高中數(shù)學(xué)微專題教學(xué)探索與實(shí)踐
時間:2022-07-24 04:56:38
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摘要:高中教師對于微專題的探索和實(shí)踐,體現(xiàn)在以專題悟教法,學(xué)生則是以專題通學(xué)法。教學(xué)相長,在高中教學(xué)成果中得以檢驗(yàn)發(fā)揮。文章以一道定邊定角的三角形的最值問題為例,闡述了筆者在“微專題”實(shí)踐中的思考與感悟。
關(guān)鍵詞:微專題;核心素養(yǎng);最值
何謂“微專題”,它是圍繞一兩個緊密相關(guān)的知識或思想方法形成的一項專題復(fù)習(xí)。[1]它的典型特征是:小切口、深層次。以主干知識的一個關(guān)鍵詞為切口,對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行拓展。同時,它可以與特定目標(biāo)解決的問題相結(jié)合。例如“最值”問題,它貫穿了高中階段數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。必修一學(xué)習(xí)的函數(shù),其性質(zhì)核心之一就有求最值;必修五學(xué)習(xí)的基本不等式,也可以用來解決代數(shù)和式或者積式的最值;學(xué)習(xí)了幾何知識后,最值問題有了以形入手的解決手段。因此,“最值”這么一個小小的關(guān)鍵詞,大有文章可作,可以從數(shù)與形兩個角度切入,引出一系列問題,可見微專題以微見著的強(qiáng)大功能。例.在三角形ABC中,已知B=60°,AC=4,D是AC邊上的中點(diǎn),求中線BD的最大值。
一、明確問題是實(shí)施微專題的首要環(huán)節(jié)
在教學(xué)初期,我們已經(jīng)解決了三角形六個元素知三求三的常規(guī)題型訓(xùn)練,對于學(xué)生而言,這道例題的難點(diǎn)一開始是落在審題上,他們可能產(chǎn)生的困惑是:為什么求的是中線BD的最值而不是定值。也就是,難點(diǎn)在于當(dāng)已知量由三個降為兩個時,誰是定量,誰是變量,該如何分析。因此,筆者認(rèn)為應(yīng)從審題入手,分析定動,明確問題,初步解決學(xué)生的困惑。
二、挖掘本質(zhì)是實(shí)施微專題的重要思路
當(dāng)學(xué)生明確中線BD是變化的之后,接下來該從哪里切入進(jìn)行最值的處理呢?可以讓他們自行思考或者小組討論后匯報分析。筆者認(rèn)為,可以引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)的角度找到切入口。從數(shù)的角度,通過建立中線BD的表達(dá)式,再求出BD表達(dá)式的最值。這里,有兩個步驟的難點(diǎn)。第一,在建立中線BD的表達(dá)式時,可以從解三角形角度,挖掘一邊一對角三角形模型的邊角關(guān)系,把BD放在三角形ABD和三角形BCD中,∠ABD利用∠BDC互補(bǔ)余弦值互為相反數(shù),求出BD的表達(dá)式;還有學(xué)生提出,把BD放在三角形ABD和三角形ABC中,利用公共角A的余弦值,讀取兩次,也可以建立BD的表達(dá)式。上述問題,其實(shí)還可以從向量入手,利用BA和BC為基底,表示出BD及其模長,即:BD=12(BA+BC),因此,||BD2=14(||BA2+||BC2+2||BA•||BC•COSBA,BC。教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在模長的表示上比較吃力,主要原因是模長的幾何公式遺忘率比較高。這三種角度,既有解三角形的方法,又有向量的介入。一道題中融合滲透了這么多方法,對學(xué)生而言確實(shí)是思維和方法的多重考驗(yàn)。因此“微專題”的深層次,往往還體現(xiàn)在每一個步驟,常常不只一種解決方法。第二,一旦BD的表達(dá)式有了,學(xué)生很快便從式子的結(jié)構(gòu)特征中觀察發(fā)現(xiàn),只要能找到和式與積式的等量關(guān)系,便可以利用重要不等式來解決和式或積式的最值,問題就水到渠成地被解決了。當(dāng)然,教學(xué)過程中,在求最大值時,大部分學(xué)生都是從式子的結(jié)構(gòu)特征想到走不等式,那難點(diǎn)是和式與積式的消元及范圍的求解。筆者還引導(dǎo)學(xué)生,利用正弦定理,把邊化成角,轉(zhuǎn)成三角函數(shù)來求最值,從課堂反應(yīng)來看,這種方法學(xué)生基本都沒有想到。教師教學(xué)和引導(dǎo)中,一定要抓住問題的本質(zhì),啟發(fā)學(xué)生思考,打開智慧的大門。
