p的几何意义。

设计意图:把问题进行一般化处理,体现了数学学习从特殊到一般的思维过程,这也是数学学习的必然结果,只有这样,才能让学生把握数学的本质。

3.问题抽象

师:这就是我们今天要得出的抛物线焦点弦长公式的有关结论—如图2,AB是抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,设A(x1,y1),B(x2,y2),则:

图2

(4)抛物线的通径是2p。

师:请同学们通过图形以及刚才的结论再想一想:在抛物线的标准方程中,一次项系数对抛物线的图像有影响吗?

生5:刚才我们知道,抛物线的通径为2p,因此可以发现,p越大,抛物线开口越大。

师:是啊,因此,利用抛物线的顶点和通径的两个端点,我们可以较准确地画出反映抛物线基本特征的草图。

设计意图:追求数学本质,得出一般结论,不仅仅是让学生知道这些结论,更是让学生理解数学学习思维过程。我们不追求形式化,但思维发散之后必然要有思维的收敛,更重要的是在追问中再次引发学生思考,让学生认识到数学的学习永无止境。

4.学以致用(例题略)

5.总结反思

师:在本节课中,我们一起经历了问题提出、问题推广、问题抽象以及学以致用四个阶段,在这一系列的探究思考过程中,同学们思维活跃,零散的数学知识得到整理,数学思想方法在问题中得以升华。

(1)知识梳理(师生一起完成)

师:过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的一条直线与它交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则关于其焦点弦有哪些结论?

③焦点弦中与对称轴垂直的弦叫作抛物线的通径,长度为2p,这是标准方程中2p的几何意义。

(2)思想方法

师:在本节课的探究过程中,我们运用了哪些数学思想方法?

生7:这节课的探究让我们收获颇多,在这一过程中,运用了数形结合思想、方程思想、类比思想、转化与化归思想等数学思想方法。

师:很好,同学们不仅解决了一个问题,而且得到了一类方法,体会了相关的数学思想,这才是我们数学学习的核心。

设计意图:数学课堂教学不是为了解题而解题,而是要通过问题的提出、推广、抽象等环节,引导学生反思学习过程,落实课堂主题。

6.作业(略)

三、教学实践反思

这个课堂案例对单元式主题教学进行了一定的探索,对学生数学核心素养的培养进行了有益的尝试,课堂中和谐的师生关系给我们带来了深刻的体会。

1.单元式主题教学要贯穿教学过程

2.课堂教学要充盈着数学核心素养

数学学科核心素养是数学课程目标的集中体现,是具有数学基本特征的思维品质、关键能力以及情感态度与价值观的综合体现,是在数学学习和应用的过程中逐步形成和发展的。在课堂教学中,以知识的产生、发展和问题的探究为载体,启发学生思考,引导学生把握数学内容的本质,让课堂教学充盈着数学学科核心素养。本教学设计,在“问题提出”中,让学生通过思考运算抛物线焦点弦长,在问题的解决中,潜移默化地渗透着逻辑推理与数学运算素养,接着在“问题推广”和“问题抽象”中强化学生的模型素养,得出抛物线焦点弦长的相关结论,体会数学抽象,在思考中提升学生思维的深刻性。

3.让课堂教学充满生机与温度

数学课堂教学蕴含着丰富的艺术,数学教师是这一艺术的编剧、导演、演员。在课堂教学中,教师要根据教学进程以及学生的表现给予适时的“点击”“点评”“点拨”“点赞”,使课堂充满生机与温度。在课例中,问题提出后,教师通过提问,点击、唤醒学生记忆,为问题的解决做好知识与方法上的准备;学生完成问题后进行适时的点评,引导学生解题的方向;在问题推广中,学生遇到问题,教师适时进行点拨,在师生交流中引导解题的方向;整个课堂中,教师对学生不断地点赞,充分肯定学生探究的成效。在这样一种和谐、自然的课堂中,单元式主题教学不是堆砌的,是和谐的;数学核心素养的落地不是强加的,是自然的。

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