湖北省武漢第三寄宿中學(xué) 陳祖華
問題:對于題目“一段拋物線M∶y=-x(x-3)+c(0≤x≤3)與直線m:y=x+2有唯一公共點,若c為整數(shù),確定所有c的值”,甲的結(jié)果是c=1,乙的結(jié)果是c=3或c=4,則( ).
A.甲的結(jié)果正確
B.乙的結(jié)果正確
C.甲、乙的結(jié)果合在一起才正確
D.甲、乙的結(jié)果合在一起也不正確
這是2018年河北中考數(shù)學(xué)試題中的一道選擇題,我們在九年級一次考試中引用,發(fā)現(xiàn)錯誤率很高,引起了我們數(shù)學(xué)備課組的關(guān)注.一直以來,總讓學(xué)生覺得數(shù)學(xué)難學(xué),作為教者的我們,在教學(xué)過程中是否尊重學(xué)科知識的規(guī)律?是否尊重學(xué)生的認知規(guī)律?是否能讓教而不會的悲劇少重演?這些應(yīng)是我們長期深度思考的問題.為還原真相,現(xiàn)將課堂部分整理再現(xiàn),以利于和各位同仁探討數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性,共同提高課堂的效率.
由拋物線y=-x(x-3)+c(0≤x≤3)與直線y=x+2有唯一公共點,得Δ=b2-4ac=(-2)2-4(2-c)=4c-4=0,則c=1.所以選A.
生2:拋物線y=-x(x-3)+c(0≤x≤3)可以看作將拋物線y=-x(x-3)向上(c>0)或向下(c<0)平移|c|個單位得到的:
圖1
圖2
拋物線M∶y=-x(x-3)+c(0≤x≤3)與直線m∶y=x+2有唯一公共點,若c為整數(shù),確定所有c的值的問題,可以直觀用圖1~5分別表示將拋物線向上平移1個單位、2個單位、3個單位、4個單位和5個單位而得到.其中圖2是向上平移2個單位的情況,與已知直線有2個公共點,不合要求,應(yīng)舍去.故c的值應(yīng)為1、3、4、5.
圖3
圖4
對于生1與生2的解答,如何評價?全班57人中有39人支持生1,占比68.4%,他們認為按題意,生1已經(jīng)解答得很好,直接聯(lián)立方程,順理成章.但有27人,不能排除生2的解法錯誤,認為生2利用平移直觀解釋了本題解的情況,在生1和生2的矛盾解答中無法判斷誰對誰錯.
圖5
在激烈的爭辯中,我在課堂中讓學(xué)生進行了小組互動學(xué)習(xí),通過討論,有學(xué)生對生1的解法提出了批判:問題的關(guān)鍵是拋物線自變量的范圍起了作用,雖然此拋物線與直線有唯一公共點,但這個公共點可能不在所給的定義域內(nèi).此時,全班不自覺地響起了掌聲,生1解答的局限性得到明確.
當(dāng)全班學(xué)生還沉浸在生2解法的收獲之時,部分不服輸?shù)膶W(xué)生已開始了深入研究.
圖6
圖7
生4:(不依不饒并躍躍欲試)按生3的想法,我們不妨做些變式.由得x2-2x+2-c=0.我們可以將x2-2x+2-c=0看成的公共解的情況.即求拋物線y=x2-2x(0≤x≤3)與直線y=c-2(c為整數(shù))的唯一公共點情況.我們可以利用圖7,顯然發(fā)現(xiàn)c-2的值為-1、0、1、2、3,得c的值為1、2、3、4、5.
圖8
圖9
圖10
圖11
圖12
圖13
其中圖10反映的是-c=-2,即c=2時的情況,不合題意,應(yīng)舍去,也可以得c的值為1、3、4、5.
圖14
圖15
圖16
圖17
圖18
圖19
圖20
圖21
圖22
不得不佩服學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.當(dāng)點燃了學(xué)生思維的火花,學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主探究能力被成功喚醒,在這種積極的思維狀態(tài)下,就是難的問題他們也覺得簡單.通過變式,改變二次項和一次項的不同位置,從正向和逆向兩個方面,進行了全面變換,從本質(zhì)上解決此問題超出了教學(xué)的預(yù)設(shè).
