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例谈解析几何若干活动经验的优化与重构

2021-09-10李永革

数理化解题研究·高中版 2021年3期
关键词:数学活动经验解析几何优化

摘 要:高中生数学活动经验具有主体性、发展性和多样性.片面的、非本质的活动经验容易造成错误的思维定势,必须加以调整、加工、完善,促使其向高层次的数学活动经验发展.通过对解析几何若干活动经验常见误区的探究,提出调整、优化的建议.

关键词:解析几何;数学活动经验;优化

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2021)07-0066-04

收稿日期:2020-12-05

作者简介:李永革,特级教师,从事高中数学教学研究.

基金项目:安徽省合肥市2019年教育规划课题“高中数学基本活动经验内容与活动途径的实践研究”(课题编号:HJG19042).

经验是影响数学发展和数学学习的一个重要因素,数学的认识归根结蒂来自经验、来自实践.经验在数学教育中的积极作用正在被人们所重视.但是,经验在数学教学中的消极作用却容易被忽视.杜威指出:“每一种经验就是一种推动力,经验的价值只能由它所推动的方向来评断.相信一切真正的教育是来自于经验的,这并不表明一切经验都具有真正的或相同的教育性质,不能把经验和教育直接地彼此等同起来.因为有些经验具有错误的教育作用”.

本文列举学生在解析几何学习中若干活动经验的常见误区,提出优化的建议.

一、“设而不求”经验的优化

本活动经验来自于直线与圆锥曲线相交的背景下,处理弦长、中点弦、垂直等问题时对交点坐标只设不求,运用韦达定理整体代换,交点坐标起到几何特征代数化的过渡作用,可有效减少运算量.学生对本活动经验的常见误区有:

(1)只能在直线与曲线相交的情况下才能运用,在相切等其他位置关系下不能运用;

(2)只能用韦达定理整体代换消去坐标参数;

(3)直线与圆锥曲线相交,交点坐标只能设,不能求.

解题反思 从考情分析发现,大多数学生解答时选择直线MN的斜率k作为参数,然后联立直线MN与椭圆C的方程求出M、N两点坐标(用k表示),再用两点式求直线MP的方程(用k表示),最后用点到直线距离公式求点O到直线PM的距离并与圆C′的半径作比较,结果运算量过大,无功而返.这种思路显然受到前面所说的“经验”影响.从图形运动的根源出发选择参数,又想让参数数量最少,将图中点的坐标与直线方程都用唯一的参数k 来表示,结果造成式子复杂、运算繁琐.解法1改设直线MP的斜截式方程(即引进直线MP的斜率与纵截距作为参数),巧妙地解决了点O到直线PM距离难求的问题.

经验优化 参数的选择往往是通过设点或设线的方式实现的,到底选择谁?选几个?前面所说的两个“经验”确实具有较为广泛的适用性,但不能绝对,一切要从思想方法的高度思考问题,以运算简洁为标准.不能模式化思考,过于教条.

三、“选系建系”经验的优化

建系求曲线方程是解析几何两大基本问题之一.坐标系建得好,可使方程推导的过程简单,方程的形式简洁,为下一步利用方程研究曲线性质奠定基础.学完解析几何之后学生一般都积累了一定的建系经验.都知道利用图形自身的对称性建系,利用图中垂直关系建系,若已知定点或定直线,知道将定点与定直线放在坐标轴上.但是学生在选系、建系上往往局限于建立直角坐标系,很少考虑其它坐标系,这样会影响学生解决问题能力的提高.

参考文献:

[1]夏基松,郑疏信.西方数学哲学[M].北京:人民出版社,1986.

[2]约翰·杜威.民主主义与教育[M].北京:人民教育出版社,2005.

[3]黄翔,童莉.獲得数学活动经验应成为数学课堂教学关注的目标[J].课程·教材·教法,2008(01):40.

[4]普通高中数学课程标准修订组.普通高中数学课程标准(2017年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2018.

[责任编辑:李 璟]

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