盧嘉坤+林文柱
著名的數(shù)學(xué)教育權(quán)威弗賴登塔爾認(rèn)為,數(shù)學(xué)教學(xué)方法的核心是學(xué)生的“再創(chuàng)造”.在具體實(shí)施過(guò)程中必須努力激發(fā)學(xué)生“再創(chuàng)造”的動(dòng)機(jī),必須以學(xué)生的“數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)”為基礎(chǔ),必須重視合情推理的作用.
基于這一教學(xué)理念,例如,設(shè)OA,OB是拋物線y2=2px(p>0)的弦,O為坐標(biāo)原點(diǎn).若OA⊥OB,即kOA×kOB=-1,則弦AB必恒過(guò)定點(diǎn)(2p,0).通過(guò)師生互動(dòng)和合情合理的探索,利用幾何畫(huà)板軟件,發(fā)現(xiàn)了一些新結(jié)論.
探索1設(shè)直線l與拋物線y2=2px(p>0)相交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點(diǎn),若直線l恒經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(2p,0),則OA⊥OB嗎?引入幾何畫(huà)板輔助教學(xué),過(guò)定點(diǎn)(2p,0)作一動(dòng)直線l交拋物線于A,B兩點(diǎn),構(gòu)造動(dòng)畫(huà)使點(diǎn)A,B沿拋物線運(yùn)動(dòng),“度量”直線OA,OB的斜率和計(jì)算kOA×kOB的值,學(xué)生清晰觀察到點(diǎn)A,B運(yùn)動(dòng)時(shí),kOA,kOB的值被不斷刷新,然而,kOA×kOB恒為定值-1(如圖1).從而驗(yàn)證上述命題是真命題.
實(shí)測(cè):直線y=x-a與拋物線y2=ax交于A,B兩點(diǎn),O為原點(diǎn),則△AOB是()
A.銳角三角形B.直角三角形
C.鈍角三角形D.其形狀不能確定
探索2設(shè)OA,OB是拋物線y2=2px(p>0)的弦,O為坐標(biāo)原點(diǎn).若kOA×kOB=R(R≠-1且為定值).弦AB必恒過(guò)定點(diǎn)?利用幾何畫(huà)板進(jìn)行探求:設(shè)置一個(gè)可以改變R值的按鈕,當(dāng)R值一旦確定,構(gòu)造動(dòng)畫(huà)使點(diǎn)A,B沿拋物線運(yùn)動(dòng),此時(shí)觀察到kOA,kOB的值被不斷刷新,但kOA×kOB=定值R且弦AB與x軸的交點(diǎn)的坐標(biāo)保持不變.當(dāng)R值一旦改變,弦AB與x軸的交點(diǎn)的坐標(biāo)也改變(如圖2).從而得出弦AB必恒過(guò)定點(diǎn).
探索3設(shè)MA,MB是拋物線y2=2px(p>0)的弦,M為非頂點(diǎn)的一個(gè)定點(diǎn),若MA⊥MB即kMA×kMB=-1.弦AB必恒過(guò)定點(diǎn)?利用幾何畫(huà)板進(jìn)行實(shí)驗(yàn),設(shè)置一個(gè)可以改變p值的按鈕,當(dāng)p值一旦確定,構(gòu)造動(dòng)畫(huà)使點(diǎn)A,B沿拋物線運(yùn)動(dòng),此時(shí)觀察到kMA,kMB的值被不斷刷新,但kMA×kMB=-1且弦AB與直線y=-yM的交點(diǎn)的坐標(biāo)保持不變.當(dāng)p值一旦改變,弦AB與直線y=-yM的交點(diǎn)的坐標(biāo)也改變(如圖3).從而得出弦AB還是恒過(guò)定點(diǎn).一邊改變R值,一邊演示.
教師保持沉默,意在啟發(fā).然后,直接進(jìn)入課件演示:MA,MB是拋物線y2=2px(p>0)的弦,M為非頂點(diǎn)的一個(gè)定點(diǎn)且kMA×kMB=R(定值),動(dòng)畫(huà)演示A,B沿拋物線運(yùn)動(dòng),同時(shí),一邊改變R值,一邊演示.再一邊改變p值,一邊演示.觀察動(dòng)直線l的運(yùn)動(dòng)軌跡(如圖4).引出推廣,并探求定點(diǎn)之間的坐標(biāo)關(guān)系.其結(jié)論是:弦AB始終恒過(guò)定點(diǎn).此定點(diǎn)與點(diǎn)M的坐標(biāo)關(guān)系是xM-2pR,-yM.
最后,讓學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)和類比探究:以上問(wèn)題中的拋物線改為橢圓或雙曲線,結(jié)論還會(huì)成立嗎?
類比結(jié)論:弦AB依然恒過(guò)定點(diǎn).
通過(guò)這節(jié)課教學(xué)的“再創(chuàng)造”,教師必須在教學(xué)中抓住學(xué)生的合情推理和探索,打開(kāi)思維的大門(mén),讓學(xué)生的思想在數(shù)學(xué)的天空中翱翔,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.另一方面,教師的任務(wù)就是為學(xué)生提供廣闊的天地,聽(tīng)任各種不同思維、不同方法自由發(fā)展,決不可對(duì)內(nèi)容作任何限制,更不應(yīng)對(duì)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)設(shè)置任何人為的障礙.做一個(gè)研究型的教師,做一個(gè)“與時(shí)俱進(jìn)”的教育教學(xué)專家.