馮中芹
[摘 要]“三星級(jí)”高中學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,理解能力較差.研究“三星級(jí)”高中學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)為什么會(huì)產(chǎn)生困難?是一項(xiàng)較為重要的研究課題.
[關(guān)鍵詞]三星級(jí)高中;數(shù)學(xué)教學(xué);策略
[中圖分類號(hào)] G633.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-6058(2018)32-0009-02
本文從分析學(xué)困生的成因出發(fā),結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn).從幫助學(xué)生創(chuàng)建數(shù)學(xué)“語(yǔ)法結(jié)構(gòu)”、構(gòu)建數(shù)學(xué)“解題大綱”、構(gòu)建數(shù)學(xué)“解題套路”三點(diǎn)出發(fā),結(jié)合例題具體分析.
一、幫助學(xué)生創(chuàng)建數(shù)學(xué)“語(yǔ)法結(jié)構(gòu)”
大家都知道,解題從審題開始,審題也是解決問題的關(guān)鍵.然而在日常數(shù)學(xué)教學(xué)中,我發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生在做題時(shí)看不懂題目的意思,不能理解題意.特別是對(duì)于條件非常多的題目,學(xué)生會(huì)感覺頭腦一片空白.過后我問他們,他們都會(huì)說(shuō):“題目太難”“ 根本看不懂”.但是經(jīng)過我的點(diǎn)撥 ,他們又會(huì)覺得比較容易.其根本原因并不是問題難,而是學(xué)生的審題能力比較差.
審題,就是在對(duì)問題進(jìn)行感知的基礎(chǔ)上,通過對(duì)問題的數(shù)學(xué)特征進(jìn)行分析,從而對(duì)所要解決的問題在頭腦中有一個(gè)清晰反映的思維活動(dòng).那么在數(shù)學(xué)教學(xué)中怎樣幫助學(xué)生準(zhǔn)確審題呢?應(yīng)該注意分析學(xué)生產(chǎn)生審題障礙的原因,尋找對(duì)策,培養(yǎng)學(xué)生的審題能力.創(chuàng)建數(shù)學(xué)“語(yǔ)法結(jié)構(gòu)”就是一個(gè)很好的方法.所謂“語(yǔ)法結(jié)構(gòu)”就是將一類題目中的條件抽象成數(shù)學(xué)語(yǔ)言公式,當(dāng)學(xué)生看到題干中的條件就能想到抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言公式.
[例1]如圖1,在平面直角坐標(biāo)系[xOy]中,已知圓[C:x2+y2-4x=0]及點(diǎn)[A(-1,0)],[B(1,2)].
(1)若直線[l]平行于[AB],與圓[C]相交于[M]、[N]兩點(diǎn),[MN=AB],求直線[l]的方程;
(2)在圓[C]上是否存在點(diǎn)[P],使得[PA2+PB2=12]?若存在,求點(diǎn)[P]的個(gè)數(shù);若不存在,說(shuō)明理由.
分析:本題第二問是雙軌跡問題,有一個(gè)軌跡是隱藏起來(lái)的,所以此類問題許多學(xué)生不理解題意.因此,教師在教學(xué)過程中,可以幫學(xué)生構(gòu)建 “語(yǔ)法結(jié)構(gòu)”.即抽象成數(shù)學(xué)語(yǔ)言公式,條件“在圓[C]上是否存在點(diǎn)[P]”可以抽象成曲線[E];條件“使得[PA2+PB2=12]”可以抽象成曲線[C];問題“求點(diǎn)[P]的個(gè)數(shù)” 可以抽象成曲線[E]與曲線[C]的交點(diǎn)個(gè)數(shù).
解:(1) 圓[C]的標(biāo)準(zhǔn)方程為[(x-2)2+y2=4],所以圓心[C(2,0)],半徑為[2].
