增加习题变式 培养创新意识

时间:2022-07-18 11:53:23

增加习题变式 培养创新意识

作为教师应该解放思想,鼓励学生课堂上参与变式设计,学生强大的创造力会让老师大有收获。

在复习选修2-1圆锥曲线时,一节对课本例题的二次探究课着实让我兴奋了许久。下面是笔者对本节课的教学片断与反思。

一、教学片段

教师:今天我们通过二次探究课本的一道例题,进而探究一类圆锥曲线最值问题。

题目:已知点P(x,y)在椭圆2x2+3y2=6上,求点P到直线x+y-10=0的最大距离与最小距离。(课本47页例7)

教师:同学们小组内交流一下这道题的解法,看同学们能探讨出几种解法?

生1:第一种方法是求出椭圆的与直线x+y-10=0平行的两条切线方程,利用两平行线间的距离公式计算。第二种方法是利用点到直线的公式,可得d=■,得到一个二元函数,但不好把二元函数转化为一元函数;不过可求出切点的坐标,代入即可。

生2:利用三角换元,可以解决这个难点。可以用三角换元?这时好多同学露出了疑惑的表情,这时我示意该同学停下,在黑板上出示了一个问题:已知x2+y2=1,求x+y的最大值与最小值。

请同学们回顾:什么是换元法?换元法的实质是什么?这个问题能不能用换元法解决?

此时同学们展开了热烈的讨论,几分钟后同学们就统一了认识,我选了一位同学在草纸本上的解题过程,利用实物投影仪进行了展示:

设x=sinα,y=cosα,其中α∈R,则x+y=sinα+cosα=■sin(α+β),所以x+y的最大值为■,最小值为-■。

针对解题过程中角的取值范围,教师提出问题:其中α∈R,改为α∈-■,■,或α∈[0,π]或α∈[0,2π]行不行?为什么?通过这个问题使学生进一步理解换元法的实质是等量代换。

我刚要进行下一步的教学,突然有一个同学站起来说:“老师我还有一种好方法”,“很好,你上来给大家讲一讲”。这位同学的解题思路如下:

设u=■x,v=■x,则u2+v2=6,直线为■x+■y-10=0,问题转化为圆u2+v2=6上的点到直线■x+■y-10=0的最大距离与最小距离。

“真巧妙!”“哇,真厉害!”大家不约而同赞叹,我也为这位同学有这么好的思维能力感叹的连连点头。

?摇教师:刚才的探究过程对大家一定很有启发,请问那一个小组的同学可以将这道题稍作改变,编出几道类似的最值问题考考其他小组的同学?

现将改编所得题目整理及截取的变式2的课堂片段呈现如下:

变式1:求x+y的最大值与最小值。

变式2:求x2+y2的最大值与最小值。

【变式2教学片段】:

生3:把x2+y2看作二元函数,可以把二元函数问题转化为一元函数问题,即Z=x2+y2=x2+■=■x2+2,因为P(x,y)在椭圆2x2+3y2=6上,所以x∈[-■,■],因此函数的最大值为3,最小值为2。

生4:解决解析几何问题有两种方法,代数法和几何法。方法一是从代数角度出发,利用函数思想解决问题,本题还可以从几何角度出发,利用x2+y2的几何意义来解决,x2+y2可以看作是点P(x,y)到原点的距离的平方,而最大值和最小值分别在长轴和短轴的顶点处取得。

生5:可用三角换元。这位同学在黑板上展示了她的解题过程。

解:由2x2+3y2=6可得■2+■2=1,设■=cosα,■=sinα,即x=■cosαy=■sinα,其中α∈R,则x2+y2=3cos2α+2sin2α=2+cos2α

所以x2+y2的最大值为3,最小值为2。

二、课后反思

1.问题选取立足于课本,充分挖掘课本例、习题的变式串

利用变式串,引导学生运用运用联想、想象、猜想、推想等尽量地拓展思路,从问题的各个角度、各个方面、各个层次进行顺向、逆向、纵向、横向的灵活而敏捷的思考,从而获得众多的方案或假设。使学生的思维能力随问题的不断变换,不断解决而得到不断提高,有效地增强思维的灵活性、敏捷性和创造性,使创造性思维得到培养和发展。

2.注重教学模式的多样化,提高复习效率

复习就是再现学习过程,将已学知识加以梳理,纳入整体系统之中,复习课要达到进一步完善优化学生的认知结构,提炼数学思想方法,引导学生感悟数学思想,提高学生解决问题的能力。

3.教师要创设和谐的共同探讨的学习环境

新课程要求教学是平等的、民主的,要构筑起共同探讨的学习环境,教师应创设宽松和谐的学习环境。

4.师生互动“说题”,让数学课堂更精彩,更高效

学生在充分思考的基础上,让学生说清题意,说出解题思路,说出解题过程,说出问题的拓展与延伸,说出解题后的反思。学生“说题”,有利于暴露问题,了解问题的症结,发掘学生的各种想法,而且通过多种属锋、撞击,常常能够激活数学思维,点燃智慧火花,催生解题能力,提高学习情趣。

(作者单位:江苏省沭阳如东中学)

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