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关注学生 助力成长

2023-09-20顾鹏程

数学教学通讯·高中版 2023年8期
关键词:关注学生思维能力

顾鹏程

[摘  要] 关注学生及发展是高三复习教学的主旋律. 在复习教学中,教师应重点强化学生的数学基础,善于通过“小而精”的练习帮助学生建构完善的知识体系,避免机械重复造成枯燥乏味. 同时在教学中,要重视展现学生的思维过程,从而通过亲身体验来发展学生的思维,提升学生的能力.

[关键词] 关注学生;数学基础;思维能力

笔者在一次校内公开课上,有幸聆听了校内优秀教师关于“椭圆的方程”的复习教学,现呈现教学过程,并谈几点自己对高三复习教学的一些粗浅认识,请同行给予批评和指正!

教学实录

1. 课前展示,发现问题

师:椭圆是高考的重要考点,之前重点学习过,也做过大量的练习,今天我们再重新回顾一下这部分内容.

师:现在我们一起来探究一下课前小测中的几个问题. (教师用PPT展示题1)

题1:点B,C的坐标为(3,0),(-3,0),点P到B,C两点的距离之和为10,求点P的轨迹方程.

师:说一说你是如何求解的,遇到了哪些问题.

生1:我是用代数法求解的,设点P(x,y),依据题意得+=10,接下来移项、平方、化简,但是越算越复杂,最终没有求得答案.

生2:我也是用代数法求解的,通过两次平方可以得到答案. 第一次平方后整理得=5+x,再次平方后整理得+=1. (很多人点头赞同)

师:看来很多同学应用的都是代数法,可见大家有着超强的计算能力. 不过,代数法虽然思路简单,但是运算过于复杂,你们是否还有其他的解决方案呢?

生3:我是利用椭圆的定义直接求解的,根据椭圆的定义并结合题设信息可知a=5,c=3,故椭圆的方程为+=1. (生3的解法给出后,其他学生恍然大悟)

师:太棒了,这样利用椭圆的定义直接得出了答案,既节省了时间又有效避免了复杂运算可能产生的错解.

师:谁来说一说椭圆的定义?(问题给出后,很多学生积极举手,但教师选了一个未举手的学生回答,该生准确地说出了椭圆的定义)

师:看来大家对椭圆的定义了如指掌. 椭圆定义在解题时有着重要作用,大家不仅要熟背定义,而且还要学会灵活应用. 现在思考一下,若将“点P到B,C两点的距离之和为10”改为“点P到B,C两点的距离之和为6”,此时点P的轨迹方程是什么呢?

生4:同上面一样,是椭圆,a=3,c=3. 噢,不对. (问题给出后,学生不假思索地套用原来的解法)

师:说一说刚刚错在哪里?

生4:我刚刚忽略了定值要大于两点之间的距离.

师:大家再想一下,如果不用定义来求解,以上方程是否还有其他的化简方法呢?(学生沉思)

师:确实有一定难度,之前我们常用的方法是“移项、平方”. 仔细观察和这两个无理式,你是否能用整体的方法来解决呢?(教师引导学生尝试从整体出发去思考问题,便于找到化简的突破口)

生5:可令=m,=n,根据题意得m+n=10. 又m2-n2=12x,得m=5+x,n=5-x,即=5+x,这样两边平方后化简即可求出点P的轨迹方程.

师:很好,这样只平方一次即可求解,减少了运算量. 大家认真观察一下,“”表达的是什么含义呢?

生6:椭圆上的点到左焦点的距离.

师:m=a+x呢?

生7:哦,我知道了,这个就是焦半径.

师:很好,大家还记得之前我们是如何得到焦半径的吗?

生齐声答:利用椭圆的第二定义. (接下来教师又指定学生叙述椭圆的第二定义)

师:很好!对于题1大家还有什么问题吗?(学生摇头表示没有问题后,教师开始引导学生探究下面的问题)

师:接下来我们看题2. (教师用PPT给出题2)

题2:已知椭圆C的中心为坐标原点,椭圆C的长轴长为6,短轴长为4,求椭圆的标准方程.

师:大家看一下,这样求解对吗?(教师展示解题过程)

由已知得a=3,b=2,所以椭圆的标准方程为+=1.

生8:这样求解不全面,根据已知我们知道椭圆的中心在坐标原点,但是并未指定椭圆的焦点在哪个轴上.若焦点在x轴上,则椭圆的标准方程为+=1;若焦點在y轴上,则椭圆的标准方程为+=1.

师:很好,结合题2说一说求椭圆方程有几步.

