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说题――高中数学教研活动的有效范式

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一、说题的内涵

“说题”是指执教者在精心做题的基础上,阐述对题目解答时所采用的思维方式、解题策略及依据,进而总结出经验性解题规律。说题通过“做题、想题、改题、编题、说题”等一系列活动,将教师的“教”、学生的“学”与研究“考试命题”三者结合。开展说题活动能促进教师加强对试题的研究,从而把握考题的趋势与方向,用以指导课堂教学,提高课堂教学的针对性和有效性。

二、说题的意义

(一)说题有利于提高教师的专业素质

说题之前,教师要进行一系列的准备工作,比如,仔细查阅相关资料,认真学习相关的理论,深刻研究学科知识结构与分类,掌握关于试题的来源,试题考查的目的,考查的知识点等,通过“说题”能提高教师自身教学专业的熟练程度,帮助教师更好地了解整套教材的基本结构,理清高中阶段数学教学的主要内容和在各年级、各模块的分布情况以及各知识点在高考中所处的地位与权重。

(二)说题有利于促进教师的理论水平

通过说题,教师可以做到胸中有沟壑,能高屋建瓴地告诉学生怎么走,在他们迷路时又能将他们拉出来。教师在说题时,体现的是教师的教育理论功底的深厚,学科知识掌握的宽度、解题方法理解的深度、教学理念前瞻性的探求,说题有利于促使教师理论联系实际。

(三)说题有利于教师践行有效教学

一般来说,我们教研时更注重教材及相应教学内容的处理,试题的研究并不是其主导,这种教研缺乏开阔的视野、教学内容的完整性和能统揽全局的教研视角,说题恰好是抓住了高屋建瓴的龙头,它能将学习任务分割为有梯次、循序渐进的有效的教学阶段。通过对高考试题的研究,教师在高中每个教学阶段都能做到成竹在胸。说题有利于教师践行有效教学。

(四)说题有利于教师更灵活地教研活动

说题活动往往与课堂教学实践活动结合在一起进行,它可以是一个地区较大规模的正式的教研活动,也可以是一个学校、一个教研组、一个备课组甚至一个课间几位教师之间简短的、非正式、非官方的民间交流。通过“说”,发挥说题教师的作用。通过课堂的具体实践,又使教师自身的教育理论得以提炼,也给他人提供参考,集体的智慧得以充分发挥。

三、说题的内容

下面以代数与几何两道题为例说明说题的内容:

例1.若数列{an}的前n项的和为Sn,且Sn=■n(a1+an),求证:数列{an}为等差数列。

(一)说题目的来源

本题是等差数列求和性质(注:若数列{an}为等差数列,则数列{an}的前n项的和Sn=■n(a1+an)。)的逆命题;原命题成立,逆命题不一定成立。但是特殊的n=1、2时成立,且当n=3时有a1+a3=2a2,此时数列{an}为等差数列,猜想一般情况下,命题是否也成立。

(二)说解题的思考

1.思考一:从已知条件出发,因为已知条件中既有通项an,又有和项Sn,通常我们是将“混合型f(an,Sn)”消元转化为“单一型g(Sn)或h(an)”来处理,故我们可以转化为知和Sn求项an的基本型。

证法1:当n≥3时,an=Sn-Sn-1=■n(a1+an)-■(n-1)(a1+an-1)=■[a1+nan-(n-1)an-1]

故(n-2)an-(n-1)an-1=-a1 ①

从而(n-1)an+1-nan=-a1 ②【注解:这里运用了数列里面的二次构造法】

②-①有当n≥3时,(n-1)an+1-2(n-1)an+(n-1)an-1=0

所以当n≥3时,an+1-2an+an-1=0又a1+a3=2a2

即当n≥2时,an+1-an=an-an-1

所以数列{an}为等差数列。

2.思考二:从要求证的结论出发,要证明数列{an}为等差数列,根据等差数列的定义不妨作数列{an}相邻项的差。

证法2:当n≥2时,an+1-an=(Sn+1-Sn)-(Sn-Sn-1)=Sn+1+Sn-1-2Sn

=■(n+1)(a1+an+1)+■(n-1)(a1+an-1)-n(a1+an)

=■(n+1)an+1■(n-1)an-1-nan

所以,当n≥2时,(n-1)an+1-2(n-1)an+(n-1)an-1=0,以下解法同解法1。

(三)说解题后的反思与感悟

1.由以上的解法可以看出,要证明一个数列是等差数列,通常有两种方法:

(1)定义法:即证当n≥2时,an-an-1=d为常数,对任意的n∈N*恒成立,如解法3。

(2)定义的推广,又称中项法。

即证当n≥2时,an+1-an=an-an-1或an+1-2an+an-1=0对任意的n∈N*恒成立。如解法1、2。

2.解法1、2的本质是一样的,只不过解法1中迭代法的目标意识不够强,不如解法2来得更直接。但是两种解法恰好反应了解决问题的两种常见思路,一是从条件出发,另一个是从结论出发,也就是综合法与分析法;

