探究“椭圆内接四边形”的教学反思

2013-07-25 09:29江苏省新沂市第一中学郭振京
中学数学杂志 2013年15期
关键词:对角线四边形矩形

☉江苏省新沂市第一中学 郭振京

思维始于问题,良好的问题情境,可激发学生的情感智力,而问题解决的成效,又取决于教学策略的选择和节奏的把握,何时放手,何时点拨,何处归纳,何处深化,都是问题探究成功与否的关键因素.为了最大限度地激发学生的探究欲望,课前,教师组织讨论,仔细斟酌、考量,精心预设;课中,教师密切注视学生微妙的心理变化,捕捉稍纵即逝的思维灵感,适时引导、点拨,挖掘潜能;课后,及时整理教学档案,认真反馈、评价,反思成果.

课堂追求实效,教学落实到位,不仅大大激发了学生的参与热情,而且培养了良好的学习习惯,同时积累了丰富的研究素材,为以后的教学提供详实的第一手资料.以下是一节探究课,研究椭圆内接四边形问题.

一、情境创设

问题研究遵循从特殊到一般的规律,探究椭圆内接四边形也不例外,首先是内接菱形,其次是矩形,最后延伸到一般四边形.为了引导学生逐层深入地研究,采用问题串:

二、智慧欣赏

编制问题串,教师预设菱形是唯一确定的,因此放在第一步研究.而实际课堂是什么样呢?学生首先质疑其“唯一性”,在争论中,有的说是两个,有的说很多.最后的答案是什么呢?两个.这一点大大出乎教师预料,笔者不得不赞叹学生丰富的想象力.事实上,从图1、图2不难看出,菱形确实不唯一,除了图1中的菱形,还有图2中的正方形.

图1

图2

教师:(鼓掌)我怎么没有想到呢?你们一下子就想到了,真棒!对于圆来讲,内接正方形面积最大,椭圆呢?

评价:同学们的创造力就是这样一点一滴地积累起来的,每一次成功,每一点创造,都会让人兴奋,让人信心倍增.上面的问题串,尽管没有暴露教师预设的缺失,但学生表现还是让教师感到了惊喜,于是给予了充分肯定,促成学生更加深入地探究.

反思:教学活动,是引导学生火热思考,展示自我,张扬个性的创造性活动.教学过程是暴露思维,展现才能,反省不足的互动过程.教学虽然是一门遗憾的艺术(预设的遗憾,生成的遗憾,时机把握的遗憾,问题解决的遗憾等),但却不乏精彩的“意外”生成,学生思维的火花只要被点燃,掀起思维风暴,即便是预设的遗憾,有时也能变为促进生成的一种手段,辩证地看还是艺术.

三、结论探索

学生2:不难发现,影响矩形的决定因素是矩形顶点的位置,只要确定其中一点,就确定一个矩形,故曰“一点定乾坤.”

大家笑了!

教师巡视发现,有的没用参数方程,而是利用椭圆方程结合基本不等式来处理.

图3

图4

学生鼓掌!

教师:若是一般四边形,面积还会更大吗?

学生4:更一般的也应该是平行四边形.

教师:为何这么想?

学生4:对称思想.

教师:颇有见地!不管是不是,想法很可贵,从何处下手呢?

学生5:考虑四边形的对角线,转化为三角形问题.

教师:嗯!有了对角线就不愁构造三角形,那么对角线在哪才好呢?

学生5:过原点.在平行弦的家族中,过原点的弦应该是最长的吧!

教师:噢!能说得具体些吗?

学生5:设平行弦的直线方程为y=kx+p,只要设法逼出p=0即可.

教师:好,让我们拭目以待!

图5

教师:真的很棒!现已指定对角线过原点,下一步应该怎样寻找另外两顶点呢?

学生5:那就寻找“两个远点”.

教师:怎么想到的?

学生6:我们知道,菱形面积等于对角线乘积的一半,而对于一般四边形,我们自然想到把它分成两个三角形来研究,无论对角线如何倾斜,都能找到椭圆上“两个远点”,回过头来,再让对角线最长即可.

评价:从菱形到矩形,再到一般的四边形,层层递进,步步深入,自然流畅.考虑“两个远点”,于是将四边形面积转化为同底的两个三角形面积和,高已探究,返回头再找最长对角线,曲折迂回,动静转化,相当精彩.

反思:学生“四渡赤水”,迂回探究,挑战极限,超越自我.面对这帮热爱思考的孩子,教师不得不时刻惦记着“下节课该怎么上”,谋划如何为学生搭建最合适的思维平台.然而,一些教师还是略显保守,总担心学生上不了台面,点拨再点拨,以至于以讲代思,剥夺了学生创新的机会.笔者认为,灵动的课堂辅之以稳定的组织形式,数学课堂才会更加扎实有效.那些为了应付检查评比,突然间采用“全新”模式的做法,不仅收不到奇效,相反搞得更糟.教学需要预设,预设只为生成.假如你想打造生态课堂,首先要学会倾听,学会鼓励,学会评价,以激发学生的参与意识和投入的热情;再者要精心组织引导,明确课前、课中、课后该做什么,该怎么做.最关键的,教师还是要敢于放手,大胆启用助手,以点带面,向外辐射.必要时,导演一出戏,以激发全体参与的热情.

四、学生提问

学生7:菱形也好,矩形也好,一般平行四边形也好,都能达到最大值2ab.同学们可曾想过此时的周长吗?

