朱輝
新授課、試卷講評(píng)課是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的一些不同課型。課型不同,教師教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)自然也會(huì)有所不同,采取的教學(xué)方法也會(huì)大相徑庭,運(yùn)用的教學(xué)理念也會(huì)略有差異。
一、新授課重在精講點(diǎn)撥,適時(shí)引導(dǎo)
新授課教學(xué)的核心要義是“精講點(diǎn)撥”,注重知識(shí)概念的形成。以教學(xué)“橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程”為例,在建系并寫出橢圓上的點(diǎn)滿足的方程以后如何化簡(jiǎn),教師既要注意放手讓學(xué)生自己去探索,又要特別注意引導(dǎo)與提示,帶領(lǐng)學(xué)生走向正確的思維方向。
教師在引導(dǎo)學(xué)生建系并寫出方程[(x+c)2+y2][+(x-c)2+y2=2a]以后,如何化簡(jiǎn)該方程呢?此時(shí),教師不急于講解教材的移項(xiàng)平方、再移項(xiàng)再平方的技巧,而是從學(xué)生解答的情況出發(fā),從不同的角度來推導(dǎo)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,并且在此過程中加以引導(dǎo),在思想方法上進(jìn)行提示。
教師可以這樣引導(dǎo)學(xué)生:“剛剛有同學(xué)直接對(duì)該式進(jìn)行了平方,整理以后的式子是:[2(x2+y2+c2)][+2(x2+y2+c2)2-4c2x=4a2],很多同學(xué)化簡(jiǎn)到此處就化簡(jiǎn)不下去了,這時(shí)候該怎樣去處理?”這時(shí),有些化簡(jiǎn)成功的學(xué)生會(huì)說根號(hào)下面次數(shù)太高,不太好處理,但是注意到整個(gè)式子中出現(xiàn)了相同的結(jié)構(gòu),即[x2+y2+c2],這時(shí)可以換元,即[t=x2+y2+c2],讓整個(gè)式子變得簡(jiǎn)單,次數(shù)也相應(yīng)降低。照此方法化簡(jiǎn)下去可以比較快的得到:[(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2)]。
此時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生換種思路:“我們將[a2-c2]換元成[b2],這樣可以使整個(gè)式子簡(jiǎn)單、對(duì)稱,同時(shí)也隱含了橢圓的幾何意義在其中,下節(jié)課我們將會(huì)探求[b2]的幾何意義?!边@樣留下伏筆,可以激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。然后,教師補(bǔ)充:“還有沒有更好的方法呢?”一名學(xué)生說:“可以移項(xiàng)平方,再移項(xiàng)再平方?!比缓?,教師為學(xué)生整理出以下兩種簡(jiǎn)化方法。
第一種:注意到兩個(gè)根號(hào)里面的式子的差為[4cx],所以在原等式的左邊乘以[(x+c)2+y2-(x-c)2+y2],這樣即可得到:[((x+c)2+y2-(x-c)2+y2)][((x+c)2+y2][-(x-c)2+y2)=4cx],又[(x+c)2+y2+(x-c)2+y2=2a]①,所以可以得到[(x+c)2+y2-(x-c)2+y2=2cxa]②;然后由①②兩式可解出[(x+c)2+y2=a+cax]或者[(x-c)2+y2=a-cax]。
第二種:注意到[(x+c)2+y2+(x-c)2+y2=2a],結(jié)合等差數(shù)列中的等差中項(xiàng)的性質(zhì),也就是古代數(shù)學(xué)史中的和差法,我們可以設(shè)[(x+c)2+y2=a+t],[(x-c)2+y2=a-t],然后將兩式平方再相減,即可得:[4at=4cx],即[t=cxa],再帶回上面兩式中,即得到:[(x+c)2+y2=a+cax]或者[(x-c)2+y2=a-cax]。
到這里,學(xué)生已經(jīng)知道后續(xù)的推導(dǎo)過程了,同時(shí)也感慨?dāng)?shù)學(xué)方法的奇妙。教師可以鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生閱讀相關(guān)數(shù)學(xué)書籍,培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
