立足三个“基本点”,打造高效复习课堂教学模式

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  摘 要:关于课堂教学模式探讨的问题,对于每位教师来说是值得一辈子研究的课题,特别是在当前新课程背景下,我们要对学生减负,以前靠“管、灌、压”的县中模式已不太适应时代的发展,而且教学时间缩短,那么如何在有限的时间内完成好教学内容,提高单位时间效率呢?本文从一节复习课的设计出发,找到一条提高复习教学效率的途径.
  关键词:高考题;课本;变式;学生
  为了进一步推动新课程背景下高三复习课堂教学有效性的研究,前不久在我校举行了全市对外公开课,笔者有幸被选中,通过前期的准备、课堂的呈现及反思,收获颇多,故将教学设计与思路整理成章,以之作为我们今后高三复习借鉴及推广之用.
  基本情况
  1. 学生情况分析
  由于这是高三一轮复习课,学生再次接触到直线与圆的相关问题已经不太陌生,而且这些学生都是来自四星级高中的理科学生,基础相对较好,具备了一定的逻辑思维能力及自学能力. 但由于间隔时间较长,加之少部分学生依赖性较强,对数学存在或多或少的恐惧感,因此,教师要变换常规的复习模式,通过指导,教会学生独立思考,大胆探索和灵活运用类比、转化、归纳及数形结合等数学思想方法来解决数学问题.
  2. 教材内容分析
  作为高中数学解析几何中的重点内容,它是江苏高考第18题常选考题,08年、09年连续两年考查了直线与圆的知识.《2012年江苏考试说明》中指出:直线的方程(C级)、圆的标准方程和一般方程(C级),直线与圆、圆与圆的性质关系(B级). 这节课有两个难点之处:①直线设成点斜式来处理切线、弦长等问题时,斜率k不存在的情况易漏;②定点、定值问题的一般处理方法. 为此,如何立足教材,结合高考风向标,利用教材来解决以上问题,体现了教师的教学理念.
  (1)教学目标:
  【知识与技能目标】 通过对课本问题的变式,进一步丰富学生对知识的认识,掌握对切线、切线长、弦长、定点定值问题的一般处理方法.
  【过程与方法目标】 通过例题的变式与类比,经历探索、发现的过程,提高观察水平和想象能力,提高数学素养.
  【情感与态度目标】 在“做”数学中增强学习数学的热情和兴趣,在自主探索、合作交流中获得成功的体验,在积极思维中形成勇于探索的学习品质.
  (2)教学重点、难点:
  【教学重难点】 掌握对切线、切线长、弦长、定点、定值问题的一般处理方法.
  (3)教学方法与教学手段
  【教学方法与教学手段】 遵循启发式教学原则,通过恰当的情境创设,引导学生进行探索活动,在学生经历观察、操作、概括的基础上,让学生自觅知识、自悟性质,从而达到“教”是为了“不教”的理想教学境界.
  教学过程实录(简案)
  1. 创设情境(以高考题引入,激起学生的学习兴趣)
  教师:前面我们和大家一起分别探究了直线的知识和圆的知识,那么直线与圆在一起又会产生什么样的美妙火花呢?(板书:直线与圆的位置关系) 首先让我们先到高考战场上看一看,高考考什么?(2009江苏卷及2011江苏卷第18题,题目:略)
  学生1:弦长问题、定点问题、定值问题. (教师板书)
  评析:以高考考题为引导,可激起学生的学习兴趣,且可以从整体上把握考查的知识点,使学生直观上了解本堂课的主要内容.
  2. 回归课本(整合课本题,让学生参与变化课本题,从而达到提炼的效果)
  教师:再让我们来了解一下今年的考试说明. 直线的方程(C级),圆的标准方程和一般方程(C级),直线与圆(B级),要求还是很高的. 圆与后面的椭圆将是我们江苏第18题产生考题的一块良土,所以为了能够很好地解决以上问题,我们还是先请同学们回归课本P101-P103.
  课本例2:求过点A(-1,4)且与圆相切的直线方程;
  课本例3:求直线x-y+2=0被圆x2+y2=4截得的弦长.
  请预习,然后回答以下两个问题:
  (1)直线和圆有几种位置关系?如何判断?(2)课本介绍了哪几种题型?
  学生2:?摇d>r?圳相离?圳Δ<0?摇
  (几何法)d=r?圳相切?圳Δ=0(代数法)
  d0
  (教师板书,用几何画板展示运动过程)
  学生3:例2考查了求切线的问题,例3考查了求弦长问题
  评析:课本是学生知识的来源地,教师的正确引导与重视教材的态度尤为重要,而且教材往往也是产生考题的一块热土,不容忽视.