正当笔者踌躇满志之时,学生7忽然提出这一问题,大家一下子愣住了,没人吭声.面对这未曾预设的情境,是暂时回避,还是积极面对?笔者延续一贯的风格,顺势而为.

教师:怎么想到提出这样的问题?

学生7:因为两种特殊情况下,周长是不同的,所以就想到这个问题.

教师:提得好!爱因斯坦说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”.一个有价值的问题提出,它反映了思维的广阔性,彰显良好的质疑品质.大家现在就行动起来,拿下这一“高地”,有没有信心?

学生:有!

评价:面积探究刚一结束,马上又提出周长问题,课堂出现“意外”,产生了新“通道”.面对新问题,教师虽然意外,但不紧张,因为教师明知这些学生已经习惯了自主探究,他们不会放过这一马的.事实上,也没有一位同学求助教师,他们马上投入了新的战斗.

反思:笔者这样做,实际上是把“球”踢给学生,使自己赢得喘息的机会,说得不客气点,就是通过巡视,借机与个别优生交流.事实上,很多时候,学生的智慧是教师所不能企及的,特别在处理新教材、新背景材料时,教师的理解水平并不见得比学生高,只是在处理老教材时,显得老成,那也是年复一年“熏”出来的.自从笔者抱定了“师不必贤于弟子”的心态开展自主教学以来,也确实很少挂黑板,为什么?学生自主探究,遇到问题总爱自己钻,哪有急急忙忙求助老师的,那多没面子,这是多好的局面啊!

过一会儿,学生8开口.

教师:好!我太想得到一般性的结论了,不知同学们愿不愿尝试?

班级里马上“沸腾”起来,甚至有几个同学离开座位,或“异地取经”,或“对口援助”,好不热闹!一会儿,同学9举手.

教师:(竖起拇指)真不简单!下一步怎么求最值啊?

学生沉默!

评价:从特殊到一般,从简单到复杂,彰显智慧,凸显胆识.教师把机会留给了学生,学生真的没有辜负教师的期望,这融洽、默契的师生关系构筑了智慧的课堂,这是实施自主学习的自然收获.

反思:叶澜教授在“基础教育”理论中提出:要用生命的高度,用动态生成的观点看待课堂教学.教师必须理智地对待突发的课堂生成,灵活地调整教学策略,把即时生成的学生感兴趣的话题列为学习内容,从而激发学生的学习热情,真正“让课堂焕发生命活力”.笔者认为,教师再周密的思考,也难以涵盖学生全部智慧,预设不全不重要,重要的是能否引发了学生的思维风暴.

五、学生质疑

学生11:如果把问题2中的“AB∥y轴”去掉,还会是矩形吗?

教师:你是说斜放的内接矩形不存在?

学生11:不存在!

教师:能否解释一下?

图6

学生11:如图6所示,若四边形ABCD为矩形,则AB∥CD,且AB=CD.于是对边AB、CD关于原点对称,说明矩形若存在,中心定在原点,如此一来,以BD为直径的圆的圆心也在原点,这样,圆与椭圆的交点就是矩形的顶点,且各边都和坐标轴平行.

教师:你为什么这样设三点?

学生13:他的意思是确定一条对角线两端点后,椭圆上只能找到一对点构成矩形,那就是使kBA·kBC=0,当kBA·kBC=0时,是内接矩形且是“正立的”,“斜放的”不存在.

教师:(竖起拇指)像个小数学家!

评价:也许你对上述回答不很满意,也许你感觉到论证不够严密,但在笔者心中,这是最棒的.假如经常以严谨逻辑要求学生,在学生讲述的过程中打断叙述,纠正点滴“语法”或“逻辑”,无形中会打断学生的思维,抢夺学生发言的权利,久而久之,课堂变成了启而不发,诱而不语的尴尬局面.

反思:一种教学是督促学生理解的教学,一种教学是引导学生发现的教学,还有一种是培养学生元认知的教学.对自己的理解是否感到满意,是否发现了新问题,是否达到预期的认识水平,在认识学习对象的同时,认识自己,才是学生走向成熟的标志.

六、学生猜想

临近下课,学生15递上来一张纸条,提出了他的一些猜想.

图7

教师:对称思想.印证过自己的猜想吗?

教师:智慧!教师尚感棘手的问题,同学们尚能顺利破解,毋庸置疑的智慧!能够研究到这种程度,不亚于专业的数学工作者!相信同学们能印证学生15的猜想.

评价:一节课,教师被学生牵着鼻子走,但并不尴尬,师生间的默契合作激活了学生思维的火花.有趣的探究历程让学生找到了自信,找到乐趣.虽然教师宣布下课,但学生并没有就此止步,仍在窃窃私语.

反思:苏霍姆林斯基说过:“如果你想让教师的劳动能够给教师带来乐趣,使天天上课不至于变成一种单调乏味的任务,那你就该引导每一位教师走上从事研究的这条幸福的道路上来.”于是我要说:“如果你想让学生的学习能够给学生带来乐趣,使天天上课不至于变成一种单调乏味的任务,那你就该引导每一位学生走上从事研究的这条幸福的道路上来.”从问题探究到学生提问、质疑、猜想,看似意料之外,实在情理之中,因为研究已成常态.

感言:本节探究课尽管还有不尽如人意的地方,但探究的旅程还是风景迷人,惊喜不断!这让我想起叶澜教授的那段话:“课堂应是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发生意外的通道和魅力的图景,而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程.”愿我们的常态探究,成为学生生命的经历和永久的珍藏!

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