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[摘 要]教学是一门科学,又是一门艺术;科学讲究规则,艺术讲究创造.课堂教学既要做到“教学有法”,又要做到“教无定法”.在“问题导学”的背景下,在数学课堂的新课引入、概念形成、概念深化、应用探索等环节中应抓“关联性”“合理性”“内涵、外延”“模型化”,从而解决为什么要学的认知需求问题,让学生知其然知其所以然,帮助学生多视角理解、认识概念,使学生领悟解决问题的思想方法.通过“问题导学”,使得数学课堂教学标准明确、有法可依.
[关键词]问题导学;核心素养;标准;有法
[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2018)02000303
我是一名2016年大学毕业刚入职的青年教师.初为人师,我既兴奋又紧张,兴奋是因为实现了从小就立下的理想——成为一名人民教师,而紧张则在于人们对于名校教师的期待,这让无教学经验的我不禁有些担忧.幸运的是,我参加了学校开展的《问题导学:发展学生核心素养的实践研究》课题研究工作,有机会多次参与广西教科院组织的“问题导学”新授课教学模式的研讨活动,并担任了其中一节现场展示课的主讲教师.在这个过程中,我逐步学习和了解了“问题导学”的原理和方法,并对如何将其有效运用到教学实践中有了自己的思考.下面以《抛物线的简单几何性质》一课的教学为例,谈谈我的一些认识和体会.
一、“新课引入”要抓“关联性”——解决为什么学的认知需求问题
【教学实录1】师:今天,老师给大家介绍一个传奇人物.他是一位哲学家,也是一位数学家,我们熟悉的坐标系就是他创立的,他被称为“解析几何之父”,他的名字叫笛卡尔.他的贡献在于:借助坐标系,将点与数建立了联系,将曲线与方程建立了联系,从而实现了用代数方法研究几何问题的设想.今天,我们借助笛卡尔的研究方法,看看怎样用代数的方法来研究抛物线的简单几何性质.
【评点】新课引入是一节课的思维起点,万事开头难.本节课从数学史引入,既介绍了笛卡尔创立解析几何的研究方法,又点明了主题:用坐标法来研究几何性质,开宗明义,一目了然.
二、“概念形成”要抓“合理性”——让学生知其然知其所以然
【教学实录2】实验:选取p>0的值,作出抛物线y2=2px的图像(如图1),观察图像研究它的几何性质.
问题1:抛物线的定义、标准方程的结构与椭圆、双曲线的类似,猜想抛物线的几何性质是否与椭圆、双曲线的类似?你认为应该研究抛物线的哪些几何性质?
【评点】知识不是孤立出现的,需要教师设置问题引导学生将新知识与旧知识建立联系,形成新的认知结构.抛物线作为圆锥曲线的一种,其几何性质的研究内容和研究方法应该与椭圆、双曲线的类似.
问题2:观察图像,抛物线伸展的范围是有限还是无限的?抛物线方程y2=2px中的变量x、y的取值范围是有限还是无限的?
【评点】通过问题设置,引导学生经历研究曲线几何性质的发现过程:观察图像,从“形”入手分析;研究方程,从“数”入手分析.这样,既培养了学生的几何直观能力,也培养了学生的代数运算能力.
问题3:抛物线方程y2=2px中变量x的取值范围是什么?你能判断抛物线的开口方向吗?
【评点】由代数式x中的取值范围得到抛物线的开口方向,让学生观察发现由“数”到“形”的过程,体会数形结合思想.
问题4:观察图像,抛物线是否是轴对称图形?是否是中心对称图形?任取抛物线上一点(x,y),其關于x轴的对称点(x,-y)是否在抛物线上?说明了什么?
【评点】让学生观察发现,抛物线是轴对称图形,但不是中心对称图形.将方程中的y换成-y,方程不变,说明抛物线上任意一点(x,y),其关于x轴的对称点(x,-y)在抛物线上,曲线关于x轴对称.
