江蘇省泗陽(yáng)縣眾興中學(xué) 周同虎
中考復(fù)習(xí)階段,以二次函數(shù)的圖像(拋物線)為背景的綜合題困擾著很多學(xué)生,也是專題復(fù)習(xí)的一個(gè)熱點(diǎn)課題.本文整理近期開設(shè)的一節(jié)以拋物線為背景的綜合題專題復(fù)習(xí)課,記錄課例的打磨過(guò)程,并跟進(jìn)反思,供研討.
說(shuō)明:為了有助于更多年輕教師看到課例的原貌與打磨后的課堂記錄,我們將一些備課初稿一并呈現(xiàn),并簡(jiǎn)述組內(nèi)打磨意見,再記錄課堂生成的一些片段.
問(wèn)題1:如圖1,已知直線與拋物線相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)兩點(diǎn).求:
圖1
(1)x1x2;
(2)y1y2.
組內(nèi)打磨:這是封閉式問(wèn)題,可以改為開放式問(wèn)題,請(qǐng)同學(xué)們提出兩個(gè)問(wèn)題,并解答;然后小組內(nèi)交流,再全班匯報(bào).教師要充分預(yù)設(shè)學(xué)生可能提出的問(wèn)題,不只是“(1)x1x2;(2)y1y2”,如果學(xué)生沒(méi)有提到這兩個(gè)乘積式,教師可通過(guò)追問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生得出這兩個(gè)乘積式.這個(gè)環(huán)節(jié),預(yù)計(jì)學(xué)生獨(dú)立思考3分鐘,小組交流2分鐘,全班匯報(bào),教師追問(wèn)或點(diǎn)評(píng)5~8分鐘,預(yù)計(jì)13分鐘以內(nèi).
打磨后課堂實(shí)錄:
師:同學(xué)們根據(jù)問(wèn)題1的“題干”,能設(shè)計(jì)出哪些題目?請(qǐng)以小組為單位,看哪個(gè)小組設(shè)計(jì)得又多又好,并能說(shuō)出其解法.
教師查看每個(gè)小組的活動(dòng)情況,并由學(xué)生將小組內(nèi)不同的問(wèn)題呈現(xiàn)到黑板上.
生1:①求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo);②求AB的長(zhǎng);③求S△ABO;④求∠AOB的度數(shù).
師:很好,請(qǐng)同學(xué)們分別說(shuō)出這些問(wèn)題的解決方法.
生2:對(duì)于①,聯(lián)立方程得一元二次方程.求出點(diǎn)A(3,1)、B(-27,81).對(duì)于②,用距離公式求出AB的長(zhǎng).對(duì)于③,用割補(bǔ)法,可以用鉛直高乘水平寬,或者補(bǔ)成梯形,用梯形面積減去兩個(gè)直角三角形的面積.對(duì)于④,∠AOB的度數(shù)為90°,由點(diǎn)A(3,1)、B(-27,81)可以求出OB2、OA2、AB2,則OB2+OA2=AB2,從而得到∠AOB=90°.
師:同學(xué)們回答得都很好,老師這兒有兩個(gè)問(wèn)題:求x1x2和y1y2,同學(xué)們能求出來(lái)嗎?
生3:可以將求得的x1、x2的值直接代入求值,再將其值代入求出y1、y2的值.
生4:可以用整體思想,聯(lián)立方程得一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系求出x1x2的值為-81,然后代入拋物線方程求得y1y2=
師:請(qǐng)一名學(xué)生重復(fù)剛才的思路.同學(xué)們可以思考一下:能否將x1、x2代入直線,求得y1y2?同學(xué)們下課后可以試試.現(xiàn)在我們將其一般化,過(guò)渡到“問(wèn)題2”,請(qǐng)同學(xué)們觀察問(wèn)題2與問(wèn)題1的不同.
問(wèn)題2:直線y=-kx+9與拋物線y=相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)兩點(diǎn).求y1y2.
組內(nèi)打磨:?jiǎn)栴}2的設(shè)問(wèn)是“封閉式”,仍然可以將“求y1y2”刪去,繼續(xù)改為開放式問(wèn)題,追求開放的數(shù)學(xué)教學(xué).
刪減問(wèn)題后,課堂記錄如下:
師:請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比下,問(wèn)題2與問(wèn)題1有什么不同?
生:(齊)問(wèn)題1中直線的斜率k確定,而問(wèn)題2中直線的斜率k不確定.
師:同學(xué)們剛才基于“問(wèn)題1”提出的一些問(wèn)題還能解決嗎?說(shuō)出理由.
生1:①不能,因?yàn)椴恢纊的值,聯(lián)立的一元二次方程不可以求解.②不能.③不可以,因?yàn)槊娣e等于鉛直高乘水平寬,鉛直高定,水平寬不定.④可以,同樣可以用勾股定理的逆定理得到∠AOB為90°.
