“生动”课堂的一种诠释是生“动”———节省级公开课:“抛物线的标准方程”的课例及启示,本文主要内容关键词为:抛物线论文,方程论文,公开课论文,生动论文,启示论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
2010年10月13日~15日,在江苏省江宁高级中学举行了“江苏省高中数学课程教材改革实验研讨会”.14日下午,徐州第37中学的张昌盛老师开设的公开课“抛物线的标准方程(苏教版高中课标教材《数学·选修2-1》第2.4.1节)”受到了与会专家和教师的一致好评.大家普遍认为这节课与常态课很接近,属于“可学、可及、可用”的类型,同时,本节课给人的感觉是很“生动”,但绝不仅仅是平常意义上的“生动”,还包括了另一种诠释,即生“动”.以下是这节课的教学实录与启示.
一、教学实录
1.情境创设,引入课题
教师:很高兴能和大家一起来研究数学,今天我们学习抛物线的标准方程.提到抛物线,同学们并不陌生.
问题1 我们曾经学过抛物线的哪些知识?
学生1:在研究二次函数的时候,我们研究过抛物线;还有讲到一元二次方程的时候,也用到过抛物线.
教师:在这一章的开始呢?
学生1:学过抛物线的定义.
教师:很好!
问题2 抛物线的定义是什么?
学生2:略.
教师:回答得很好!定义中该注意的地方学生2都强调了.图1可直观地说明抛物线的定义,即当PF=PM时,动点P的轨迹就是一条抛物线.大家知道,数学知识大多来源于生活.
追问:抛物线与我们日常生活有着怎样的关系?
学生3:打篮球的时候,投篮的轨迹就是一条抛物线.
教师:对,投篮时篮球运行的轨迹可近似地看成是一条抛物线.还有吗?(见学生没有反应,教师用投影片展示了一些图片并做了说明)赵州桥的桥拱是抛物线形的,嫦娥二号卫星测量船“远望五号”的外形与抛物线有关,探照灯的内壁是由抛物线旋转而成的,太阳灶轴截面的外轮廓线是抛物线的一部分等.我们看到,从古代到现代,从高科技到日常生活用品都离不开抛物线,所以抛物线非常重要,我们有必要对它做进一步的深入研究.
问题3 抛物线的轨迹是什么样子的?
(教师用“几何画板”演示,学生观察)
追问:大家请看,这里有一个特殊的点,谁能说一下是哪一个点?
学生4:是KF的中点(图1).
教师:很好!KF的中点恰好满足抛物线的定义,所以它也在轨迹上.为了突出这个点,我们把它标出来,记为点0.
2.自主探究,意义建构
教师:通过上面的讨论,我们对抛物线的轨迹有了大概的认识,下面我们就来研究它的方程.如图1,假设定点F到定直线l的距离为p(p>0),即
FK=p,试求抛物线的方程.
问题4 如何确定抛物线的方程呢?
教师:前面我们学习了椭圆与双曲线,那么它们的方程是如何研究的呢?
问题4.1 我们是怎样求椭圆的方程的?
学生5:略.
教师:(在学生5回答的基础上,教师做了如下总结)建——建立平面直角坐标系;设——设动点坐标;限——找动点满足的限制条件(等式);代——将动点坐标代入等式中;化——化简与检验.这五个步骤连起来念就是“建设限(现)代化”(学生笑).
问题4.2 回到图1,这里如何建立平面直角坐标系?有哪几种合理的建系方法?
(学生自主探究了约3分钟,其间教师说了一句提示语:“我们通常要将坐标原点放在比较特殊的位置.”)
学生6:以KF所在直线为x轴,以定直线l为y轴.
学生7:以KF所在直线为x轴,KF的垂直平分线为y轴.
学生8:以KF所在直线为x轴,点F为坐标原点.
(课前,教者已作出了相应的三张图形并隐藏在课件中(图2).这时,当学生回答到哪一种建系方式时,教师就点击并显示相应的图形)
教师:下面就按这三种建系方法分别求出抛物线的方程,我们分三个组按组号对应求解.同时,请学生9到黑板上选择其中的一种求解(因电子白板大小的限制,只能一位学生板演).
(约5~6分钟,学生分别算出了三种建系方式下抛物线的方程)
教师:我们看看三种情况下的方程,哪一种最简洁?
学生(众):第二种.
教师:对,第二种方程最简洁、最美观,我们就称之为抛物线的标准方程.
建构1 抛物线的标准方程.
