摘 要:《直線的傾斜角與斜率》是高中數(shù)學(xué)解析幾何內(nèi)容的開始,也是解析幾何的重要概念之一,是刻畫直線傾斜程度的幾何要素與代數(shù)表示。直線的傾斜角是描述直線傾斜程度的幾何要素,結(jié)合具體圖形,在探索確定直線位置的幾何要素中給出直線傾斜角的概念。直線的斜率是后繼內(nèi)容展開的主線,是平面直角坐標(biāo)系內(nèi)用坐標(biāo)法來研究直線性質(zhì)的基礎(chǔ)。無論是建立直線方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,以及學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)及微積分等知識(shí),直線的斜率都發(fā)揮著重要作用。“坐標(biāo)法”思想與數(shù)形結(jié)合思想是本課內(nèi)容蘊(yùn)含的核心思想,而這種思想,將貫穿于整個(gè)解析幾何階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。本文以《直線的傾斜角與斜率》的課堂教學(xué)為例,談一談以問題導(dǎo)向,創(chuàng)設(shè)高效課堂的幾點(diǎn)教學(xué)實(shí)踐與思考,期待對(duì)大家有所幫助。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);以問題導(dǎo)向;《直線的傾斜角與斜率》;高效課堂
一、問題導(dǎo)入,引入課題
問題1:大家觀察這兩個(gè)點(diǎn),這兩個(gè)點(diǎn)相同嗎?
問題2:如果從“數(shù)”的角度看這兩個(gè)點(diǎn)的區(qū)別是什么呢?
評(píng)析與思考:教材中,確實(shí)有許多章節(jié)都是以人口較淺的、學(xué)生能理解的生活實(shí)例或其他實(shí)例,來引發(fā)學(xué)生思考的,這是章節(jié)的主背景,但也有以問題形式引領(lǐng)章節(jié)內(nèi)容的,這是章節(jié)的生長(zhǎng)點(diǎn),是章節(jié)的核心內(nèi)容或研究方法的出發(fā)點(diǎn).而本節(jié)內(nèi)容的教材處理方式我選擇了后者,直接以問題為情境引發(fā)學(xué)生探索,也不失為一種好的情境設(shè)置。
用兩個(gè)問題引入對(duì)解析幾何的簡(jiǎn)單介紹:以坐標(biāo)系為橋梁,把幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,通過代數(shù)運(yùn)算研究幾何圖形性質(zhì)的方法叫做坐標(biāo)法,這是解析幾何的基本思想方法,平面解析幾何,主要研究平面圖形的性質(zhì)。
二、探究新知、學(xué)習(xí)概念
(一)傾斜角的概念
問題:過兩點(diǎn)的直線,有且只有一條,過一點(diǎn)的直線,有幾條?(圖2)如果想從這無數(shù)條直線中確定這條直線L1,除了這點(diǎn)M還需要什么條件?
評(píng)析與思考:在探索確定直線位置的幾何要素中給出直線傾斜角的概念,學(xué)生可以很容易理解。
(二)斜率的概念
問題:同學(xué)們爬過坡嗎?什么樣的坡難爬?那么,坡的陡緩程度用什么來刻畫?
評(píng)析與思考:上課要貼近學(xué)生實(shí)際,才能產(chǎn)生共鳴,一步步引入坡角,坡度,進(jìn)而引人斜率的概念,這樣的引人讓學(xué)生覺得新知識(shí)的形成更加自然。
(三)過兩點(diǎn)的直線斜率公式
問題:如何推導(dǎo)過兩點(diǎn)p1(x1,y1),p2(x2,y2)(x1≠x2)的直線的斜率公式?
評(píng)析與思考:新課程理念強(qiáng)調(diào)自主、探究、合作,要求改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。通過對(duì)公式的自主探究,學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程,感受解決問題的喜悅,教師在這個(gè)過程中作為參與者,引導(dǎo)者,合作者,充分體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。通過將斜率坐標(biāo)化,學(xué)生可以初步體會(huì)坐標(biāo)法思想。
三、問題升華,碰撞思維
問題:傾斜角可以很直觀地描述直線的傾斜程度,為什么還要引人斜率?
評(píng)析與思考:如果每一個(gè)內(nèi)容,教師都和學(xué)生探討這樣的問題,學(xué)生一定會(huì)感受到新知識(shí)的產(chǎn)生是自然的、水到渠成的,并不是強(qiáng)加于我們的。
四、基于課例的思考
本節(jié)內(nèi)容看似簡(jiǎn)單,但是卻蘊(yùn)含了解析幾何的重要思想,作為解析幾何的起始課,我們要挖掘本節(jié)課的本質(zhì)。傾斜角的本質(zhì)是刻畫直線傾斜程度的幾何量,斜率的本質(zhì)是刻畫直線傾斜程度的代數(shù)量,在平面直角坐標(biāo)系的背景中,它們通過正切函數(shù)建立本質(zhì)的聯(lián)系。
傾斜角和斜率的概念的生長(zhǎng)點(diǎn)是兩種確定平面上直線位置的等價(jià)條件:兩點(diǎn)確定一條直線及一點(diǎn)及朝向確定一條直線。因此,從宏觀上說,傾斜角概念的形成是對(duì)直線朝向的幾何量化刻畫過程,體現(xiàn)的是化線為角的思想;而斜率則是傾斜角的代數(shù)刻畫,是基于直線上點(diǎn)的坐標(biāo)的代數(shù)刻畫;斜率的計(jì)算公式則是對(duì)兩種確定直線位置條件等價(jià)性的代數(shù)刻畫。這是教學(xué)思想方法和教學(xué)思考層面上的教學(xué)重點(diǎn),而知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)重點(diǎn)是傾斜角和斜率的概念、斜率的計(jì)算公式。
總之,關(guān)注知識(shí)形成過程中的教育價(jià)值已經(jīng)逐步成為教師的共識(shí),知識(shí)形成過程中的核心教育價(jià)值是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自然合理的數(shù)學(xué)思考,開展與學(xué)習(xí)內(nèi)容相匹配的數(shù)學(xué)認(rèn)知活動(dòng),從而發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知水平。數(shù)學(xué)認(rèn)知包括數(shù)學(xué)感知、數(shù)學(xué)表征、數(shù)學(xué)抽象概括、數(shù)學(xué)推理計(jì)算、數(shù)學(xué)記憶等認(rèn)知活動(dòng),發(fā)展數(shù)學(xué)認(rèn)知能力。數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)要從整體上構(gòu)思,關(guān)鍵處設(shè)問,適當(dāng)處介入引導(dǎo),為學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行自然合理的教學(xué)思考搭建適當(dāng)?shù)哪_手架,在學(xué)生思考的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、迷茫點(diǎn)根據(jù)學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)設(shè)置問題,啟發(fā)學(xué)生開展適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知活動(dòng)。
參考文獻(xiàn)
[1]周小山.新課程的教學(xué)策略與方法[M].四川大學(xué)出版社,2003(7).
作者簡(jiǎn)介
姬慧娟,本科,一級(jí)教師,從教14年,研究方向:高中數(shù)學(xué)教學(xué)。
重要榮譽(yù):本文收錄到教育理論網(wǎng)。