曲径通幽花木深——谈高中数学“深度学习”的课堂构建

(整期优先)网络出版时间:2020-11-30
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曲径通幽花木深——谈高中数学“深度学习”的课堂构建

谈琴

江苏省 宜兴市丁蜀高级中学


摘要:在进入二轮微专题复习阶段,是学生提升思维能力、解题能力的关键时期。本文以高三二轮复习中“与圆有关的最值”这一微专题为例,对如何采取教略而学丰,精略有致的方法构建高中数学“深度学习”课堂,进行了初步的尝试和探析。在课堂环节的设计上主要分:‘提问设疑、顺应---问题推动、引入---适时探究、深入’这三个环节展开。

关键词:深度学习、课堂构建、深度思维

正文:

本文以高三二轮复习中“与圆有关的最值”这一微专题为例,对如何采取教略而学丰,精略有致的方法构建高中数学“深度学习”课堂,进行了初步的尝试和探析。

一、提问设疑,顺应学生思维模式,展开教学内容

“深度学习”的第一步是如何引导学生展开自主研学,问题情境引导是最常用的导入方法之一。在教学过程中,教师应站在学生的角度,顺应大多数学生的思考方式来提出问题。

在微专题“与圆有关的最值”这一课,主要围绕圆外一点和圆内一点的相关最值问题展开。鉴于学生对求两点之间距离是比较熟悉的,所以从学生熟悉的内容为切入点,由如下问题展开了本课的内容。

点在圆外篇:

问题1已知P(1,0),Q为圆C5fc4698cc5c32_html_faccc69cd8fe9314.gif 上任一点,则5fc4698cc5c32_html_27118a5641e02af0.gif 的最小值为.

1:设5fc4698cc5c32_html_78e01fbd5b88fe5b.gif ,则5fc4698cc5c32_html_2390d90f266d8458.gif ,由圆方程知:5fc4698cc5c32_html_fcf356c483171187.gif ,代入得5fc4698cc5c32_html_630f4c4f12085e13.gif ,可求得最小值为1.

2数形结合,可知5fc4698cc5c32_html_a29dd07c458834ce.gif .

:若将点P的坐标改为P(1,1),Q为圆C5fc4698cc5c32_html_faccc69cd8fe9314.gif 上任一点,则5fc4698cc5c32_html_27118a5641e02af0.gif 的最小值?

:用数形结合比较简单.5fc4698cc5c32_html_3bfeb270cbbeedd0.gif .

:生1选用代数的方法将PQ的最值问题转化为一次函数的最值很好地解决了问题1,但对于变题,此种方法明显没有数形结合来得简捷.对于处理和圆上动点有关的最值问题,采取数形结合,变抽象为具体,不失为一条有效途径.

二、问题推动,串成一线,层层引入

在问题1的基础上,将圆外一定点改为圆外一动点,由两点之间距离的最值逐层铺垫展开,引入切线段长和面积的最值问题。由定到动,由线长到面积。

问题2P为直线5fc4698cc5c32_html_4161ad8335593d28.gif 上任一点,Q为圆C5fc4698cc5c32_html_faccc69cd8fe9314.gif 上任一点,则5fc4698cc5c32_html_27118a5641e02af0.gif 的最小值为

师:点P由圆外一定点改为了直线上的一个动点,该如何解决呢?

生:不妨将点P固定,则可以把问题转化为求圆C外一定点P到圆C上的点Q的最小值问题。

显然当C、Q、P三点共线时5fc4698cc5c32_html_9ff02a2cc277fca8.gif ,所以当5fc4698cc5c32_html_be8cfa2aed8d127.gif 最小时,5fc4698cc5c32_html_7a5ee645634fdfd7.gif 最小.当5fc4698cc5c32_html_be8cfa2aed8d127.gif 垂直于直线5fc4698cc5c32_html_4161ad8335593d28.gif 时,5fc4698cc5c32_html_7a5ee645634fdfd7.gif 最小.

师:想法非常好。利用先定而后动,数形结合巧妙地解决了多动点问题。这种方法也经常用于求解析几何中的多动点最值问题。

问题3P为直线5fc4698cc5c32_html_4161ad8335593d28.gif 上任一点,由点P向圆C5fc4698cc5c32_html_faccc69cd8fe9314.gif 引切线,则切线长的最小值为

问题4P为直线5fc4698cc5c32_html_4161ad8335593d28.gif 上任一点,由点P向圆C5fc4698cc5c32_html_faccc69cd8fe9314.gif 引切线,所作切线为PA,PB,A、B为切点,则四边形PACB面积的最小值为

学生通过分析,透过问题的表象,很快就寻找到了问题的根源,发现了这两题和上题的联系。

三、适时探究,凸显重难点,引导思维逐步深入

讲解是课堂教学中重要的一个环节。然而该如何讲,讲多少,讲什么都是需要考虑的问题。教师在课堂教学过程中,通过适当的提问、启发、讲解,引导学生展开深度的自主探究,引导其思维逐步深入。

问题5:若P为直线5fc4698cc5c32_html_4161ad8335593d28.gif 上任一点,由点P向圆C5fc4698cc5c32_html_faccc69cd8fe9314.gif 引切线,所作切线为PA,PB,A、B为切点,当PC= 时,5fc4698cc5c32_html_21b6e940f0711577.gif 最大;

:大家可以谈谈自己的解题思路吗?