生9:我认为有三步:①判断椭圆焦点的位置;②求出a,b的值;③写出椭圆方程.

师:说得很好,有些问题看似简单,但可能存在陷阱,解题前应仔细审题,明晰步骤,这样才能做到“会而对”.

师:接下来我们再看一下题3. (教师继续用PPT展示题3)

题3:若方程+=1表示椭圆,求m的取值范围.

师:我是这样解决题3的:m-2>0,

6-m>0,于是得m∈(2,6).

生10:不对,忽略了条件“m-2≠6-m,即m≠4”. 如果m=4,它就不是椭圆了,而是圆x2+y2=2.

师:很好,如果把题3“变一变”,该方程是否可以转化为双曲线方程呢?

生11:若满足(m-2)(6-m)<0,则此方程表示双曲线.

师:很好,请再详细说一下.

生11:若m-2>0,

6-m<0,则它是焦点在x轴上的双曲线;若m-2<0,

6-m>0,则它是焦点在y轴上的双曲线.

师:很好. 圆锥曲线有很多相似或相关的知识点,学习时可以尝试“变一变”,这样不仅可以变成一个新的问题,还可以使知识点之间的区别与联系变得更加清晰.

师:我们看一下最后一个问题. (教师用PPT给出题4)

题4:设P为椭圆+=1上一点,其横坐标为2,则点P到椭圆左焦点F的距离PF=______,点P到椭圆右焦点F的距离PF=______.

师:谁来简单地展示一下求解过程?(教师鼓励学生板演,以展示思维过程)

生12:根据已知可得a=5,b=3,c=4,故左焦点F(-4,0),右焦点F(4,0). 设P(2,y),将其代入椭圆方程得y=×9. 根据两点距离公式可得PF==,同理可得PF=.

师:这个就是最终答案了吗?

生13:可以继续化简,得PF=,PF=.

师:很好,不过有必要两个都这样计算吗?

生14:实际上只要算出一个就可以了,例如算出PF=,则PF=2a-PF=.

生15:还可以根据椭圆的第二定义来计算,椭圆的右准线方程x=,设P到右准线的距离为d,则=e,这样易求得PF=. 算出PF后,根据椭圆的第一定义即可求出PF.

师:对于同一个问题,我们应积极思考有没有多种常规的方法来解决它. 这样通过一题多解可以锻炼我们的数学思维,提升我们的解题能力.

师:大家再思考一下,在什么情况下可以应用椭圆的定义来求解类似的问题?

当求解完问题后,教师又引导学生进行总结归纳,借助练习帮助学生回顾基础知识和基本技能,将椭圆的定义、标准方程等知识点巧妙地融入练习,有效地避免了简单回顾所带来的枯燥感,使复习课堂生机勃勃.

2. 归纳总结,夯实基础

通过以上四个题目,椭圆的定义、方程的形式以及求椭圆方程的基本方法已呈现,为了使知识更加系统化、完整化,教师给出表格让学生填写,内容有标准方程、定义,顶点坐标、焦点坐标、离心率等,帮助学生通过归纳总结夯实基础,为接下来的拓展提升奠定基础.

3. 例题教学,拓展提升

前面的课前小测已经帮助学生夯实了“双基”,在例题教学阶段有必要通过一些巧妙的拓展来丰富学生的解题经验,提高学生的解题技能.

题5:已知椭圆的中心在坐标原点,其长轴长为6,且经过点(,),求椭圆的标准方程.

该题较为简单,与题2相似,因此学生根据题2的解答步骤求解,即确定焦点位置后,将已知条件代入椭圆方程,求得当焦点在x轴上时,椭圆方程为+=1;当焦点在y轴上时,椭圆方程为+=1.

变式:已知椭圆C的左焦点为F(-1,0),且点P

1,

在椭圆C上,求椭圆C的标准方程.

求解本题时,教师鼓励学生利用不同方法来完成,有的学生用待定系数法,有的学生用定义法. 不管用哪种方法,教师都让学生板演,这样既丰富了学生的解题经验,又规范了学生的解题过程,提升了学生的解题能力. 当学生完成变式的求解后,教师又提出了一个问题:“题5能否用定义法求解?”以此借助题5诱发学生深度思考定义法. 在交流中,有的学生认为变式中有“焦点”这个条件,而题5中没有,因此题5不能用这种方法(定义法)求解;也有学生认为,结合题1的解答经验,可以用定义法求解,过程如下:若焦点在x轴上,设焦点为(-c,0),(c,0),根据已知可得6=+. 令m=,n=,则m2-n2=4c. 又m+n=6,得m-n=c,解得c=,于是椭圆C的标准方程为+=1. 若焦点在y轴上,可以用同样的方法求解. 通过合作交流,学生再一次认识了典型解法.

