【摘 要】本文以《圓錐曲線》教學(xué)為例,論述微課在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,提出用微課突破學(xué)生數(shù)學(xué)思維難點(diǎn)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程及結(jié)合數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)際需要運(yùn)用微課的教學(xué)建議。
【關(guān)鍵詞】高中教育 微課 圓錐曲線
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2021)38-0040-03
在信息化背景下,高中數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中教師的目標(biāo)意識越來越強(qiáng),從關(guān)注教學(xué)的內(nèi)容到關(guān)注教學(xué)的形式,從關(guān)注數(shù)學(xué)知識的理解到關(guān)注數(shù)學(xué)方法的學(xué)習(xí)與運(yùn)用,從關(guān)注機(jī)械的記憶到關(guān)注思維的發(fā)展與訓(xùn)練……數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革進(jìn)入了一個嶄新的時期,教師越來越關(guān)注數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成。如何將抽象的教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為具體的核心素養(yǎng)目標(biāo)來加以實(shí)現(xiàn),是教師所要解決的關(guān)鍵問題。微課作為一個新的教學(xué)輔助手段,以其短小的優(yōu)勢,能夠準(zhǔn)確、動態(tài)地把課程精華部分集中在短短的幾分鐘之內(nèi),讓學(xué)生能夠很好地掌握其中的知識點(diǎn)。微課是適用于幾何與代數(shù)教學(xué)的教學(xué)形式,具有操作簡單、開發(fā)容易、動態(tài)呈現(xiàn)、直觀有效等特點(diǎn),不僅可以應(yīng)用于數(shù)學(xué)知識的教學(xué),而且對學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)、積極情緒、良好習(xí)慣等非智力因素的發(fā)展也起著重要的作用。在此,筆者以《圓錐曲線》教學(xué)為例,探討微課在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。
一、用微課精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程
對數(shù)學(xué)學(xué)科而言,由于其知識點(diǎn)比較抽象且復(fù)雜,使得課堂教學(xué)的過程容易讓學(xué)生感到乏味枯燥,不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,以及提高教學(xué)效率。在課堂教學(xué)中,課堂導(dǎo)入是一個很關(guān)鍵的步驟,“好的開端是成功的一半”,教師如果在課堂一開始就能夠吸引學(xué)生的注意力,調(diào)動他們的學(xué)習(xí)熱情,能為課堂教學(xué)的開展打下良好的情感基礎(chǔ)。在導(dǎo)入的環(huán)節(jié),使用微課把學(xué)生日常生活中的數(shù)學(xué)情景引入課堂,創(chuàng)建出一個貼近學(xué)生生活的學(xué)習(xí)環(huán)境,一方面能夠充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;另外一方面能夠讓學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),還能夠通過生活的場景幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識點(diǎn),進(jìn)而提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量及效果。
課堂的主體是學(xué)生,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性是教師要下功夫的。因此,教師的教學(xué)方法和教師設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容顯得尤為重要。高中數(shù)學(xué)教師可在教學(xué)中運(yùn)用微課,精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程,提高教學(xué)效率。筆者認(rèn)為,微課視頻開頭要能直接吸引學(xué)生的注意力,并提出問題切入主題。例如,教學(xué)《圓錐曲線》時,教師可在微課的開頭從典型例題入手,拋出一道圓錐曲線典型例題引發(fā)學(xué)生思考:
根據(jù)下列條件,求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程。
(1)與雙曲線[x29]-[y216]=1有共同的漸近線,且過點(diǎn)(-3,[23]);
(2)與雙曲線[x216]-[y24]=1有公共焦點(diǎn),且過點(diǎn)([32],2).