1:由图像结合对称性可知5fc4698cc5c32_html_79e422238d0d285a.gif .所以这个问题其实就是求5fc4698cc5c32_html_54d8d964fc208f0e.gif 的最大值。

师:不错,那接下去如何求5fc4698cc5c32_html_54d8d964fc208f0e.gif 的最大值呢?

这时候有一部分同学就卡在那儿没声了。

师:角的最值往往通过三角函数的最值来求得,大家通过观察图像,看看选用5fc4698cc5c32_html_54d8d964fc208f0e.gif 的哪个三角函数值比较好呢?

2:选用5fc4698cc5c32_html_151e2c56c7068cdf.gif 比较好。

:能说一下选择正弦函数的理由么?

2:因为5fc4698cc5c32_html_3a244e78788d8602.gif ,正弦在这个范围内单调递增,所以当5fc4698cc5c32_html_151e2c56c7068cdf.gif 最大时,也就是5fc4698cc5c32_html_54d8d964fc208f0e.gif 最大。

:很好。这种想法很合理。不过正切函数在5fc4698cc5c32_html_196727276dfc04bf.gif 上也是单调递增的,为什么不选它呢?

35fc4698cc5c32_html_689df6e02ee6f94e.gif ,5fc4698cc5c32_html_57b0cb6f0863e08f.gif ,两者相比较,5fc4698cc5c32_html_8492e29b17b7550d.gif 为定值5fc4698cc5c32_html_476b6ed63e3b48bb.gif ,5fc4698cc5c32_html_c5fc838bbe3317ea.gif5fc4698cc5c32_html_22654ff2628f8cda.gif 为动点,而5fc4698cc5c32_html_b07bc9ae67e3e190.gif 两个都是动点,显然5fc4698cc5c32_html_c5fc838bbe3317ea.gif 的最值更容易求。要求5fc4698cc5c32_html_151e2c56c7068cdf.gif 最大,也就是5fc4698cc5c32_html_c5fc838bbe3317ea.gif 最小,其实就是上面的问题2.

通过这一系列的提问,对学生的思维进行适当的点拨,让这些看似孤立的、分散的内容在这些问题的层层递进下,利用数形结合构建起解决这类问题的通性通法。让学生真正学会如何做、理解为什么这么做。

四、方法提炼,思维渗透,提升能力

正所谓牵一发而动全身,让学生学会发散性思维,启发问题意识,能对同一问题进行多层面、多角度进行思考,学会由表及里地进行思考分析问题。

能力提升篇:

问题:已知P是圆C:5fc4698cc5c32_html_faccc69cd8fe9314.gif 上的动点,Q是y轴上的动点,A(1,2)为定点,则5fc4698cc5c32_html_387eea80c0bea8c9.gif 的最小值为

1若点P在抛物线5fc4698cc5c32_html_16d556ed26702033.gif 上,点Q 在圆C:5fc4698cc5c32_html_faccc69cd8fe9314.gif 上,则5fc4698cc5c32_html_27118a5641e02af0.gif 的最小值为

2已知圆C5fc4698cc5c32_html_cac7ce1bddbc8298.gif ,设圆M的方程5fc4698cc5c32_html_33bcaaf6ce7b1a1f.gif ,过圆M上任意一点P作圆C的两条切线PE、PF,切点为E,F,则5fc4698cc5c32_html_4f14b82d791a393d.gif 的最小值为

这类解析几何中的多动点问题,一直是学生的难点。指导学生利用数形结合的方法,结合图像特征,寻找题中变量与定量间的联系,化动为静解决问题。

“深度学习”课堂是师生共同探讨的一种高效课堂,让学生在课堂中充分发挥其个性特征和主观能动性。意在培养学生深度学习的能力,让学生掌握高效学习的方式,学会深度思考,提升知识应用能力。教师需要做的是精心设计教学问题与解题策略,精心调适教学互动,精心规划探究步调,真正做到“深入、深究、深刻、深远”,帮助学生提升数学素养,促进其高阶思维的发展。