二、講評(píng)課重在解疑釋惑
講評(píng)課是基于學(xué)生在各種檢測(cè)中暴露出來的知識(shí)漏洞與能力短板而設(shè)計(jì)的。教師在講解這些共性問題和典型問題時(shí),要力爭(zhēng)做到舉一反三、觸類旁通。
以下是2020年全國一卷“圓錐曲線”的一道例題:如下圖,已知A,B分別為橢圓[E∶x2a2+y2=1(a>1)]的左、右頂點(diǎn),G為E的上頂點(diǎn),[AG×GB=8],P為直線[x=6]上的動(dòng)點(diǎn),PA與E的另一交點(diǎn)為C,PB與E的另一交點(diǎn)為D。(1)求E的方程;(2)證明:直線CD過定點(diǎn)。
由于學(xué)生已經(jīng)花了很多時(shí)間進(jìn)行思考,很多學(xué)生也已經(jīng)用不同的方法完成了該題的解答,所以在講解試卷中的這道題時(shí)應(yīng)該從學(xué)生的解答入手,選取一些比較典型的解法,分析各種解法的思考過程,各種解法的計(jì)算量的差別,各種解法對(duì)于該題的認(rèn)識(shí)等,以下是一些解法舉例及分析。
第一種:設(shè)P(6,[t]),則直線PA的方程為[y=][t9(x+3)],聯(lián)立直線方程與橢圓方程,即可解出點(diǎn)C的坐標(biāo)。同理,也可解出點(diǎn)D的坐標(biāo),這樣就可以寫出直線CD的方程。最后對(duì)直線CD的方程進(jìn)行化簡(jiǎn),將方程化簡(jiǎn)為[y=4t3(3-t2)(x-32)],即求得直線CD過定點(diǎn)。
第二種:前面的方法與第一種基本相同,但可以在第一種解法上稍做改進(jìn),注意到直線CD關(guān)于[x]軸的對(duì)稱性,可以提前判斷出直線CD應(yīng)該過橫軸上的定點(diǎn),所以最后在對(duì)直線CD的方程進(jìn)行化簡(jiǎn)時(shí),可以直接令[y=0],即求得[x=32],為整道題的順利完成節(jié)省時(shí)間。
第三種:由第二種思路得到提示,出直線CD應(yīng)該過橫軸上的定點(diǎn),所以對(duì)前面的解法進(jìn)行改進(jìn),直接設(shè)直線CD的方程,而且設(shè)為橫截距式[x=my+n],然后與橢圓方程關(guān)聯(lián)立即得到:[(m2+9)y2+2mny+n2-9][=0]。由于直線PA的方程為[y=t9(x+3)],所以得到[y1=t9(x1+3)],又直線PB的方程為[y=t3(x-3)],所以得到[y2=t3(x2-3)],兩式相除可得[3y1(x2-3)=y2(x1+3)],進(jìn)一步化簡(jiǎn)得[2my1y2=(n+3)y2-3(n-3)y1],將[y1=][-2mnm2+9-y2],然后進(jìn)一步化簡(jiǎn)就可以求出[n=32]。
第四種:在第三種得到[3y1(x2-3)=y2(x1+3)]的基礎(chǔ)上,進(jìn)行另一種化簡(jiǎn)模式。由于[x229+y22=1],故[y22=-(x2+3)(x2-3)9],可得[27y1y2=-][(x1+3)(x2+3)],將[y1+y2=-2mnm2+9],[y1y2=][n2-9m2+9]代入上式得[(27+m2)][(n2-9)-2m(n+3)mn+(n+3)2(m2+9)=0],解得[n=32]。
第一種方法最常規(guī),計(jì)算量也最大,最適合學(xué)生,是學(xué)生最容易采取的方法。從最后閱卷得分來看,這種方法得分情況最好,雖然沒有得滿分,但只要寫出C,D的坐標(biāo),就可以得到相當(dāng)可觀的分?jǐn)?shù)。第二種方法在第一種方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),不僅可以得高分,而且可以節(jié)省不少時(shí)間。第三、四種方法對(duì)學(xué)生能力要求極高,但是計(jì)算量較第一種和第二種要小很多,其中第三種直接把[y1]用[y2]替換,不是對(duì)偶式,學(xué)生一般不敢去嘗試,但實(shí)質(zhì)上計(jì)算量很小。第四種方法利用平方關(guān)系進(jìn)行替換,變成了對(duì)偶式,方法比較巧妙,計(jì)算量也較小。
(作者單位:武漢市蔡甸區(qū)漢陽一中)