  教师:同学们有没有觉得这两道课本题还有点遗憾之处,同学们能否将例2中A点坐标改变一下,对例3反向出一个问题,使之成为易错题呢?(激起学生的学习兴趣)
  师生共同完成.
  例2变式1:求过点A( , )且与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1相切的直线方程;
  例3变式:若过点A,5的直线l与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1交于B,D两点,BD=________时,求直线l的方程;
  对例2变式1:学生4:取A(1,4),学生5:取A(1,5),学生6:取A(3,3)……
  教师用几何画板展示取点过程.
  教师:由此可得出什么结论呢?
  学生7:过一点作圆的切线的条数情况,可先判断点与圆的位置关系:点在圆外一定有两条,若只求出一个k, 则还要考虑有一条斜率不存在,易漏……
  对例3变式:学生8:取BD=,学生9:取BD=2……
  教师:由此又可得出什么结论呢?
  学生10:过一点作圆的割线的条数情况,可先判断弦长:如果弦长小于半径一定有两条,若只求出一个k, 则还要考虑有一条斜率不存在,易漏……
  教师:那么弦长又如何求呢?
  学生11:d2+2=r2. 其中d为弦心距, l为弦长.
  评析:通过学生对课本两个例题的变化处理,充分调动了学生的主动性,使学生强化了对k不存在的认识及切线、弦长问题的一般处理方法.此时教师只需坐享其成即可,课堂效果显而易见——高效,较之让学生死板看例题或做题其优越性不言而喻.
  教师:对例2的价值我们还可以再挖掘,问题:例2变式2,求切线短AB的长.
  学生12:由AB2+R2=AC2得:AB=3.
  教师:例2变式3:若过点A(-1,4)的直线与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1分别相切于点B和点D, 试求四边形ABCD的面积.
  学生13:可转化为相等的两个三角形,所以SABCD=2S△ABC=AB.
  教师:老师觉得还不够味,如果将A点放在一条定直线上运动,那又如何呢?(点燃学生的探索欲望,使课堂达到一个高潮)
  学生14:4x+y=0,学?摇生15:x=-1……
  教师:例2变式4:若过直线l:4x+y=0上任一点A向圆C:(x-2)2+(y-3)2=1引切线且切点分别为B,D
  (1)试求四边形ABCD面积的最小值;
  (2)求证:经过A,B,C三点的圆过定点(异于点C). (学生板书)
  图1
  学生16:(1)思路一(代数法):
  (1)设A(x0,-4x0),可得AC2=(x0-2)2+(-4x0-3)2,
  所以AB = .
  当x0=-=-时, Smin=·.
  学生17:(2)思路一(代数法):证明:因为∠ABC=90°,所以 ·=0. 设B(x,y),?摇可得(x-x0)(x-2)+(y+4x0)·(y-3)=0,所以(-x+4y-10)x0+x2-2x+y2-3y=0.?摇?摇-x+4y-10=0,x2-2x+y2-3y=0?圯x=-,y=,
  或x=2,y=3. 因此A,B,C三点的圆恒过H-,.
  此时可以请两位学生分别点评以上两位学生的解答,同时请问有无其他考虑途径.
  学生18、学生16:最终转化为函数来求解最值问题,我们还可以通过数形结合的方法来解决.
  此时教师不着急让他回答,而是另外请一位学生,以期达到更好的效果.
  学生19:(1)思路二(几何法):
  由学生13解答可知SABCD=2S△ABC=AB=,所以当AC最小时SABCD有最小值,由数形结合可知AC的最小值即为C点到l的距离,易得:Smin=.
  教师:请同学们算一算kCH的值将有何发现?请告诉我.
  学生20: 此时学生很容易得出CH与l垂直,由平面几何知识易得:通过作l的垂线,垂足H即为所求定点.
  此时教师可板书求最值问题的一般方法:①代数法;②几何法; ③利用不等式.求定点问题的一般方法:①代数法(先整理为f(x,y)+mg(x,y)=0然后由f(x,y)=0,g(x,y)=0求出定点);②几何法等.
  评析:此题的目的是通过学生的板演与学生互评互点、自身实践,发现问题,从而让学生深刻体会数与形是一个问题的两个方面,比较数与形及数形结合的方法来解决问题的优与劣.
  3. 高考试题的巧妙处理与研究(深化重点)
  教师:下面我们再来研究一下定值问题的处理方法.
  如图2,在平面直角坐标系中,圆O:x2+y2=4,过坐标原点的直线交圆于P,A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连结AC,并延长交圆于点B,设直线PA的斜率为k. 对任意k>0,求证:kPA·kPB=-2.
  图2
  此题可以课前让学生预习,然后教师从以下三种解答中选两种进行板书,还有一种可以用投影展示出来,这样可以提高课堂容量.