因?yàn)閇l // AB],[A(-1,0)],[B(1,2)],所以直線[l]的斜率為[2-01-(-1)=1],
設(shè)直線[l]的方程為[x-y+m=0],
則圓心[C]到直線[l]的距離為[d=2-0+m2=2+m2].因?yàn)閇MN=AB=22+22=22],而[CM2=d2+MN22],所以[4=(2+m)22+2],解得[m=0]或[m=-4].
故直線[l]的方程為[x-y=0]或[x-y-4=0].
(2)假設(shè)圓[C]上存在點(diǎn)[P],設(shè)[P(x,y)],則[(x-2)2+y2=4],[PA2+PB2=(x+1)2+(y-0)2+(x-1)2][+(y-2)2=12],即[x2+y2-2y-3=0],即[x2+(y-1)2=4], 因?yàn)閇2-2<(2-0)2+(0-1)2<2+2],
所以圓[(x-2)2+y2=4]與圓[x2+(y-1)2=4]相交,故點(diǎn)[P]的個(gè)數(shù)為[2].
點(diǎn)評(píng):通過幫助學(xué)生構(gòu)建 “語(yǔ)法結(jié)構(gòu)”,即抽象成數(shù)學(xué)語(yǔ)言公式,學(xué)生很快能理解題意,將題目問題轉(zhuǎn)化為求圓[C]:[(x-2)2+y2=4]與圓[x2+y2-2y-3=0]的交點(diǎn)個(gè)數(shù).
二、幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)“解題大綱”
所謂構(gòu)建數(shù)學(xué)“解題大綱”,即構(gòu)建思維導(dǎo)圖.思維導(dǎo)圖作為一種輔助記憶和思維的工具,教師如能在教學(xué)中有效應(yīng)用,將有利于指導(dǎo)學(xué)生掌握更科學(xué)有效的知識(shí)建構(gòu)方法,幫助學(xué)生建構(gòu)起科學(xué)的知識(shí)體系,從而逐漸提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和課堂教學(xué)的效率.教師應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)解題,將復(fù)雜問題程序化,使學(xué)生在探索過程中不易邏輯錯(cuò)位,易掌握學(xué)習(xí)要點(diǎn)和學(xué)習(xí)目的,讓學(xué)生保持思路清晰、思維縝密.
比如,在函數(shù)綜合題中,第一問一般是求單調(diào)區(qū)間極值、最值等問題,這一類問題比較簡(jiǎn)單,基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生也是能認(rèn)真完成的.但是在教學(xué)過程中,學(xué)生往往只會(huì)求導(dǎo)數(shù),之后令導(dǎo)數(shù)等于零,接下來(lái)面對(duì)導(dǎo)函數(shù)中的參數(shù)就不知所措了.因此要解決這一問題,思維導(dǎo)圖是一個(gè)很好的辦法.在思維導(dǎo)圖(圖2)中函數(shù)的單調(diào)性、極值等性質(zhì)很清楚,不僅能夠減少學(xué)生的錯(cuò)誤,而且能讓他們養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣.
[例2]已知函數(shù)[f(x)=(lnx-k-1)x][(k∈R)],當(dāng)[x>1]時(shí),求[f(x)]的單調(diào)區(qū)間和極值.
分析:繪制本題的思維圖,如圖3.
解:∵[f(x)=(lnx-k-1)x][ (k∈R)],
∴[x>0],[f(x)=lnx-k],
①[k≤0]時(shí),∵[x>1],∴[f(x)=lnx-k>0],函數(shù)[f(x)]的單調(diào)增區(qū)間是[(1,+∞)],沒有單調(diào)減區(qū)間,沒有極值.
②當(dāng)[k>0]時(shí),令[lnx-k=0],解得[x=ek],
當(dāng)[1
∴函數(shù)[f(x)]的單調(diào)減區(qū)間是[(1,ek)],單調(diào)增區(qū)間是[(ek,+∞)],在區(qū)間[(1,+∞)]上的極小值為[f(ek)=-ek],無(wú)極大值.
點(diǎn)評(píng):解此類題目,一步錯(cuò),滿盤皆輸,所以一定要讓學(xué)生有足夠的重視,特別是基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,通過讓學(xué)生畫思維導(dǎo)圖,及按照思維導(dǎo)圖的流程書寫解題過程,能使學(xué)生養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣.
