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高三数学复习课如何构建解题结构的探讨

2021-09-10刘峰

中学生学习报 2021年5期
关键词:最值椭圆例题

刘峰

高三数学教学是高中阶段最为重要的一个环节,第一轮复习的目标是夯实基础,包括“牢固掌握基础知识”、“形成熟练的基本技能”、“养成运用基本数学思想方法研究问题的意识”、“积累丰富的基本活动经验”。如何达成这一目标,很大程度上取决于教师在课堂教学中讲什么、怎么讲。研究高考真题,以真题中的热点问题为专题进行复习,能提高备考效率,本节课就高考中解析几何的面积最值问题展开教学,通过对高考真题的拆解,突破难点,构建解题结构。

一、讲解题结构的构建

课堂从引例“已知圆 ,过点P(2,0)的直线 与圆C交于A.B两点,求 面积的最大值”中与圆有关的三角形面积问题开始,以学生已有的活动经验为基础,复习解题思路的同时,帮助学生构建解题结构。解析几何集几何与代数为一身,研究相关问题时,需经理先几何后代数的过程,与圆有关的三角形面积问题是解析几何中较为特殊的研究对象,其几何性更为突出,但学生往往容易忽略几何性,应用通性通法来求解问题。以此题为引例,旨在强化几何、代数的结构,为问题变化为椭圆等曲线中面积最值问题做好铺垫,并明确“主元”思想。复习思路的过程既发散了思维,也帮助学生将解题思路进行了整理,形成引例的解题结构,如图1。

引例的解题结构体现了本节课“解析几何的面积最值问题”要复习的重点问题,第一个是主元的选择问题,主元的选择对运算的方式、方法,以及后端的面积函数都有较大的影响;第二个是面积函数的最值求解问题,不论选择哪个主元,最终面积函数的求解均与基本不等式、换元、拆分运算等知识技巧有关。这两个问题就是面积最值问题的核心问题,引例的解题结构既帮助学生明确了解题方向,也帮助学生明确了解题环节,实现难点的突破。

二、讲主元选择的比较

主元的选择是解题结构的第一环节。该部分的教学将引例中的圆换成椭圆,三角形面积问题换成四边形面积问题,强化题目背景的变化不影响解题结构时,训练学生主元选择的意识,比较主元选择对运算量的影响。

例题  已知椭圆 , 分别为左右焦点,过 的直线 与椭圆E交于A,B两点,过F2且与直线 垂直的直线 与椭圆E交于C,D两点,求四边形ACBD面积的最小值。

例题引导学生从几何路线、通性通法、参数方程三个方向选择自己喜欢的主元进行面积函数的计算求解,给与学生们充分的活动时间,体验不同主元下运算的繁简比较。活动中学生大多数选择通性通法,以斜率k为主元;部分同学选择参数方程,以倾斜角 为主元;几乎没人选择几何路线,究其原因是不能发现与焦点弦长(或焦半径)有关的三角形,进行解三角形知识的应用。因此课堂点评以参数方程的运算为展示,让学生对比运算量的差异,以介绍解三角形的方式求解弦长为辅,发现思维。通过例题的活动、点评,让学生强化面积最值问题解题结构的第一环节,重视主元的选择。其实,主元的选择是解析几何中重要的思维意识,并不局限于面积问题。

为了巩固引例、例题的教学果效,课堂设置了一个变式练习,训练学生基于解题结构的思维。具体变式如下:已知椭圆 ,圆 , 分别为左右焦点,过F2的直线 与椭圆交于A,B两点,过F2且与直线 垂直的直线 与圆交于C,D两点,求四边形ACBD面积的最小值.

引例、例题、变式的设计均由高考真题拆分而来,以高考真题重组的方式,看到题目的发展变化,推陈出新,体悟高考真题万变不离其宗的解题结构。

三、讲归纳总结的提升

课堂教学精讲了引例、例题,略讲了变式,每一道题目讲解之后都进行了归纳提升。整节课处处体现归纳提升的重要性,第一处在引例解题思路的回顾之后,旨在归纳总结引例的入题结构,体现主元选择的多样性;第二处在引例面积函数的求解策略之后,旨在归纳上四下四分式函数的一般转化策略结构,前后两次总结形成了面积最值问题完整的解题结构;第三处在例题面积函数的计算之后,旨在应用解题结构的同时,帮助学生强化主元选择的意识;第四处总结是三角形、四边形面积求解公式、方法的总结,旨在提醒学生求解面积时要注意进行灵活的选择;第五处总结是例题背景的挖掘,圆锥曲线两条垂直焦点弦长的倒数和为定值,该部分的教学是课堂思维深化的点缀,鼓励学生要进行广泛的联系与思考,探究命题背景;第六处总结是课堂小结,强化解题结构,巩固课堂教学。

整节课围绕解题结构(如图2)展开,从解题思路的探寻,到三种解题方向的实践、比较,从面积函数的得到,到函数最值的求解策略,构建解题结构,突破解题难点;从圆到椭圆、从椭圆到橢圆与圆,从三角形到四边形,强化结构的稳定,把握解题的结构。

高三的复习是知识综合应用的学习,是知识应用于解题时解题结构的构建。课堂要从广泛的联系出发,发散思维,捕捉思维火花,但又不能让思维的出现成为无源之水,因此就需要教师创设良好的情景推动学生发散思维,再进行及时的归纳总结,构建解题结构。教学中需要教师主动构建解题结构,打造出一节节高效的课堂,助力高三复习。

(微山县第三中学  山东济宁  272195)

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