问题5:请你尝试采用这样的研究方法,说明抛物线是非中心对称图形.
【评点】问题4让学生学习用代数方法去研究曲线的对称性,而问题5则让学生运用这种方法去尝试解决新问题,很好地巩固了学生对研究方法的掌握.
在给出抛物线的顶点和离心率概念后,我设置以下例题.
【例1】 一条抛物线关于x轴对称,顶点为原点,并且经过点(1,2),求抛物线方程.
【评点】设计此例的目的有二,一是强化抛物线几何性质的学习;二是引导学生发现“过焦点且垂直于对称轴的直线,与抛物线相交的两点,其横纵坐标之比为1∶2”,并为解决例2做准备.
问题6:抛物线y2=2px上有几个点横、纵坐标之比是1∶2?它们在什么位置?
【评点】问题6连接了例1的已知点,从代数角度分析已知点横、纵坐标的关系,从几何角度分析已知点位于焦点的正上方,从而找到抛物线焦点的方法.问题设置着眼于学生的最近发展区,将难度分解到若干个小问题中,小问题间又有相应的逻辑联系,解决了小问题,难题也就迎刃而解了.
由此可见,问题的设置不仅要有关联性,还需要有梯度.接下来的例2难度不低,要解决它,就必须铺设一些“阶梯”.
【例2】 已知抛物线和它的对称轴.试用几何作图法作出抛物线的焦点和准线.
【评点】再次深化抛物线的几何性质,借助坐标系,将几何问题转化为代数问题求解,最后再翻译成几何语言,让学生体验由“形”到“数”及由“数”到“形”的过程.
教学中,教师要让学生了解作图依据:以抛物线顶点为坐标原点,顶点到焦点的方向为x轴的正方向建立直角坐标系,设抛物线方程为y2=2px,焦点坐标为(
p2,0),准线方程为x=-p2.过焦点作平行于y轴的直线与抛物线相交,得到两个交点P1(p2,y1),
P2=(p2,-y1)
,其中y1>0.由y21=2p·p2得y1=p.因此,P1(p2,y1)在直线y=2x上,是直线y=2x与抛物线的交点;还要让学生明确作图步骤(如图2):
[关键词]问题导学;核心素养;标准;有法
[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2018)02000303
我是一名2016年大学毕业刚入职的青年教师.初为人师,我既兴奋又紧张,兴奋是因为实现了从小就立下的理想——成为一名人民教师,而紧张则在于人们对于名校教师的期待,这让无教学经验的我不禁有些担忧.幸运的是,我参加了学校开展的《问题导学:发展学生核心素养的实践研究》课题研究工作,有机会多次参与广西教科院组织的“问题导学”新授课教学模式的研讨活动,并担任了其中一节现场展示课的主讲教师.在这个过程中,我逐步学习和了解了“问题导学”的原理和方法,并对如何将其有效运用到教学实践中有了自己的思考.下面以《抛物线的简单几何性质》一课的教学为例,谈谈我的一些认识和体会.
一、“新课引入”要抓“关联性”——解决为什么学的认知需求问题
【教学实录1】师:今天,老师给大家介绍一个传奇人物.他是一位哲学家,也是一位数学家,我们熟悉的坐标系就是他创立的,他被称为“解析几何之父”,他的名字叫笛卡尔.他的贡献在于:借助坐标系,将点与数建立了联系,将曲线与方程建立了联系,从而实现了用代数方法研究几何问题的设想.今天,我们借助笛卡尔的研究方法,看看怎样用代数的方法来研究抛物线的简单几何性质.
【评点】新课引入是一节课的思维起点,万事开头难.本节课从数学史引入,既介绍了笛卡尔创立解析几何的研究方法,又点明了主题:用坐标法来研究几何性质,开宗明义,一目了然.