接下来教师又列举了其他实例,从而借助一题多解活跃了学生的数学思维,提升了学生的解题信心.

教学反思

从以上教学过程可以看出,通过“练”帮助学生巩固了基础知识,锻炼了基本技能,有效培养了学生的“双基”;同时教师“以生为本”,充分展现了学生的思维过程,借助“错解”和“多解”丰富了学生的解题经验,提升了学生的思维能力,培养了学生的解题信心;另外,在教学中,教师将整体思想、分类讨论思想、方程思想等重要的思想方法渗透其中,有助于学生更好地认识数学本质,提升数学素养.

现结合以上教学过程,笔者谈几点关于高三复习教学的认识.

1. 重情境,轻记忆

在本课教学前,教师给学生安排了课前小测,四个问题各有不同的教学目的,从不同角度检测了学生对基础知识的掌握情况. 从课前小测反馈来看,大多数学生只是单纯地从习题的角度出发,思考如何解题,并未关注各习题之间的递进关系,可见学生完整的认知体系并未建构完成. 同时,通过前期的基础检测,教师更好地了解了学生,如知道了哪些知识点是学生已经掌握了的,哪些知识点是学生似懂非懂的,哪些知识点是学生通过合作交流可以自我完善的,哪些知识点是需要教师重点讲解的……只有知学生之所需,才能使教学更有效. 另外,教学中教师重点呈现学生的解题过程,帮助学生进一步建构椭圆的知识脉络,同时引导学生及时进行总结归纳,从而将知识与技能串成线、织成网,有效避免了简单记忆和机械式训练所带来的瞬时效应.

2. 重整合,弃题海

在高三复习教学中,部分教师常常贪多、求全,使得课堂容量过大,造成学生学习难以深入,不知道为什么学,要学到什么程度,只是单纯地为了解题而解题,但“题海无边”.学生只有知道了学的内容、掌握了学的方法、了解了学的目的,才能学有所获、有所发展,教师前期制定的教学目标才能圆满实现. 因此,教学中教师不能贪多,要避免机械重复,通过试题精挑细选让学生更全面、更牢固地掌握“双基”.

在教学中,教师展示题5让学生利用定义法和待定系数法这两种典型的解题方法来求解,从而让学生理解通法在解题中的重要价值. 接下来,教师又通過变式和多解引导学生寻求最佳方案,以获得夯实基础、优化思维的教学效果. 另外,解题中蕴含着丰富的数学思想方法. 通过一道习题不仅强化了学生对椭圆方程的理解和把握,而且锻炼了学生的数学思维,提升了学生的数学应用能力.

3. 重体验,轻灌输

在高中数学教学中,尤其在公开课教学中,部分教师为了达到某种效果只关注对教学有利的生成性资源,而对那些不利于自己教学计划实施的生成性资源常常视而不见,这样使得学生难以真正地融入课堂,显然不利于教学目标的实现. 而在本节课教学中,教师以学生为主导,充分展示了学生的思维过程,通过板演、纠错、反思等教学活动调动了学生参与教学的积极性,让学生在交流展示中更好地内化了知识.

例如,在教学中,教师不仅不怕学生犯错,而且还展示了学生的错解过程,从而通过纠错帮助学生理解概念,完善认知体系. 错误是学习过程中普遍存在的,因此在教学过程中教师要给学生一定的空间来展示错误,通过示错、找错、议错等过程发现学生的认知缺陷,借助有效的修补帮助学生释错、改错,以此达到完善学生认知体系、优化学生思维品质、磨炼学生意志的效果.

又如,在解题教学中,学生用待定系数法完成题5的求解后,教师将其变式,鼓励学生用不同的方法去求解. 求解后,教师追问道:“题5能否用定义法求解?”基于问题学生展开了激烈的探究,其探究重点主要是题设中椭圆的焦点位置. 最终学生通过设焦点,用定义法求得了椭圆的标准方程. 这样通过变式不仅丰富了学生的解题方法,而且通过对题5的再探究,挖掘出了问题的本质特征,从而让学生拥有了“会一题,通一类”的能力.

总之,在高三复习课堂中,不仅要关注学生“双基”的落实,也要关注学生的发展. 在教学中,教师要把握好教学方向,制定好教学计划,从而有效避免教学中的盲目性和随机性,让学生知道“学什么”“为何学”“如何学”,以此培养学生优良的学习品质,发挥数学的教育功能.

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