教师:根据抛物线标准方程的定义,还有如图3所示的三种建系方式,即抛物线的开口分别向左、向上和向下.
问题5 对于开口向其他方向的抛物线,请大家猜想一下它们的标准方程又是怎样的?
学生10:对于①中开口向左的抛物线,我猜想它的方程为=-2px.
教师:现在就请大家验证一下这个猜想是否正确?
(约3分钟后,教师展示了学生11的求解过程,肯定了此猜想)
教师:那么,②中的抛物线的方程如何呢?
学生12:我猜想其方程为=2py.
教师:③中的情形呢?
学生12:=-2py.
教师:我告诉大家,学生12的两个猜想非常正确!其证明留给大家课后去完成.
建构2 请完成下列表格(表格的前两列已给出,略):
(学生叙述,花了约1分多钟,略)
教师:请大家看着这个表格,想一想该如何来记忆呢?可以相互讨论.
(约1分钟后)
学生13:一次项的变量是什么就意味着焦点所在的轴是什么,而且从一次项系数的正负可以看出焦点所在的正负半轴是什么.
教师:很好!我们可以用这么一句话来概括:“开口看符号,焦点看字母.”(解释略)
3.数学应用,深化理解
例1 (1)已知抛物线的标准方程为=4x,试求其焦点坐标与准线方程.
学生14口答,教师板书(略).
教师:非常好!
(2)已知抛物线的标准方程为y=4,试求其焦点坐标与准线方程.
学生15口答,教师板书(略).
教师:很好!
(3)已知抛物线的焦点坐标为(0,-2),求它的标准方程.
学生16口答(略).
教师:很好!
练习1 (1)已知抛物线上一点A到焦点的距离为6,那么点A到准线的距离等于多少?
学生17口答(略).
(2)抛物线=-4y的焦点到准线的距离是多少?
练习2 求下列抛物线的焦点坐标与准线方程.
学生20~学生23口答(略).
教师:请大家注意,求抛物线的焦点坐标或准线方程时,一定要先把抛物线的方程化为标准形式.所以,我们在处理抛物线的问题时,通常是先定位,后定量.
例2 求过点P(-2,-4)的抛物线的标准方程.
(学生动笔思考了约1分半钟)
学生回答,教师画图并板书(略).
教师:这里涉及两个数学思想,即数形结合思想与分类讨论思想;还涉及一个重要的方法,即待定系数法.
4.课堂小结,作业布置
课堂小结:
(1)本节课我们学习了抛物线的哪些知识?
(2)本节课有哪些数学思想、方法值得我们关注呢?
阐述均略.
课后作业:
(1)书面作业:略.
(2)课外阅读:旧金山的抛物声音反射镜与美国国会大厦的抛物天花板(投影,略).
二、几点启示
新华词典对“生动”一词的解释是“有生气,能感动人.例如,讲得非常生动”.所以,一般意义上的“生动”课堂通常针对的是教师的讲.笔者认为,在新的形势下,“生动”课堂的内涵还应涵盖学生的表现,要看学生是否积极参与了课堂,即“生动”课堂要求生“动”,这里的“动”不仅要有“学生的说、学生的做”这些显性的动,更要有“学生的思、学生的想”这些隐性的动.
在高中数学课堂上,如何才能做到生“动”呢?受张老师这节课的启发,笔者收获到了以下几点启示.
1.树立生本意识,立足学生“可动”
《普通高中数学课程标准(实验)》指出:“学生的学习活动不应只限于对概念、结论和技能的记忆、模仿和接受,独立思考、自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等都是学习数学的重要方式.在高中数学教学中,教师的讲授仍然是重要的教学方式之一,但要注意的是必须关注学生的主体参与,师生互动.教学中,应鼓励学生积极参与教学活动,包括思维的参与和行为的参与.”可以说,缺少学生积极参与的课一定是死水一潭、低效的课.而学生能否启动起来,关键还是取决于教师.很多教师认为,只要把知识讲清楚就行了,但事实上,讲只是一种最简单、最容易操作的教学方法.从某个角度看,“满堂讲”的教学方式折射了授课教师的胆怯与不自信,不敢放手让学生去思考与创新.新课程下的课堂则要求教师能营造宽松的教学氛围,让学生有较多的展示机会,做到“凡是学生自己能够解决的问题,教师绝不包办代替”.所以,我们要树立以生为本的意识,做到眼里有学生,在备课中不仅要设计如何讲,更要设计如何学.
