高中数学大单元视域下的习题课讲评
摘要习题讲评课是高中数学大单元教学的一种重要课型,是学生掌握基础知识的重要途径,也是学生能否运用理论解决实际问题的“试金石”,对学生核心素养的培养具有无可替代的作用.本文通过对一道课本练习题的讲解,探寻高中数学大单元视域下的习题课讲评的方法与策略.
关键词习题课;大单元教学;核心素养
高中数学学科核心素养要求学生对高中的知识内容进行深度学习,无不透露出大单元教学的现实必要性.要有效落实高中数学学科核心素养,基于深度学习的高中数学大单元教学是必经之路.高中数学学科核心素养赋予了高中数学大单元教学新的内涵与意义,给学生的深度学习指明了方向.基于深度学习的高中数学大单元教学通过对学习内容进行整合,对学科本质进行把握,对高阶思维进行发展,在教学设计过程中依托大概念、制定大目标、设置大任务、实现大发展,从而可以有效落实高中数学学科核心素养.让“立德树人”根本任务得以承载,让素质教育功能得以发展.
在新课标、新教材和新高考的“三新”改革背景下,如何推进课堂教学改革,稳步提升教学质量,是高中数学课堂教学必须面对的新方向,广大一线教师应该积极探索.习题讲评课是高中数学大单元教学的一种重要的课型,是学生对基础知识进行掌握的重要途径,也是学生能否运用理论来解决实际问题的“试金石”,对学生核心素养的培养具有无可替代的作用.本文以一道课本习题讲解为例,探寻在大单元视域下习题课的讲评.
(人教A版《数学选择性必修第一册》第116页)已知椭圆x24+y29=1,一组平行直线的斜率是32.
(1)这组直线何时与椭圆相交;
(2)当他们与椭圆相交时,证明这些直线被椭圆截得的线段的中点在同一直线上.
2.1在解题方法的探究上进行大单元教学
(1)易得这组直线的纵截距在(-32,32)时与椭圆相交。
(2)解法1(设线法)设直线方程为y=32x+m,代入椭圆x24+y29=1中得18x2+12mx+4m2-36=0.设直线与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y)为线段AB的中点,则x1+x2=-23m=2x①,所以y1+y2=32(x1+x2)+2m=m=2y②.联立①,②消去m得3x+2y=0,所以这些直线被椭圆截得的线段的中点在同一直线3x+2y=0上.
解法2(设点法)设直线与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y)为线段AB的中点,则kOM·kAB=2y2x×y2-y1x2-x1=y22-y12x22-x12=9(1-x224)-9(1-x124)x22-x12=-94.因为kAB=32,所以kOM=-32,所以OM:3x+2y=0,所以这些直线被椭圆截得的线段的中点在同一直线3x+2y=0上.
解法3(点差法)设直线与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y)为线段AB的中点,则x1+x2=2x,y1+y2=2y,又x124+y129=1,x224+y229=1,两式作差得14(x1+x2)(x1-x2)+19(y1+y2)(y1-y2)=0,即y1-y2x1-x2=-94×x1+x2y1+y2,故32=-94×2x2y,即3x+2y=0,所以这些直线被椭圆截得的线段的中点在同一直线3x+2y=0上.
解法4(曲线参数方程法)设直线与椭圆交于A(2cosθ,3sinθ),B(2cosφ,3sinφ),线段AB的中点为M(cosθ+cosφ,32(sinθ+sinφ)),所以kOM·kAB=32×sinθ+sinφcosθ+cosφ×32×sinθ-sinφcosθ-cosφ=-94,因为kAB=32,所以kOM=-32,所以OM:3x+2y=0,所以这些直线被椭圆截得的线段的中点在同一直线3x+2y=0上.
解法5(直线参数方程法)设线段AB的中点为M(x0,y0),则A(x0+tcosα,y0+tsinα),B(x0-tcosα,y0-tsinα),因为kAB=32,所以sinαcosα=32,将A,B坐标代入椭圆x24+y29=1中得(x0+tcosα)24+(y0+tsinα)29=1,(x0-tcosα)24+(y0-tsinα)29=1,两式作差得x0cosα+49y0sinα=0,所以3x0+2y0=0,所以这些直线被椭圆截得的线段的中点在同一直线3x+2y=0上.
评析多视角探寻问题的解决办法有助于拓展学生的思维,也有助于学生对问题的整体把握.通过从不同视角来分析和解决问题,让学生不仅看到各知识之间的联系,而且运用各知识的联系来促进学习,使得各知识形成一个有机整体,形成大单元,从而实现深度学习,让核心素养得到落实.
2.2在结论的总结归纳上进行大单元教学
通过对问题结论的进一步分析发现,在圆锥曲线当中,与中点息息相关的有以下结论.
结论1(见下表)
结论2(