盧嘉坤+林文柱
著名的數(shù)學教育權(quán)威弗賴登塔爾認為,數(shù)學教學方法的核心是學生的“再創(chuàng)造”.在具體實施過程中必須努力激發(fā)學生“再創(chuàng)造”的動機,必須以學生的“數(shù)學現(xiàn)實”為基礎(chǔ),必須重視合情推理的作用.
基于這一教學理念,例如,設(shè)OA,OB是拋物線y2=2px(p>0)的弦,O為坐標原點.若OA⊥OB,即kOA×kOB=-1,則弦AB必恒過定點(2p,0).通過師生互動和合情合理的探索,利用幾何畫板軟件,發(fā)現(xiàn)了一些新結(jié)論.
探索1設(shè)直線l與拋物線y2=2px(p>0)相交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,若直線l恒經(jīng)過定點(2p,0),則OA⊥OB嗎?引入幾何畫板輔助教學,過定點(2p,0)作一動直線l交拋物線于A,B兩點,構(gòu)造動畫使點A,B沿拋物線運動,“度量”直線OA,OB的斜率和計算kOA×kOB的值,學生清晰觀察到點A,B運動時,kOA,kOB的值被不斷刷新,然而,kOA×kOB恒為定值-1(如圖1).從而驗證上述命題是真命題.
實測:直線y=x-a與拋物線y2=ax交于A,B兩點,O為原點,則△AOB是()
A.銳角三角形B.直角三角形
C.鈍角三角形D.其形狀不能確定
探索2設(shè)OA,OB是拋物線y2=2px(p>0)的弦,O為坐標原點.若kOA×kOB=R(R≠-1且為定值).弦AB必恒過定點?利用幾何畫板進行探求:設(shè)置一個可以改變R值的按鈕,當R值一旦確定,構(gòu)造動畫使點A,B沿拋物線運動,此時觀察到kOA,kOB的值被不斷刷新,但kOA×kOB=定值R且弦AB與x軸的交點的坐標保持不變.當R值一旦改變,弦AB與x軸的交點的坐標也改變(如圖2).從而得出弦AB必恒過定點.
探索3設(shè)MA,MB是拋物線y2=2px(p>0)的弦,M為非頂點的一個定點,若MA⊥MB即kMA×kMB=-1.弦AB必恒過定點?利用幾何畫板進行實驗,設(shè)置一個可以改變p值的按鈕,當p值一旦確定,構(gòu)造動畫使點A,B沿拋物線運動,此時觀察到kMA,kMB的值被不斷刷新,但kMA×kMB=-1且弦AB與直線y=-yM的交點的坐標保持不變.當p值一旦改變,弦AB與直線y=-yM的交點的坐標也改變(如圖3).從而得出弦AB還是恒過定點.一邊改變R值,一邊演示.
教師保持沉默,意在啟發(fā).然后,直接進入課件演示:MA,MB是拋物線y2=2px(p>0)的弦,M為非頂點的一個定點且kMA×kMB=R(定值),動畫演示A,B沿拋物線運動,同時,一邊改變R值,一邊演示.再一邊改變p值,一邊演示.觀察動直線l的運動軌跡(如圖4).引出推廣,并探求定點之間的坐標關(guān)系.其結(jié)論是:弦AB始終恒過定點.此定點與點M的坐標關(guān)系是xM-2pR,-yM.
最后,讓學生課后自主學習和類比探究:以上問題中的拋物線改為橢圓或雙曲線,結(jié)論還會成立嗎?
類比結(jié)論:弦AB依然恒過定點.
通過這節(jié)課教學的“再創(chuàng)造”,教師必須在教學中抓住學生的合情推理和探索,打開思維的大門,讓學生的思想在數(shù)學的天空中翱翔,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.另一方面,教師的任務(wù)就是為學生提供廣闊的天地,聽任各種不同思維、不同方法自由發(fā)展,決不可對內(nèi)容作任何限制,更不應(yīng)對學生的發(fā)現(xiàn)設(shè)置任何人為的障礙.做一個研究型的教師,做一個“與時俱進”的教育教學專家.