本节课上,张老师为生“动”搭建了较为充分的平台.首先,在教学理念上,张老师没有将结论直接告诉学生,注重了知识的形成过程,使学生有了参与的机会,也正因为如此,本节课中的新知建构比较自然;其次,在研究学生上,教者充分考虑到了学生的认知基础,每一步的推进都是在学生思维的最近发展区内进行的;第三,在操作层面上,教者设定了较多的学生思、学生算、学生答与学生板演的机会,使学生的动有了可能.笔者粗略地估算了一下,本节课上,学生静思或静算的时间合计起来达15分钟以上,另外还至少为24位学生提供了展示的机会,真的很难得!
2.设置问题探究,引领学生“会动”
课堂上,学生的“动”不应是盲目的、随便的,而应是有目的的、有序的,这离不开教师的引领,所以教师的主导地位不容忽视.在高中数学教学中,教师引领生“动”的最基本而又最有效的策略应该是设置问题.有了问题,学生就有了思考与讨论的载体,就有了努力的方向,自然就“会动”了.这里的“问题”不是指狭义的“数学问题”,而是指广义的能产生思考价值的“各类问题”.当然,问题的设置要符合学生的认知基础,让学生做到跳一跳,摘得到.
本节课正是借助问题来推进教学的.张老师先后设置了五个问题来引领学生探究与思考,问题1与问题2起了提取记忆的作用,问题3起了承上启下的过渡作用,问题4是本节课的主问题,下设了两个子问题,引导学生探究出了一种状态下的抛物线的标准方程,而问题5则是几种状态下抛物线标准方程的完善.总之,通过这五个问题的解决即能掌握本节课的主要内容.
3.课前充分预设,不怕学生“乱动”
不少教师不愿让学生多“动”的原因之一是害怕学生“乱动”.在实际教学中,学生的思维往往会超出教师所想,不按教师设想的套路来,其结果是课堂时间被无形地“耗掉”,导致教学任务不能顺利完成,更有甚者,还有可能出现教师不能迅速应对而“挂黑板”的现象.但教师不能因为怕而不为,事实上,只要课前工夫下得深,对每一个问题尽可能多地考虑到学生的思维方式,还是能应付自如的.即使有出现预设之外的情况,也能培养教者自身的教学机智.所以,课前的充分预设能大大增强教师自身的底气,也就不怕学生“乱动”了.
在本节课上,一个突出的亮点是抛物线标准方程的推导,不难看出,张老师课前的预设非常充分.因为开始给出的抛物线是开口向右的,所以学生建系时自然会以抛物线的对称轴作为x轴,至于坐标原点放在何处,张老师考虑到了学生可能出现的三种情形.课前把这三种建系方式画好并隐藏起来,当学生回答到哪一种方式时,就显示出相应的图形.这样做既不会干扰学生的思维,又能顺利地开展教学,可谓独具匠心!
另外,张老师对一个细节问题的处理不容小视,即在用“几何画板”回答了问题3后,张老师追问:“大家请看,这里有一个特殊的点,谁能说一下是哪一个点?”接着在图中标出点O,这实际上是为后面最需要的一种建系方式做了暗示.笔者认为,这是一种策略性的预设,是教者教学智慧的体现.
4.及时表扬肯定,激励学生“愿动”
笔者在平时的教学与调研中发现,随着年龄的增长,学生课堂发言的主动性越来越低.这里除了学生的自然心理原因外,与教师的教学方法也有很大的关系.随着年级的增高,课堂的容量越来越大,很多教师将教学目标锁定在完成教学任务上,课堂上只是忙于讲授.甚至看到,有时学生举手了,教师却视而不见,时间长了,学生当然就没有了自我表现的积极性.而同样的班级,有时仅仅是换了一位教师,学生的课堂表现却是热情高涨,显然这与教师的积极调动是分不开的.所以,每当学生展示后,教师都要对学生的成果及时做出评点,对于其中正确的成分要不吝赞美(当然,对高中生的表扬不要过于肉麻,笔者不太赞成那种鼓掌式的激励).如此一来,学生不仅愿意动,而且定会有很高的积极性.
本节课上,张老师的一张笑脸就是一种无形的激励,“回答得很好!”“很不错!”“非常好!”等恰如其分的表扬更激发了学生的热情,虽有三百多位教师前来听课,但学生没有丝毫胆怯,表现得很出色,使得每个教学环节都能按照教师的设想顺利地进行下去.