三、幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)“套路”
“圓錐曲線焦點(diǎn)弦”問題,對(duì)于三星級(jí)學(xué)校的學(xué)生來(lái)說(shuō)非常難,但是細(xì)心的教師會(huì)發(fā)現(xiàn),這類問題是有“套路”可循的.圓錐曲線焦點(diǎn)弦問題主要的解題思路是“設(shè)而不求”,根據(jù)題意巧妙設(shè)未知數(shù),設(shè)直線方程,并與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理進(jìn)行求解,而未知數(shù)本身卻不需要求出.又如證明定值的題目,我們常用的方法是設(shè)點(diǎn)、設(shè)角.將需要證明是定值的量用變量表示,化簡(jiǎn)最后得到定值.
[例3]如圖4,已知橢圓的方程:[x29+y2=1.][ A1、A2]是左頂點(diǎn)和右頂點(diǎn),[F1、F2]是左右焦點(diǎn),過左焦點(diǎn)[F1]作一條直線,分別交橢圓于[M、N]兩點(diǎn),設(shè)直線的斜率是[k],當(dāng)[k]取什么值時(shí),[MN]等于橢圓短軸的長(zhǎng)?
解:設(shè)[M(x1,y1),N(x2,y2)],橢圓的方程為[x29+y2=1].
[∴]直線[MN]方程為[y=k(x+22) ],
解方程組[x29+y2=1 ,y=k(x+22) ,]消去[y]得
[(1+9k2)x2+362k2x+9(8k2-1)=0].
[∴|MN|=1+k2(x1+x2)2-4x1x2=36(1+k2)+36k2(1+k2)(1+9k2)2=6+6k21+9k2] =2,
解得 [k=±33].
[例4]過橢圓[x24+y23=1]的焦點(diǎn)F任作一條與[x]軸不垂直的直線[l],與曲線相交于點(diǎn)A、B,線段AB的中垂線交[x]軸于點(diǎn)M,求證[ABFM]為定值.
解:設(shè)直線[AB]與[x]軸的夾角為[α],[B]點(diǎn)的橫坐標(biāo)為[x0],則[0<α<π2].不妨設(shè)[AF>BF], [x0-c=BFcosα],[x0=BFcosα+c],[BF=a-ex0],[BF1+ecosα=a-ec],[BF=a-ec1+ecosα=b2a-ccosα],
同理 [AF=b2a+ccosα];
[∵a=2,b=3,c=1].
[∴BF=b2a-ccosα=32-cosα;]
[AF=b2a+ccosα=32+cosα],
[AB=AF+FB=b2a-ccosα+b2a+ccosα=124-cos2α].
設(shè)AB的中點(diǎn)為N,則
2[FN=BF-FA=22-cosα-32+cosα=6cosα4-cos2α],即 [FN=3cosα4-cos2α].
在[Rt△MNF]中,[MF=NFcosα=34-cos2α],
從而[ABFM=4]是定值.
點(diǎn)評(píng):例3、例4,一個(gè)設(shè)角,一個(gè)設(shè)邊,解題過程固定,但需要有一定的計(jì)算量.如果學(xué)生能掌握這樣的“套路”,那么其他問題也能解決.因此,在教學(xué)中,教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)解題的通法,加強(qiáng)積累,適當(dāng)總結(jié).
總之,在教學(xué)中,教師只要從實(shí)際出發(fā),運(yùn)用正確的教學(xué)方法,科學(xué)引導(dǎo),學(xué)生的成績(jī)肯定會(huì)提高.正如浙江省特級(jí)教師楊象富老師所說(shuō):“教學(xué)之后,靜心回味,寫下一孔一得之見識(shí),記下一題一句之偶得,反思曾有的疏漏、失誤,欣賞教學(xué)激情迸發(fā)的‘思維火花.”
(責(zé)任編輯 黃桂堅(jiān))