为什么双曲曲线上有渐近线?数学概念教学的几点体会_数学论文

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《普通高中数学课程标准(实验)》在介绍课程的基本理念时强调:倡导积极主动、勇于探索的学习方式。学生的数学学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习,高中数学课程还倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习数学的方式。这些方式有助于发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的“再创造”过程。强调本质,注意适度形式化。高中数学课程应该返璞归真,努力揭示数学概念、法则、结论的发展过程和本质。数学课程要讲逻辑推理,更要讲道理,通过典型例子的分析和学生自主探索活动,使学生理解数学概念、结论逐步形成的过程,体会蕴涵在其中的思想方法,追寻数学发展的历史足迹,把数学的学术形态转化为学生易于接受的教育形态。而概念作为数学的基础,其教与学的过程正是体现这些理念的最重要的课题之一。那么在教学过程中如何去体现这些理念,本文就结合教学中的实例谈谈自己的体会。

在学习双曲线的几何性质之前,我安排学生预习,并要求类比椭圆的研究方法,尽量先独立探索,再和小组的其他同学讨论,关键是能够提出自己的问题、疑惑并尝试解决。以下就是课堂上师生的部分发言。

教师:今天在上课之前请同学们将自己预习的成果共享一下。

学生1:当x=0时,方程

学生2:我想这是为了和椭圆的短轴对立。

学生3:我觉得更多地是为了引进双曲线的渐近线这个概念。

在一阵短暂的讨论之后,多数同学基本认可了学生3的观点,又一个同学站了起来,面带着一点不好意思的笑容:可是我不明白,为什么双曲线就有渐近线,而椭圆就没有?

在同学们的一阵笑声中,我却愣住了:这个问题以前没有学生问过,自己也没做过深入的思考,不过我马上肯定了这个同学的问题提得好并反问,将它还给了所有的同学,这一下,轮到同学们愣住了,随即传出一阵乱七八糟的说法:

书上没说啊……

我也是看书才知道有的,昨天为了弄清书上的证明还费了老大的劲儿……

讨论是进行不下去了。我也只好临场发挥了;看来我们只好从头开始了。以下就是根据我和学生共同讨论的结果。

1.对称性:和椭圆的完全一样。

2.范围:由方程,这也和椭圆相似。不过和椭圆不一样的是这里没有y的取值范围。是不是就没有研究的价值了呢?

学生5:由可以取遍所有的非负实数,也就是说y∈R。

学生6:还可以得到,不过我还没想出这意味着什么?

学生7:平面区域!说明点(x,y)位于某个区域内。

通过回忆、讨论,大家形成了一致意见:双曲

正当我和同学们想来一起解决这个问题的时候,下课铃响了,看着同学们既相信又疑惑的眼睛,我布置了这节课的作业;系统研究双曲线的几何性质。

启示一:概念的教学要提供相应的问题情境,要让学生清楚概念的来源及形成过程。

很多数学概念从形成的成熟也是经历了漫长的过程的。现在看来美不胜收的一些重要的数学理论和方法,在一开始往往是混乱粗糙、难以理解甚至不可思议的,但由于蕴涵着创造性的思想,却又最富有生命力和发展前途,经过许多乃至几代数学家的努力,有时甚至经过长期的激烈论争,才逐步去粗取精、去伪存真,使局势趋于明朗,最终出现了现在为大家所公认、甚至写进教科书里的系统的理论。我个人认为,双曲线的渐近线对同学们来说是难点,其难在大家对这个概念的来源没有深切的体验,而多数时候我们认为:渐近线方程为的双曲线方程可设为的形式。也只是从结果到结果的一个证明,并没有给学生提供一个产生过程的体验,正所谓知其然而不知其所以然。

启示二:概念的教学在可能的情况下要放手让学生自己去提出问题、解决问题。

本节课正是从一个看似简单亦很可笑的问题:为什么会由一个虚轴出发,一步一步地深入,整个过程呈现一种螺旋式的前进趋势。学生从开始逐步获得无限接近的直观感觉,进而形成渐近线的印象,从理论证明中获得常数1即使换成A也无法改变这种无限接近的事实后,就慢慢认识到了渐近线这一概念的本质,从而从特殊升华到一般并将其推广。学生在这个过程中不但体验了数学概念的本质,也体会了学习数学的乐趣,更体会了学习数学的方法。这对学生将是受益无穷的。

启示三:概念的学习要有足够的时间保证。

本节课看起来没有完成应该完成的教学任务,而且布置的作业的几何性质,在第二天又整整用了一节课才得以完成。但在这个过程中,学生通过这一个例子结合教材上的进行比较,有效地领会了双曲线的各个概念的本质,对各种易错问题进行了一种体会,这也是简单地做一两道题所达不到的一种效果。

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