二、“概念形成”要抓“合理性”——让学生知其然知其所以然
【教学实录2】实验:选取p>0的值,作出抛物线y2=2px的图像(如图1),观察图像研究它的几何性质.
问题1:抛物线的定义、标准方程的结构与椭圆、双曲线的类似,猜想抛物线的几何性质是否与椭圆、双曲线的类似?你认为应该研究抛物线的哪些几何性质?
【评点】知识不是孤立出现的,需要教师设置问题引导学生将新知识与旧知识建立联系,形成新的认知结构.抛物线作为圆锥曲线的一种,其几何性质的研究内容和研究方法应该与椭圆、双曲线的类似.
问题2:观察图像,抛物线伸展的范围是有限还是无限的?抛物线方程y2=2px中的变量x、y的取值范围是有限还是无限的?
【评点】通过问题设置,引导学生经历研究曲线几何性质的发现过程:观察图像,从“形”入手分析;研究方程,从“数”入手分析.这样,既培养了学生的几何直观能力,也培养了学生的代数运算能力.
问题3:抛物线方程y2=2px中变量x的取值范围是什么?你能判断抛物线的开口方向吗?
【评点】由代数式x中的取值范围得到抛物线的开口方向,让学生观察发现由“数”到“形”的过程,体会数形结合思想.
问题4:观察图像,抛物线是否是轴对称图形?是否是中心对称图形?任取抛物线上一点(x,y),其關于x轴的对称点(x,-y)是否在抛物线上?说明了什么?
【评点】让学生观察发现,抛物线是轴对称图形,但不是中心对称图形.将方程中的y换成-y,方程不变,说明抛物线上任意一点(x,y),其关于x轴的对称点(x,-y)在抛物线上,曲线关于x轴对称.
问题5:请你尝试采用这样的研究方法,说明抛物线是非中心对称图形.
【评点】问题4让学生学习用代数方法去研究曲线的对称性,而问题5则让学生运用这种方法去尝试解决新问题,很好地巩固了学生对研究方法的掌握.
在给出抛物线的顶点和离心率概念后,我设置以下例题.
【例1】 一条抛物线关于x轴对称,顶点为原点,并且经过点(1,2),求抛物线方程.
【评点】设计此例的目的有二,一是强化抛物线几何性质的学习;二是引导学生发现“过焦点且垂直于对称轴的直线,与抛物线相交的两点,其横纵坐标之比为1∶2”,并为解决例2做准备.
问题6:抛物线y2=2px上有几个点横、纵坐标之比是1∶2?它们在什么位置?
【评点】问题6连接了例1的已知点,从代数角度分析已知点横、纵坐标的关系,从几何角度分析已知点位于焦点的正上方,从而找到抛物线焦点的方法.问题设置着眼于学生的最近发展区,将难度分解到若干个小问题中,小问题间又有相应的逻辑联系,解决了小问题,难题也就迎刃而解了.
由此可见,问题的设置不仅要有关联性,还需要有梯度.接下来的例2难度不低,要解决它,就必须铺设一些“阶梯”.
【例2】 已知抛物线和它的对称轴.试用几何作图法作出抛物线的焦点和准线.
【评点】再次深化抛物线的几何性质,借助坐标系,将几何问题转化为代数问题求解,最后再翻译成几何语言,让学生体验由“形”到“数”及由“数”到“形”的过程.
教学中,教师要让学生了解作图依据:以抛物线顶点为坐标原点,顶点到焦点的方向为x轴的正方向建立直角坐标系,设抛物线方程为y2=2px,焦点坐标为(
p2,0),准线方程为x=-p2.过焦点作平行于y轴的直线与抛物线相交,得到两个交点P1(p2,y1),
P2=(p2,-y1)
,其中y1>0.由y21=2p·p2得y1=p.因此,P1(p2,y1)在直线y=2x上,是直线y=2x与抛物线的交点;还要让学生明确作图步骤(如图2):