師:證明直角還有其他方法嗎?
生2:還可以作垂直,構(gòu)造相似.
生3:可以利用整體思想求得k1k2=-1,從而得到∠AOB=90°.
師:那如何求y1y2呢?
生4:可以用整體思想,聯(lián)立方程得一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系求出x1x2的值為-81,然后代入拋物線方程求得
生5復(fù)述步驟.
師:通過(guò)剛才“問(wèn)題1”“問(wèn)題2”的研究,同學(xué)們思考一下:直線y=kx+b和拋物線y=ax2的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)y1、y2的積y1y2有什么特點(diǎn).
生:y1y2的值只與直線y=kx+b和拋物線y=ax2中的b和a有關(guān).
師:很好,同學(xué)們課后還可繼續(xù)深入探究:a、b之間會(huì)滿足怎樣的數(shù)量關(guān)系?我們繼續(xù)研究下面的“問(wèn)題3”.
問(wèn)題3:如圖2,直線y=kx+8與拋物線y=x2相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)兩點(diǎn).
(1)小智同學(xué)認(rèn)為點(diǎn)(y1,y2)一定在反比例函數(shù)的圖像上.你覺(jué)得小智正確嗎?為什么?
圖2
(2)求證:x1·OB+y2·OA=0.
生1:聯(lián)立方程得一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系求出x1x2的值為-64,然后代入拋物線方程求得y1y2=說(shuō)明小智的發(fā)現(xiàn)是正確的.
師:回答得很好,大家獨(dú)立挑戰(zhàn)第(2)問(wèn).
教師在巡視過(guò)程中找到學(xué)生的如下解法(如圖3),講評(píng)時(shí)先投影這種解法,再請(qǐng)這個(gè)學(xué)生講解他的思路.
圖3
師:他的方法有問(wèn)題嗎?你們有沒(méi)有看懂?
生:(多名學(xué)生)不對(duì).
師:錯(cuò)在哪兒?如何改正?
生2:默認(rèn)了∠AOB,必須證明∠AOB=90°.
師:證明直角可以用哪些方法?
生3:勾股定理的逆定理,構(gòu)造相似(一線三垂直),k1k2=-1.
師:(板書)好,哪名同學(xué)來(lái)講解這道題的具體思路?
生4:由x1x2=-64,y1y2=64,得x1x2=-y1y2,將數(shù)值轉(zhuǎn)化為線段的長(zhǎng)度可得:OM·ON=AM·BN,即.又∠AMO=∠ONB=90°,則即OM·OB=BN·AO,則-x1·OB=y2·OA,即x1·OB+y2·OA=0.
師:很好.布置一道課后作業(yè),請(qǐng)同學(xué)們練習(xí)今天復(fù)習(xí)內(nèi)容的變式問(wèn)題.
變式再練:如圖4,平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=kx+2028與頂點(diǎn)為C的拋物線+2019相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)兩點(diǎn).
圖4
(1)求證:點(diǎn)(y1-2019,y2-2019)在反比例函數(shù)y=的圖像上;
(2)小慧提出問(wèn)題:若等式x1BC+y2AC=mAC恒成立,則實(shí)數(shù)m的值為2019,請(qǐng)通過(guò)演算分析小慧提出的問(wèn)題是否正確.
從上面整理的課例看出,我們對(duì)問(wèn)題1、問(wèn)題2原有設(shè)問(wèn)都進(jìn)行了留白式設(shè)計(jì),使得上課時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲,學(xué)生從問(wèn)題條件出發(fā),進(jìn)行了有深度的探究、組內(nèi)交流研究、大組匯報(bào)展示.這樣的解題教學(xué)就從封閉式走向了開放式,學(xué)生的參與熱情得到激發(fā),思維也更多地被卷入數(shù)學(xué)問(wèn)題之中.這事實(shí)上也就是鄭毓信教授倡導(dǎo)的用開放題驅(qū)動(dòng)開放式教學(xué)的一次積極實(shí)踐.
由于問(wèn)題開放,學(xué)生在課堂上的精彩生成也就多了,這時(shí)教師作為學(xué)程的組織者,要善于駕馭課堂,及時(shí)捕捉生成性資源,并用好這些生成性資源,讓更多的學(xué)生參與辨析與究錯(cuò).比如,上面課例中,我們就在巡視過(guò)程中收集了一種學(xué)生的典型錯(cuò)誤解法,投影展示之后讓學(xué)生參與究錯(cuò),找出“想當(dāng)然”的一種錯(cuò)誤,使得學(xué)生的錯(cuò)誤資源成為教學(xué)素材,當(dāng)然,這也正是小學(xué)數(shù)學(xué)著名特級(jí)教師華應(yīng)龍老師倡導(dǎo)的“化錯(cuò)教育”.