接著以解答問題的形式引出本課的知識點(diǎn)與技能點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合函數(shù)圖象解題。之后,通過特寫與慢放等形式對重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào),引導(dǎo)學(xué)生提取題干的有效信息,繪制函數(shù)圖象,判斷函數(shù)類型,利用不同函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行解題。微課的結(jié)尾對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行簡單小結(jié)與題目測驗(yàn),檢測學(xué)生對相關(guān)知識的理解。這樣不僅可以簡化函數(shù)題的計(jì)算步驟,還可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的“數(shù)形結(jié)合”思維,提高學(xué)生解題的正確率和效率。
二、用微課激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,激發(fā)高中生的學(xué)習(xí)興趣是高中教育成功的優(yōu)先條件。在新課改背景下,新觀點(diǎn)、新方法、新形式如雨后春筍般出現(xiàn)在高中數(shù)學(xué)課堂上,以“讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)、感受數(shù)學(xué)”為核心的高中數(shù)學(xué)課堂教育備受關(guān)注。教師應(yīng)注重運(yùn)用微課激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的思考能力及創(chuàng)造性思維。
在《圓錐曲線》專題的教學(xué)過程中使用微課,有利于營造和諧的課堂氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。美國心理學(xué)家羅克斯認(rèn)為,“成功的教學(xué)依賴于一種真誠的理解和信任的師生關(guān)系,依賴于一種和諧安詳?shù)恼n堂氣氛”。因此,建立一種輕松、民主的師生關(guān)系,形成良好的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,是上好一堂課的基礎(chǔ)。眾所周知,對《圓錐曲線》專題,學(xué)生普遍存在畏難情緒,傳統(tǒng)的書面講解和PPT展示難以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在教學(xué)中使用微課這一新穎直觀的教學(xué)手段,能使學(xué)生專注于課堂。例如,在一類圓錐曲線中四邊形面積最值問題的解法探究中,有這樣一道題(2021年1月吉林省高三五校聯(lián)考,文20):
已知橢圓C1:[x2a2]+[y2b2]=1(a>b>0)的短軸長為2,且右焦點(diǎn)F也是拋物線C2:y2=4x的焦點(diǎn)。
(1)求橢圓C1的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過橢圓C1的右焦點(diǎn)F作直線I1、I2滿足I1⊥I2,直線I1與橢圓C1交于A、B兩點(diǎn),直線I2與拋物線C2交于C、D兩點(diǎn),求四邊形ACBD面積的最小值。
這道題涉及的知識點(diǎn)包括橢圓與拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì)以及直線與橢圓、拋物線的位置關(guān)系,需要學(xué)生具備邏輯推理、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng),對學(xué)生分析問題與解決問題的能力有比較高的要求。筆者利用微課講解這道題,請班級中數(shù)學(xué)解題能力較強(qiáng)的學(xué)生配畫外音,錄制5分鐘左右的微課,呈現(xiàn)學(xué)生自主探究的解題過程,教師觀察學(xué)生的課堂反應(yīng),適時進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)。參與錄制的學(xué)生和聽課的學(xué)生都表現(xiàn)出對圓錐曲線典型例題的極大興趣,隨著講解和分析第(2)問的解法以及變式的一題多解不斷推進(jìn),大家共同探討出了三種不同的解法:解法一,借助圓錐曲線的極坐標(biāo)方程進(jìn)行處理;解法二,借助直線的參數(shù)方程進(jìn)行表示,然后利用均值不等式求得最值;解法三,以直線11的斜率為研究對象,利用弦長公式、拋物線定義,利用不等式的性質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)法的應(yīng)用。
又如,學(xué)生學(xué)習(xí)“拋物線”“雙曲線”這兩種曲線后,教師可利用微課向?qū)W生展示兩種曲線的點(diǎn)的軌跡,分析其分別滿足什么條件,并且通過曲線組合的方式構(gòu)造一個美麗的圖案。
學(xué)生通過直觀地觀看理解數(shù)學(xué)曲線及運(yùn)動軌跡的問題,正確理解數(shù)學(xué)圓錐曲線的關(guān)鍵知識,在這個過程中訓(xùn)練學(xué)生大膽發(fā)言。通過“畫數(shù)學(xué)”這一數(shù)學(xué)活動,學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識了這兩種曲線,掌握了各自的特點(diǎn)。這樣,將微課引入數(shù)學(xué)課堂,將優(yōu)美的圓錐曲線變成一幅精彩的畫,整個課堂被激活,同時給學(xué)生提供了展示才能的舞臺,從根本上解決了學(xué)生對圓錐曲線學(xué)習(xí)興趣缺失的難題。
三、用微課突破學(xué)生數(shù)學(xué)思維難點(diǎn)
