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标题 《圆锥曲线与方程》教学探究
范文

    沈瑜

    

    

    

    [摘 要]《圆锥曲线与方程》是解析几何的核心内容,也是高考数学的命题重点.其教学策略有:问题引领,激发兴趣;抓住重点,明确目标;优化算法,提升能力.

    [关键词]圆锥曲线;方程;教学

    [中图分类号]? ? G633.6? ? ? ? [文献标识码]? ? A? ? ? ? [文章编号]? ? 1674-6058(2021)14-0011-02

    《圆锥曲线与方程》是解析几何的核心内容,也是高考数学的命题重点.与《直线和圆的方程》相比,它的计算量与难度直线上升.那么,教师如何从教材和学生的实际出发,抓住重点,开展有效的教学活动?本文结合具体的教学实际谈几点认识,供同仁参考.

    一、问题引领,激发兴趣

    在《圆锥曲线方程》的起始课上,教师可以让学生思考下面三个有趣的问题.

    问题1: 据报道,1997年1月,地处南京紫金山天文台发布了一个关于天体运动的消息,从那年2月起,一颗名为海尔·波普的彗星将慢慢靠近地球,而过了4月后,它又将渐渐远离地球.专家预测三千年后,这颗彗星还会与地球擦肩而过.那年的2月至3月期间,许多人有幸目睹了这个三千年一遇的天文奇观.同学们,你知道天文学家是如何预测的吗?

    问题2:给你图钉、笔和拉链,请你将拉链拉开一部分,在拉开的两边上各选取一点,分别固定在[F1]、[F2]上,[F1]到[F2]的长为[2a(a>0)].把笔尖放在[M]处,随着拉链逐渐拉开或闭拢,笔尖就画出一条曲线,画出来的这条曲线叫什么?

    问题3:乔丹,国际篮球巨星.38岁时复出,神勇不减当年.当全场比赛只剩最后一秒的那个瞬间,华盛顿奇才仍落后于纽约尼克斯于2分,关键时刻,巨星在三分线外出手了!(此时乔丹与篮框中心在地面的投影相距6.25米)已知篮球的飞行轨迹是抛物线,乔丹出手高度为2.37米,篮框的高度为3.05米,篮球在飞行了4米(水平距离)后达到最高3.37米(如图1),乔丹此次能否力挽狂澜呢?

    上面三个问题,或许学生现在无法回答,但教师可以告诉学生:等学完了本章内容后,相信同学们一定会回答出来.其实,这里我要告诉大家的是上述三个问题分别对应三种曲线:椭圆、双曲线和抛物线,它们统称为圆锥曲线.随着现代科学技术的发展,圆锥曲线的知识和解析几何的思想方法越来越得到社会的重视.今天,在学习平面解析几何初步的基础上学习本章内容,我们将学习椭圆、双曲线和抛物线的方程和几何性质,再次感受幾何问题代数化的神奇与美妙,感受方程思想和数形结合思想在解析几何中的魅力.

    二、抓住重点,明确目标

    作为教师,必须抓住教学重点,实现教学目标.那么本章教学中教师应抓住哪些重点呢?

    1. 要教会学生把握圆锥曲线定义

    圆锥曲线有个统一定义,我们如何理解统一定义中体现的椭圆、双曲线和抛物线的共同特征?书本知识是前人的经验总结,只有自己真正理解了才能内化为自己的知识,才能在解题时做到应用自如.圆锥曲线是平面解析几何的重要内容,透彻地理解圆锥曲线定义对本章的学习非常重要.

    点评:求曲线的方程首先要研究曲线上动点的几何特征,抓住特征、揭示内涵,特别注意椭圆轨迹定义的应用.

    2.要教会学生用数形结合思想分析问题

    我国著名数学家华罗庚有首脍炙人口的七言诗:数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,割裂分家万事休.” 这首诗告诉了我们“数”与“形”各自的特点和不足,从而强调了数形结合的重要性. 因此在解析几何的学习过程中,我们始终都要注意运用数形结合的思想和方法去分析问题、解决问题.

    点评:解法一注重代数运算,解题过程十分烦琐,而解法二注重抛物线的定义和图形的几何性质,解题过程简洁明了.

    3. 要让学生通过联想与类比发现问题

    在学完了圆锥曲线后,教师可以引导学生站在一定的高度整体地看圆锥曲线,看看它们的共同点,探探它们的不同点,运用类比与推理的手段,发现它们相似却不完全一样的有关性质.

    所以(1)、(2)两式就是椭圆、双曲线与圆类似的结论.

    点评:通过探究,让学生知道,这一结论是有“心”二次曲线的“共同特征”.而抛物线没有中心,所以它没有这种类似的结论.

    在圆、椭圆、双曲线、抛物线之间相互类比,是理解圆锥曲线的重要方法.例如,从命题“以抛物线的焦点弦为直径的圆必与抛物线的准线相切”出发,我们可以类比出下面“惊人相似”的两个命题:1.以椭圆焦半径为直径的圆一定与以长轴为直径的圆相内切;2.以双曲线焦半径为直径的圆一定与以实轴为直径的圆相切.

    三、优化算法,提升能力

    学习《圆锥曲线与方程》的终极目标是提高学生的逻辑推理能力和数学运算素养.我们时常会发现,有的学生面对实际问题虽然能说出解决问题的办法,却算不出结果来.其根本原因就在于选择方法不当或计算不过关.因此,在教学中,我们不仅要培养运算能力,还要重视渗透算法的意识,如设而不求的应用、点差法的应用、如何处理定点定值问题、如何处理最值与取值范围问题等,以提升学生的分析问题与解决问题的能力和数学运算的素养.

    (责任编辑 黄桂坚)

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更新时间:2025/3/14 21:45:03