3.数列里面的一些常用技巧。

二次构造:退一或进一原理再写一式,两式相减;

递推关系式的处理:“混合型f(an,Sn)”消元转化为“单一型g(Sn)或h(an)”;

形如an+1-an=f(n)这种差型,通常构造新数列,用累加法求项。

例2.已知直线y=x-2与抛物线y2=2x相交于点A,B,求证:OAOB。(苏教版课本2-1第2章习题2.4第11题)

【思考】可以把直线方程代入抛物线的方程解出两点的坐标,利用直线斜率知识来求证.也可以不求出交点的坐标利用韦达定理表示出OA、OB所在直线的斜率。

证法一:将y=x-2代入y2=2x中,得(x-2)2=2x。化简得x2-6x+4=0。

x=3±■.

x=3+■时,y=1+■;

x=3-■时,y=1-■.

kOA・kOB=■×■

=-1.

OAOB.

证法二:同证法一,得方程x2-6x+4=0.

x1+x2=6,x1・x2=4.

y1・y2=(x1-2)(x2-2)=x1・x2-2(x1+x2)+4=-4.

kOA・kOB=■=■=-1.OAOB.

(四)说试题的拓展变化

变化1:若将题目中的定直线变为动直线,且满足OAOB,则直线过定点吗?

变题1:已知不过坐标原点O的动直线l与抛物线y2=2x相交于A、B两点,且OAOB,求证:直线l恒过定点。

【思考】令直线ty=x-b(b≠0)与抛物线方程y2=2x联立得:y2-2ty-2b=0,利用韦达定理可得y1+y2=2ty1y2=-2b,结合OAOB即可求得b的值,从而可证直线L过定点;

证法1:令直线ty=x-b(b≠0)与抛物线y2=2x相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,

由ty=x-by2=2x得:y2-2ty-2b=0,于是,y1、y2是此方程的两实根,

由韦达定理得:y1+y2=2ty1y2=-2b

x1x2=(ty1+b)(ty2+b)=t2y1y2+tb(y1+y2)+b2=b2

又OAOB有x1x2+y1y2=0

b2-2b=0,又b≠0,

b=2,故直线L:ty=x-2过定点C(2,0)

证法2:利用对称性可知,定点必在x轴上。可以利用特殊位置求出定点,再证明过定点的动直线与抛物线y2=2x相交于A、B两点,满足OAOB。(具体解题过程省略)

变化2:将固定在原点O的点移动到抛物线上任意一点M,且MAMB,则直线AB还过定点吗?

变题2:已知M(x0,y0)是抛物线y2=2px(p>0)上的一个定点,A、B是抛物线上异于M点的两个动点,若MAMB,则直线AB过

定点吗?若是,求出定点

坐标。

解法:设A(■,y1),

B(■,y2),

因为MAMB,所以■・■=0,

■・■=(■-x0)(■-x0)+(y1-y0)

(y2-y0)=(■-■)(■-■)+(y1-y0)(y2-y0)=0

化简得■■+1=0

y1y2+y0(y1+y2)+y02+4p2=0 (1)

设直线AB的方程为x=my+t与抛物线方程联列得y2-2pmy-2pt=0

y1+y2=2pm,y1・y2=-2pt代入(1)式

化简得t=my0+x0+2p

因此直线AB的方程为:x=my+my0+x0+2p,

整理得(x-x0-2p)=m(y+y0)

所以直线AB过定点(x0+2p,-y0)

【反思与感悟】要求学生尝试将特殊的点,转移到更一般的点,从而推广其命题,即从位置的角度进行探究;注意抛物线上的点的设法,直线的设法,选择适当的消元方式,

变化3:根据MAMB,即kMA・kMB=-1,猜想如果kMA・kMB=r(r≠0),此时直线AB还会过定点吗?

变题3:已知M(x0,y0)是抛物线y2=2px(p>0)上的一个定点,A、B是抛物线上异于M点的两个动点,若kMA・kMB=r(r≠0),则直线AB过定点吗?若是,求出定点坐标。

解:设A(■,y1),

B(■,y2),

因为kMA・kMB=r

所以kMA・kMB=

■×■

=■×■=■=r

化简得

■=(y1+y0)(y2+y0)=y1y2+y0(y1+y2)=y02 (1)

设直线AB的方程为x=my+1与抛物线方程联列得y2-2pmy-2pt=0

y1+y2=2pm,y1・y2=-2pt代入(1)式

化简得t=my0+x0-■

因此AB的直线方程为x=my+my0+x0-■整理得[x-(x0-■)]=m(y+y0)

直线过定点(x0-■,-y0)

【反思与感悟】从数值的角度进行探究。

变化4:若将题目中的抛物线变为含参抛物线,且满足OAOB,则抛物线确定吗?

综上所述,说题时我们可以说题目的来源、说解题的思考、说试题的拓展变化,还可以说说解题后的反思与感悟。当然这只是个人的一些不成熟的想法,以期抛砖引玉!