高中生是課堂的主體,學(xué)生是否愿意學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論知識是能否提升課堂教學(xué)質(zhì)量的重要影響因素。青年心理學(xué)研究表明,高中生的思維正處在從具體形象思維向抽象思維過渡的階段。由于課業(yè)壓力較大,學(xué)生對知識的獲取速度較為關(guān)注,如何在有限的時間內(nèi)獲得足夠的知識是高中生所注重的。同時,他們不能持久專注于一件事情,所以枯燥無味的傳統(tǒng)教學(xué)方法必不會獲得他們格外注意。高中數(shù)學(xué)教育本來就不單單是傳統(tǒng)的知識教學(xué)而更多的是思維教育。形成思維的過程是數(shù)學(xué)思維能力提升的難點(diǎn)。
在教學(xué)中運(yùn)用微課,用生動的講解和動畫幫助學(xué)生厘清數(shù)學(xué)思維過程是十分有效果的。例如,講解題目“假設(shè)平面α上以AB為長度定制的斜線段,其中點(diǎn)A位斜足,點(diǎn)P是在平面α上運(yùn)動的點(diǎn);△ABP為固定值,求此時點(diǎn)P的運(yùn)動軌跡”時,教師可以運(yùn)用微課開展教學(xué)。按照案例中的條件可知點(diǎn)P到直線AB之間的距離為固定,點(diǎn)P位于圓柱側(cè)面中,PA所在直線為圓柱軸,點(diǎn)P到直線AB距離為圓錐地面半徑,點(diǎn)P運(yùn)動的軌跡便為圓柱側(cè)面與α交線,因此點(diǎn)P的運(yùn)動軌跡為橢圓。教師可以在微課中運(yùn)用圖片和動畫的方式,幫助學(xué)生完成P點(diǎn)運(yùn)動軌跡的描畫。用動畫展現(xiàn),使學(xué)生直觀地看見最后圖形的變化,化抽象為具體,促使學(xué)生更快接受及正確理解其所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,從而根據(jù)教師的動畫展示思維過程。
四、結(jié)合數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)際需要運(yùn)用微課
是否使用微課開展教學(xué),要視實(shí)際情況而定,要適應(yīng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)際需要。以圓錐曲線教學(xué)為例,是否運(yùn)用微課,判斷標(biāo)準(zhǔn)要依據(jù)圓錐曲線教學(xué)的內(nèi)容。圓錐曲線教學(xué)涉及很多不同的曲線類型,但并不是每節(jié)課都要使用微課,如果內(nèi)容要求符合信息量大、需要課外拓展、需要直觀觀察的特點(diǎn),可以運(yùn)用相應(yīng)的微課技術(shù);相反,則可以采用其他常規(guī)的教學(xué)方式。因此,教師必須先分析教材內(nèi)容,再決定是否運(yùn)用微課,在使用微課時要注重對教材內(nèi)容的研究和教學(xué)過程的設(shè)計(jì),把握重點(diǎn)和難點(diǎn),力求使微課與教學(xué)內(nèi)容緊密相連、互補(bǔ)。
比如在教學(xué)“圓錐曲線的基本認(rèn)識”時,教師為了讓學(xué)生深刻理解“奇變偶不變,符號看象限”的規(guī)律,可以運(yùn)用微課視頻把圓錐曲線的圖形和性質(zhì)結(jié)合起來,通過錄制繪制圓錐曲線圖像的步驟,結(jié)合直角坐標(biāo)系的象限,研究圓錐曲線方程的性質(zhì),并且用不同顏色區(qū)分。而在講解圓錐曲線的基本定義或者推導(dǎo)圓錐曲線的計(jì)算公式中的弦長問題時,主要要求學(xué)生記住弦長公式。此時運(yùn)用微課會將原有的簡單計(jì)算復(fù)雜化,就需要學(xué)生跟隨教師的引導(dǎo)和現(xiàn)場傳統(tǒng)板書進(jìn)行學(xué)習(xí)。結(jié)合相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容選用適合的教學(xué)方式,是教學(xué)實(shí)踐中一個非常重要的原則,適合教學(xué)內(nèi)容和具體學(xué)情的教學(xué)手段和方法才是“好方法”。
再如,2020年全國卷Ⅰ理科第20題:
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).
這道題屬于“過已知曲線上一定點(diǎn)A引兩條直線,分別和該曲線交于M,N兩點(diǎn),如果直線AM,AN的斜率的乘積恒等于某一定值,即,這時解題中就要優(yōu)先考慮直線MN所具有的性質(zhì)問題”。解題中會使用直線方程y=x+b,聯(lián)立曲線方程結(jié)合韋達(dá)定理得到點(diǎn)M,N坐標(biāo)之間的關(guān)系式,代入斜率乘積關(guān)系式,進(jìn)行化簡和整理就能得到k和b的關(guān)系式,進(jìn)而求解出最后的結(jié)果。微課屬于時長短、教學(xué)材料小和“碎片化”“流動性”教學(xué)數(shù)字資源。而這類綜合題的計(jì)算量比較大,綜合性比較強(qiáng)。使用微課顯然難以幫助學(xué)生完整梳理解題過程,“欲速則不達(dá)”。相反,在課堂上把解題的三個關(guān)鍵步驟,通過完整的三個板塊相對長時間的定格給學(xué)生消化,才能收到更好的數(shù)學(xué)圓錐曲線思維構(gòu)建的效果。
總而言之,在高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)過程中運(yùn)用微課,能夠幫助數(shù)學(xué)教師滲透新課程改革的理念,打造高中數(shù)學(xué)高效課堂,促進(jìn)高中生學(xué)習(xí)質(zhì)量的有效提升。高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)在課程教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中,合理使用微課并總結(jié)使用經(jīng)驗(yàn),更好地發(fā)揮出微課的價值,提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
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【作者簡介】王乾生(1984—),男,漢族,江西贛縣人,大學(xué)本科學(xué)歷,理學(xué)學(xué)士,高級教師,現(xiàn)就職于廣西柳州高級中學(xué),主要研究方向?yàn)樾赂呖急尘跋赂咧袛?shù)學(xué)教學(xué)策略。
(責(zé)編 田 青)