三、技術(shù)介入是實(shí)施微專題的協(xié)助手段
“微專題”的深層次,除了涉及到多種重要方法的綜合使用,往往還有一些隱藏的捷徑。以這道題為例,靈敏的學(xué)生從形的角度,很快便發(fā)現(xiàn)了定邊定角的三角形,其外接圓是確定的,因此,當(dāng)點(diǎn)B和D的連線過圓心時,BD的長度最大。然后教師可以使用幾何繪圖板動態(tài)展示學(xué)生的觀察結(jié)果并嚴(yán)格證明。幾何畫板這一技術(shù)的介入,讓學(xué)生有了一定的猜想,并能夠用技術(shù)加以驗(yàn)證,這樣,容易給學(xué)生直觀的感受,提高認(rèn)識問題的深度和廣度。
四、合理變式是編制微專題的有效手段
“微專題”往往題量不多,題目簡短,但是,小身材,大容量??赡芤砸活}為母題,產(chǎn)生相關(guān)變式。有效變式是一種重要的方法,對典型問題進(jìn)行一題多變,有利于學(xué)生從不同的背景中掌握通性通法,透過問題的表面看本質(zhì)。比如,筆者利用幾何畫板把這道題中點(diǎn)D的位置到四等分點(diǎn),如:在三角形ABC中,已知B=60°,AC=4,AD=3DC則BD的最大值是______.教師給出變式題,并提出問題,引導(dǎo)學(xué)生從形的角度找到最大值的位置特征。然后學(xué)生操作,給出結(jié)論,教師用幾何畫板驗(yàn)證。這樣的設(shè)計意圖是通過位置的改變,來引發(fā)學(xué)生的思考。進(jìn)而,當(dāng)點(diǎn)D移到線段AC上的任一位置時,學(xué)生很快悟出,BD的最大值與點(diǎn)D的位置無關(guān),那么這么一個定邊定角的三角形模型便提煉出一個結(jié)論,就是:在三角形ABC中,當(dāng)已知一條邊AC及其定角B時,若AD=λDC(0<λ<1),則當(dāng)B、O、D三點(diǎn)共線時,BD最大。教師在微專題的授課采用了啟發(fā)式和探究式相結(jié)合的教學(xué)方法,主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生能夠愉快地自覺學(xué)習(xí),通過學(xué)生自己觀察、分析、探索等步驟,自己發(fā)現(xiàn)解決問題的方法[2]。整堂課,方法較多,難度較高,對學(xué)生綜合能力考察要求比較高。
五、提煉方法、形成策略是實(shí)施微專題的主要目的
通過這樣的微專題,充分挖掘出了“最值”這個關(guān)鍵問題的背后深層次的思想與多種解題方向,學(xué)生可以在原有函數(shù)和解三角形知識的基礎(chǔ)上鞏固自身的認(rèn)知,提煉出解決問題的方法,從而形成一定的解題策略和數(shù)學(xué)模型。所以,微專題對于滲透數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)抽象等核心素養(yǎng)非常重要。在這樣循序漸進(jìn)的引導(dǎo)分析中,每個學(xué)生如果能長此以往,跟隨著教師的課堂節(jié)奏,多思多悟,那么他們解決數(shù)學(xué)問題的能力必定與日俱增。筆者認(rèn)為,“微專題”就是以微見著,小專題,大效果,目標(biāo)明確,建構(gòu)模型,提升思維。既然微專題是針對真問題、小問題、實(shí)問題提出的,那么首先必須挖掘出學(xué)生中存在的問題,尤其是有價值的問題,串聯(lián)成合適的知識鏈,形成微專題。[3]教學(xué)時,教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合教學(xué)對象及學(xué)生已有的知識架構(gòu)來選取配置題目,以專題為背景,結(jié)合具體實(shí)例,教學(xué)講解,以多種方法促進(jìn)學(xué)生思考與理解,從而讓學(xué)生對學(xué)過的知識融會貫通、印象深刻。
參考文獻(xiàn):
[1]占遠(yuǎn)秀.微專題在新時期復(fù)習(xí)課數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練中的應(yīng)用[EB/OL].[2019-04-10].
[2]齊真,鄧雪蓮.談啟發(fā)式教學(xué)法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].高等函授學(xué)報(自然科學(xué)版),2003(4).
[3]李寬珍.再談高中數(shù)學(xué)“微專題”教學(xué)——微專題的編制策略與方法[J].中學(xué)教研(數(shù)學(xué)),2016(6).
作者:蔡娜 單位:福州第二中學(xué)