教材例题与习题的拓展初探

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  近几年来的高考数学试题,总能在试题中找到课本例题或习题的影子:2011年陕西高考文理第18题叙述并证明余弦定理,2012年福建高考理科第17题源自人教A版必修四第三章习题3.1的B组第3题;如2013年福建高考理科第9题源自人教A版必修五第二章的复习参考A组第10题,第18题源自人教A版选修2-1第二章习题2.2的B组第4题;2014年高考湖北卷文理科数学均有约90分试题源自课本…….它们中有些高考试题直接来源于习题或例题,有些高考试题来源于例题、习题的改编,而有些高考试题的结论、方法来源于课本.
  目前不少教师在平时的教学和高考复习中常出现一个误区:偏爱各类参考资料,四方搜集各种课外习题,而将课本抛在一边,结果导致学生对课本中的概念、基本思想方法模糊不清,基本公式的来龙去脉不甚知晓,对通性通法不熟练,而一味去搞“题型分析”,去寻找“解题妙法”,在答卷时就可能去钻牛角尖,死套“题型”硬要去用“巧妙方法”,从而导致不必要的失分.因此在基于数学本质的原则下,用好用活教材中的例题与习题,能够较好的让学生掌握中学数学基础知识、基本技能、基本思想和基本方法,提高学生的思维能力、运算能力、空间想象力及分析运用知识解决实际问题的能力.以下谈谈本人在教材例题与习题的拓展研究中的几点做法和感受.
  1.例习题的拓展是在基于数学本质的原则下,为的是让学生更好更快地掌握数学知识,因此问题的拓展不一定要多么的深入,综合程度也無需过高.学生易错之处最易进行例习题的拓展.
  例1“已知过点M(-3,-3)的直线l被圆x2 y2 4y-21=0所截的弦长为45,求直线l的方程.”(源自人教版《必修2》P127页例2)
  拓展:“已知过点M(-3,-3)的直线l被圆x2 y2 4y-21=0所截的弦长为8,求直线l的方程.”
  拓展的意义:教材例题中,先由勾股定理,求出圆心到直线l的距离为5,然后假设直线l方程的点斜式方程,利用圆心到直线距离公式,得到一个关于斜率k的方程,求出k有两个值,进而求出直线l的方程,有两个答案.如果拓展后仍然沿用此法,则求出的k只有一个值,却忽略了斜率不存在的直线x=-3也是答案之一.经过拓展,让学生掌握在求直线的斜率之前,必须考虑斜率是否存在,培养学生思维的慎密性.
  2.改变例习题中的某些条件亦是例习题拓展常见方式.
  例2“过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线与抛物线交于A,B两点,以AB为直径的画圆,借助信息技术工具,观察它与抛物线准线l的关系,你能得出什么结论?”(源自人教版《选修2-1》P81页复习参考题B组第7题)
  拓展:其中条件“过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F”拓展为“不过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F”.
  拓展的意义:利于拓展学生的发散思维.
  3.研究逆命题是否成立让例习题拓展成为一种常态教学行为.
  例3“过抛物线焦点F的直线交抛物线于A,B两点,通过点A和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点D,求证:直线DB平行于抛物线的对称轴.”(源自人教版《选修2-1》P70页例5)
  拓展1:“过抛物线焦点F的直线交抛物线于A,B两点,通过点B作直线DB平行于抛物线的对称轴,交抛物线的准线于点D,求证:A,O,D三点共线.”
  拓展2:“过抛物线焦点F的直线交抛物线于A,B两点,通过点B作直线DB平行于抛物线的对称轴,交直线AO于点D,求证:点D在抛物线的准线上.”
  拓展3:已知A为抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,通过点A和抛物线顶点O的直线交抛物线的准线于点D,过点A作x轴的平行线,交抛物线的准线于点C,则CF⊥DF.(文[1]中对此已做详细说明论证)
  拓展的意义:通过拓展,让学生们理解“A,O,D三点共线”、“点D在抛物线的准线上”、“直线DB平行于抛物线的对称轴”三个条件中,由其中任意两个可以导出剩余一个.另外还可引导学生类比研究椭圆、双曲线也有类似的性质.从而激发学生学习数学的兴趣,培养学生的探索精神.
  4.将例习题归纳总结,导出一般性规律.
  例4(1)“点M(x,y)与定点F(4,0)的距离和这到直线l:x=254的距离的比是常数45,求点M的轨迹.答案是椭圆x225 y29=1.”(源自人教版《选修2-1》P47页例6)
  (2)“点M(x,y)与定点F(5,0)的距离和这到直线l:x=165的距离的比是常数54,求点M的轨迹.答案是双曲线x216-y29=1.”(源自人教版《选修2-1》P59页例5)
  拓展:研究定点和常数比、焦点、离心率,联系抛物线定义,探索它们与椭圆、双曲线、抛物线的关系.
  拓展的意义:引导学生归纳出圆锥曲线的统一定义.
  对教材例习题的拓展探究,还可通过改变问题背景、将不同章节问题交汇综合等.不仅能激发学生学习数学的兴趣,培养学生的探索精神,同时对提高教师自身的专业素养起着积极的促进作用.
  【参考文献】
  [1]吴绪坤.一道课本例题的拓展与利用,数学学习与研究,2013(15):98-99.
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