例如:动点M(x,y)到点F(3,0)的距离比它到y轴的距离大3,求点M的轨迹方程。
这是一常见的题目,许多学生一看题目便不假思索地应用抛物线的定义来求解。对此我不急于判正误,而是问:“怎么解?”
(学生):“因为M到点F的距离比它到y轴的距离大3,可转化为M到点F的距离和它到X=-3的距离相等。”于是有点M的轨迹是以F为焦点,X=-3为准线的抛物线,则顶点为坐标原点(0,0),P=6故所求轨迹方程为:y2=12x。
针对上述回答,我对引号部分的语句追问:“为什么可这样转化?转化完全等价吗?解答是否有误呢?”
下面我们利用求轨迹方程的一般步骤并结合图形进行分析,为学生找“病因”。
依题意有:
(1) x≥0时,有(x-3)2+y2=(x+3)2
即y2=12x
(2) x<0时,有(x-3)2+y2=(3-x)2
即y2=0亦即y=0
于是问题的轨迹方程应为:
y2=12x (x≥0) 或 y=0 (x<0)
故所求轨迹应为一条抛物线和一条射线。因此,前面的命题转化为非等价转化。
做完此题后提议,若把d=3改为1或5,让学生自己去做,然后得出结论,再进行推广:
动点M到定点F的距离比它到定直线L的距离大d(d>0),则动点M的轨迹为:
1°若d小于F到L的距离,轨迹为一抛物线。
2°若d等于F到L的距离,轨迹为一抛物线和一射线。
3°若d大于F到L的距离,轨迹为两条抛物线各在L一侧的无限延伸的部分。
由于让学生充分暴露了思维过程中存在的问题,教师得以及时地“对症下药”,启发诱导,使教师在充分发挥主导作用同时,最大限度地发挥了学生的主体作用,使学生真正掌握了学习的主动权。
3、挖掘知识内涵,培养数学兴趣
当今数学教材的编写,由于各种因素的制约,特别是其逻辑结构严谨、抽象的要求,有时不可能完整、全面、系统地展现知识的发生、发展过程。用我的大学老师的话说:“掐头、去尾、火烧中段。”因而作为教师如果他的讲授仅仅停留在这种抽象结构的形态上,学生的思维就会因缺乏具体生动的新信息的支持而阻塞。在教学中教师应让学生了解问题的背景、来源及在数学中的地位和作用。亦即介绍一些相对于课本来说是新的、更系统的知识内涵,以此激发学生的学习兴趣,达到激活思维的目的。
在我实习期间就深深地体会到这一点。例如隶莫佛定理的教学。若求快,按教材平铺直叙地讲解,则几分钟就能讲授完毕,然后布置给学生一堆习题,让他们代公式练习便是。这样做学生便会觉得数学枯燥乏味,到头来学生知其然而不知其所以然,形成知识上的夹生层面,一遇变化的情形学生就不知所措。于是,在指导老师的教导下,我按如下方法来处理的:
先复习两个复数(三角形式)的积,然后引导学生猜测n个复数相乘时的公式,再引导他们一起来证明这个公式的正确性。借此机会让学生复习已学过的数学归纳法。最后指出特殊情况,当“r1=r2=……=rn,θ1=θ2=……=θn”时,这就是书本中的莫佛定理。通过上述教学处理,学生明白了:
(1)隶莫佛定理是复数乘法的特殊形式,且公式有更广泛的适应面,即对r∈R,θ∈R,Z=r(cosθ-sinθ)时,公式仍成立。
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