  思路一:(利用圆特有的性质:直径所对的圆周角为直角)
  设P(x0,y0),则A(-x0,-y0),C(x0,0),所以kAC==. 因为PB⊥AC,所以kPB=-. 又因为kAP==,所以kPA·kPB=×-=-2.
  思路二:(利用点差法,注重式子的结构特征)
  证明:设P(x1,y1),B(x2,y2),则C(x1,0),A(-x1,-y1). 易得kPA=,kPB=.
  因为x+y=4,x+y=4,所以(x1-x2)(x1+x2)= -(y1-y2)(y1+y2),变形得=-. 因为kAB=kAC,所以=,所以kPA·kPB=-·2=-2.
  (投影,让生21点评)思路三?摇:(通过设直线,求出点坐标)
  设A(xA,yA),P(xP,yP),C(xP,0),设lAP:y=kx. 由y=kx,x2+y2=4 得C,0,A,-.所以kAB===,kPB==-,于是 kPA·kPB=-2.
  评析:通过前两种解答,教师可以提问:结论是否与半径有关呢?
  学生们会很惊讶地发现这是一个定值.
  教师:我们知道圆和椭圆是一家,那么推广到椭圆是否也有类似的结论呢?下面请同学们仿照此题进行改编.
  学生22:如图3,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0),过坐标原点的直线交椭圆于P,A两点,其中P在第一象限. 过P作x轴的垂线,垂足为C,连结AC,并延长交椭圆于点B. 设直线PA的斜率为k, 对任意k>0,求证:kPA·kPB为定值.
  图3
  学生23:(师生互动)按照思路二的方法易得:kPA·kPB=-.
  此时再让学生看2011年江苏高考第18题,从而起到画龙点睛的作用.
  教师:那么双曲线呢?请同学们课后思考,形成结论.
  评析:对高考题我们可以加工后再用,本题的处理可谓神来之笔,既激起了学生的探索热情,又深化了对定值问题的一般处理方法. 通过解决圆中定值问题,让学生类比到椭圆,再类比到双曲线,得出一般的结论. 引导学生认识到其中类比到椭圆时解决问题的过程,即2011年江苏高考18题的求解,从而达到了课堂高潮的最高点. 同时,又为下一节课复习圆锥曲线埋下了伏笔,激起学生们对下一节课探究的兴趣与好奇,起到了将课堂延伸到课外的良好效果.
  教学评价与反思
  1. 立足“教材”,玩弄教材——基础知识,一网打尽
  作为一堂高效的高三一轮复习课,我们既不能简单地复习知识,更不能读课本或单纯地做题目. 这样既激不起学生的兴趣,也违背了新课程理念.那么如何利用好教材,用出新意,激发学生的积极主动性呢?笔者认为,教师可对教材作一全面的整合,既要源于教材,又要高于教材. 而大多数的教师并没有利用好教材,更没有让学生亲历知识的发现、检验与论证的过程,而是采用变相灌输的方式,促使学生记住结论,然后用之即可,久而久之,学生便觉得无味、也无趣. 这就要求教师从备书本与备教材做起,备好教材是搞好教学的基础,教师只有深入钻研教材,精心设计课堂教学,才能取得良好的教学效果.
  2. 立足“学生”,突出主体——尽显纯天然课堂
  作为一节高三复习课,如何调动学生的主动性,提高教学的有效性、高效性,是我们每个教师都必须为之思考的问题.在高三复习课中,普遍存在的问题是对学生的不放心,进而导致教师一人讲课精彩,满堂灌. 长此以往,效率低下,学生厌学. 教师的教学行为要投学生所好,贴近学生的真实思维过程. 教师可设计适当的“铺垫”,让学生在现有学习能力下,完成从感性认识到理性认识的飞跃. 本节课充分体现了新课程的要求,从课本出发,以及学生实际出发,让学生自主发现,参与变式、归纳、类比、总结,让学生自觅知识,自悟性质,人人参与,从而达到了 “教”是为了“不教”的理想教学境界.
  3. 立足“高考”,突出目标——精确击破各个重难点
  高考是学生基础教育阶段的目标之一,是检验学生的一个有效手段. 让学生了解高考题,掌握高考重难点,是为了让其更好地适应高考,所以在高三复习中,教师可根据实际情况选择有针对性的高考题,不失为一剂良药. 既有助于学生对知识的深刻理解,也能提高学生的学习兴趣与欲望. 高考题是经过专家锤炼而成的,教师可对其拓展、推广,课堂效果将会不言而喻,这对教师也提出了更高的要求.
  当然,教无定法,教学相长,作为新一代的人民教师,我们肩上的责任尤为重大. 如何能够更好地面对新时代的中学生,让其适应时代的发展需要,这是一个重大的课题. 笔者希望以此文章能够激起各位同仁加入其中,相互学习,共同探索和研究高效的数学课堂.
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