有時候,當(dāng)一種方法被學(xué)生掌握并利用時,會帶來很多意外的驚喜,讓你感覺到學(xué)生實實在在的獲得感與進步,這時教育的效果才真正體現(xiàn):
⑴當(dāng)a≤x≤a+1時,函數(shù)y=x2-2x+1的最小值為1,求a的值.
圖23
這是在解決了前面的問題后學(xué)生直接得出的結(jié)果.顯然點A、B即為y=1這條直線與已知拋物線y=x2-2x+1的交點,分a≤x≤a+1在拋物線對稱軸左側(cè)和右側(cè)兩種情況,直接發(fā)現(xiàn)a+1=0或a=2,得a的值為-1或2.不得不說的是,這種題,過去講了很多,學(xué)生一直覺得難.
⑵如圖24,已知拋物線m∶y=-x2+bx+3與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左邊),交y軸于點C,其對稱軸為直線x=1,拋物線n經(jīng)過點A,與x軸交于另一點E(5,0),交y軸于點
①求出拋物線n的解析式.
②點M為拋物線n上一動點,作MN∥y軸,交拋物線m于點N,求點M自點A運動到點E的過程中,線段MN的最大值.
圖24
圖25
這道題很常規(guī),自然可以用常規(guī)解法解決此問題.為呈現(xiàn)驚喜,只反饋學(xué)生給出的②的另解:依題意,MN=畫出這個函數(shù)的大致圖像,如圖25,圖中實線部分反映的就是動點M自點A運動到點E的過程,顯然在點P時對應(yīng)的函數(shù)值最大,此時x=5,得MN的最大值為12.
學(xué)生積極發(fā)言,認真探討,不斷培養(yǎng)學(xué)生的能力定在情理之中.學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的一定是最好的,自己總結(jié)完成的一定是記憶深刻的.不僅解決了數(shù)學(xué)問題,還能變式拓展.
實際上,在教學(xué)過程中,為什么強調(diào)認真預(yù)設(shè)?目的就在于能有很好的教學(xué)設(shè)計,只有充分預(yù)設(shè),才能有美好的生成.我們強調(diào)過程性,強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程,避免結(jié)論性教學(xué)直接強加給學(xué)生,實際上這就是強化學(xué)生活動經(jīng)驗的過程.教育是慢的藝術(shù),所有教師都應(yīng)在教學(xué)設(shè)計上精益求精,尋找適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ龑?dǎo)學(xué)生大膽進行有效探究,在探究中總結(jié)共性并積累解決問題的經(jīng)驗,這樣抽象的數(shù)學(xué)思想方法就在潛移默化中掌握運用了.
不去了解學(xué)生,不關(guān)心學(xué)生的訴求,會遠離教育的本質(zhì).國家發(fā)布的中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)要求,希望處于教學(xué)一線的我們能把核心素養(yǎng)和學(xué)習(xí)質(zhì)量落實到各科教學(xué)中.在教學(xué)中回避滿堂灌,力求調(diào)用多感官運用在學(xué)習(xí)活動過程中.積極倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué),幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新意識.在我們的課堂教學(xué)中能立刻行動起來,改變我們的教育觀念和教學(xué)方法,讓學(xué)生“學(xué)會、會學(xué)、樂學(xué)”.傾注一個教育者的愛心、恒心、耐心,在教育過程中,以愛為核心,以情做引線,讓學(xué)生享受成功的快樂.在我們的教育教學(xué)活動中,樹立全面發(fā)展觀念,樹立人人成才觀念,樹立多樣化人才觀念,樹立終身學(xué)習(xí)觀念,樹立系統(tǒng)培養(yǎng)觀念.深度學(xué)習(xí),全面影響每一個學(xué)生.做學(xué)生成長道路上的關(guān)鍵引路人,一直是我們不懈的追求.