胡巧珍
(江西省南昌市新建一中,江西 南昌 330000)
高中數(shù)學模塊化研學是指在數(shù)學教學活動中,按知識的發(fā)生發(fā)展自然形成的若干學習模塊展開片段式和局部性的學習研究活動。基于“三個理解”的高中模塊化研學如何促進學生形成積極的內(nèi)在動機,現(xiàn)以《拋物線的標準方程》教學為例加以說明。
拋物線是學生高中階段接觸到的第三種圓錐曲線,所以橢圓、雙曲線的研究思路是學生開展研學活動的基礎(chǔ)。通過研學方法的聯(lián)想類比、遷移應(yīng)用,讓數(shù)學思維在相關(guān)知識的軌道上運行和展現(xiàn),能激發(fā)學生愿意嘗試和基于邏輯合理猜想的意愿,引發(fā)學生進行新知探索并產(chǎn)生高階思維,體現(xiàn)數(shù)學的整體性、邏輯的連貫性、思想的一致性、方法的普適性、思維的系統(tǒng)性。
例如,在教學“古典概型”的過程中,為了能夠快速聚焦學生注意,教學中可引人一些充滿趣味性的小游戲,例如拋硬幣、撲克抽獎等。先以游戲的方式導人,兩名學生輪流拋擲硬幣,誰能夠先得到國徽朝上,誰就是勝出的一方,然后其他學生寫出所有的可能結(jié)果。這一游戲結(jié)束之后,緊接著引人另外一個撲克抽獎的游戲:在一整套撲克牌中,我從中抽取一張,由學生猜測花色和數(shù)字,能夠猜中花色的學生可以獲得二等獎,如果能夠猜中數(shù)字則是一等獎,如果兩個都猜中就是特等獎。通過這兩個游戲便可以順勢引人古典概型的概念。
操作探究,構(gòu)建概念:師:我們把這條定直線記作l,定點記作F,請同學們在草稿紙上試著找出一些滿足條件的點,看看點的軌跡大致是什么形狀。(幾分鐘后)生:很難找,除了F 到l 垂線段中點外,其他的點只能目測,很難準確地畫出來,軌跡大致是一條曲線。師:為了準確地畫出這個軌跡,請拿出我給大家準備的工具(畫板、直尺、三角板等)。把直尺固定在畫板上當作直線l,把三角板的一條直角邊緊靠在直尺的邊緣,把細繩(長度與另一直角邊相等)的一端固定在頂點A 處,另一端固定在畫板上釘子(點F)處。用鉛筆尖(點M)扣緊繩子,靠住三角板。如圖1,你有什么發(fā)現(xiàn)?生:點M 到點F 及直線l 的距離相等,點M 在軌跡上。師:很好。請同學們將三角板沿著直尺上下滑動,筆尖在畫板上描出軌跡的一段。
(學生四人一組,合作操作)師:當三角板下滑到釘子處,下移不動了,怎么辦?生:把三角板往下翻轉(zhuǎn),就可以畫出下面一段軌跡。師:真聰明。根據(jù)操作過程,軌跡上半部分和下半部分有什么關(guān)系?生:關(guān)于過點F 和直線l 垂直的直線對稱。這是通過合作操作培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作意識,在活動探究中發(fā)現(xiàn)軌跡的軸對稱特征,讓學生體驗成功的喜悅。
理解技術(shù)就是緊密圍繞課堂教學主線,在思維的疑難處和關(guān)鍵處,通過技術(shù)創(chuàng)設(shè)直觀的教育形態(tài),突破學生思維的難點和盲點,促進更深層次的遷移性學習。
選軸建系,求得方程:問題2:根據(jù)橢圓標準方程的構(gòu)建過程,求曲線方程的一般步驟是什么?如何求拋物線方程?生(1)建系;(2)設(shè)點;(3)列式;(4)化簡。師:類比橢圓,如何建立坐標系才能使所得到的拋物線的方程更簡單?由于焦點F 到準線l 的距離為定值,不妨設(shè)為p(p >0),即KF =p(K 為垂足)。生:以曲線的對稱軸為坐標軸建立直角坐標系求得的曲線方程簡單。因為拋物線關(guān)于KF 對稱,所以直線KF 可以作為x 軸。師:不錯,關(guān)鍵是y 軸怎樣確定,即坐標原點O 怎樣確定。
經(jīng)過討論,學生有代表性的建系方案共三種(方案1、方案2、方案3分別對應(yīng)),學生對應(yīng)地分成三組求曲線方程
三組學生得到的拋物線方程分別為y2=2px-p2(p >0),y2=2px(p >0),y2=2px +p2(p >0)。教師用同屏軟件將得到的曲線方程投影到一體機大屏幕上。
師:上述結(jié)果是否都對?為什么?你認為哪個最好?生:都對.因為建立的坐標系不同導致的方程不同,第二個方程最簡單、最好
師:方案2求得的拋物線方程y2=2px(p >0)比較簡潔,我們把它叫做拋物線的標準方程。設(shè)計意圖概念教學要講合理性。讓學生在比較中體會哪種建系方法得到的方程簡單,理解y2=2px(p>0)作為拋物線標準方程的原因,讓學生知其然并知其所以然。
追尋數(shù)學的本源,把握數(shù)學的本質(zhì),體悟數(shù)學思想的內(nèi)涵,培育分析探求、解決問題的科學思維習慣和理性精神,高中模塊化研學應(yīng)當可以有更大的作為。