劉璇燕
數(shù)學(xué)深度教學(xué)是幫助學(xué)生“通過數(shù)學(xué)會(huì)思維”,學(xué)會(huì)總結(jié)反思和“再認(rèn)識(shí)”,強(qiáng)調(diào)通過“聯(lián)系的觀點(diǎn)”幫助學(xué)生更好地學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),深入學(xué)習(xí),從而真正成為學(xué)習(xí)的主人的教學(xué).單元復(fù)習(xí)教學(xué)中,圍繞教學(xué)中的重難點(diǎn),通過對相關(guān)題目的背景分析、解法思考等追溯題目的根源,變式拓展探尋題目本質(zhì)內(nèi)涵,找尋學(xué)生解題能力生長的軌跡,是很好的復(fù)習(xí)策略.本文以圓錐曲線定義法求最值問題為例,談?wù)勛约簩Α吧疃冉虒W(xué)”的感受和思考.
1 問題呈現(xiàn)
例1 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,定點(diǎn)Q2,1,P為拋物線上動(dòng)點(diǎn),則PF+PQ的最小值為___.
分析:本題考查拋物線的定義、簡單幾何性質(zhì)和數(shù)形結(jié)合思想,是一道基礎(chǔ)題.由點(diǎn)Q在拋物線內(nèi)側(cè),作圖(略),把拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為到準(zhǔn)線的距離,但是在課前練習(xí)中只有一半的學(xué)生能夠求出正確答案3.分析作業(yè)情況主要原因有三個(gè):缺乏數(shù)形結(jié)合意識(shí),沒有判斷定點(diǎn)與拋物線的位置關(guān)系;不能靈活運(yùn)用拋物線定義進(jìn)行轉(zhuǎn)化;對于能夠運(yùn)用拋物線定義轉(zhuǎn)化寫出正確答案的部分學(xué)生,問其思路原因時(shí),都說是印象中就是這樣解題的,但卻不清楚為什么要進(jìn)行轉(zhuǎn)化.針對這種情況,筆者進(jìn)行了以下的變式練習(xí)探尋題目本質(zhì)內(nèi)涵.
變式1 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F,定點(diǎn)Q3,4,P為拋物線上動(dòng)點(diǎn),則PF+PQ的最小值為___.
分析:定點(diǎn)Q在拋物線的外側(cè),焦點(diǎn)F在拋物線的內(nèi)側(cè),作圖(略),當(dāng)動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到三點(diǎn)共線時(shí)和最小,所以PF+PQ≥QF=25.
設(shè)計(jì)意圖:由例題出發(fā),改變點(diǎn)Q的位置,定點(diǎn)Q在拋物線的外側(cè),焦點(diǎn)F在拋物線的內(nèi)側(cè),不需要通過定義轉(zhuǎn)化,可以直接求解;與例1形成對比,引起認(rèn)知沖突,揭示學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題,引導(dǎo)思考例1用定義轉(zhuǎn)化距離的原因,是因?yàn)榍髣?dòng)點(diǎn)到兩個(gè)定點(diǎn)距離之和最小值時(shí),需要把同側(cè)距離(定點(diǎn)在動(dòng)點(diǎn)的同側(cè))轉(zhuǎn)化為異側(cè)距離(定點(diǎn)在動(dòng)點(diǎn)的異側(cè)),然后利用三角形的兩邊之和大于第三邊,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)距離之和取得最小值,提升數(shù)形結(jié)合思維.
變式2 拋物線y2=4x上一動(dòng)點(diǎn)P到直線x=-1的距離為d,定點(diǎn)Q1,1,則d-PQ的最大值為___.
分析:定點(diǎn)Q在拋物線的內(nèi)側(cè),直線在拋物線的外側(cè),作圖(略),運(yùn)用拋物線定義將點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離轉(zhuǎn)化為到焦點(diǎn)的距離d=PF,d-PQ=PF-PQ≤QF=1.
設(shè)計(jì)意圖:例1和變式1都是求距離之和最小值問題,變式2引出了求距離之差的最大值問題,需要把異側(cè)距離轉(zhuǎn)化為同側(cè)距離,然后利用三角形中兩邊之差小于第三邊,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)同側(cè)距離之差取得最大值,激發(fā)逆向思維.
2 變式探究
教師提問1:以上是關(guān)于拋物線上的動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)或定直線的距離之和(差)的最值問題,同學(xué)們能否小組合作,探究在其他的曲線上是否也有這種最值問題呢?
學(xué)生探究1:其他圓錐曲線上的動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離之和(差)的最值.
教師請學(xué)生上臺(tái)展示探究結(jié)果,整理如下:
3 教學(xué)反思
在單元復(fù)習(xí)教學(xué)中,從某個(gè)小知識(shí)點(diǎn)切入,通過改變題目條件,暴露學(xué)生解題中的疑惑點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn),尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,順應(yīng)學(xué)生的思維,通過教師的引導(dǎo)逐步深入,學(xué)生參與變式探究,對題型不斷深入挖掘,追根溯源,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力,鞏固和創(chuàng)新教學(xué)方法,有助于減輕學(xué)生的解題負(fù)擔(dān),激發(fā)學(xué)生的探究興趣.
(本文系廣州市教育研究院2021年度科研課題:基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)深度教學(xué)策略研究(課題編號:21BJXP2147)和廣州教育學(xué)會(huì)2022年度科研課題:基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)研究(課題編號:202215082)階段性成果.)