基于數(shù)學模型的微專題教學案例

1、基于數(shù)學模型的微專題教學案例 一圓錐曲線定義在求最值中的應用馮鵬濤（上海市嘉定區(qū)安亭高級中學 201805）摘要：微專題復習與傳統(tǒng)的大專題復習相比切口小，針對性強，逐漸成為教師課堂教學的重要組成部分。基于數(shù)學模型進行基礎知識的深入研究，是設計“微專題”的一種重要方式。在圓錐曲線定義求最值中的應用教學案例中，通過問題模型分析，模型應用改造等方式，優(yōu)化學生知識結(jié)構(gòu)，強化學生的思維方法，提高學生利用數(shù)學模型的能力，培養(yǎng)學生建模的思想。問題提出 微專題主要是對學生理解的漏點，盲點，疑點，難點有針對性的展開教學，提高數(shù)學知識的組織程度，完善數(shù)學知識在頭腦中的表征方式，促進學生的深度學習，優(yōu)化學生數(shù)學知識

2、的認知結(jié)構(gòu)。微專題復習的建構(gòu)可以基于數(shù)學模型研究、重要方法應用、教材習題變式、試卷講評拓展等。數(shù)學學習從某種意義上說是模型的學習。數(shù)學建模是一種數(shù)學思維方法，是一種問題解決方法，包括對問題進行抽象、簡化，建立模型、求解模型、驗證模型的求解全過程。在復習課中，教師圍繞一些具體問題的解決抽象出數(shù)學模型，并結(jié)合數(shù)學模型遷移、應用設置“微專題”，有利于學生感悟數(shù)學本質(zhì)，提升數(shù)學學科素養(yǎng)。 最值問題貫穿高中階段數(shù)學學習，函數(shù)，不等式，幾何性質(zhì)等是我們解決最值問題的主要手段。下面以“圓錐曲線定義在求最值中的應用”為例，談一下基于數(shù)學模型研究微專題教學。案例 圓錐曲線定義在求最值中的應用2.1 追根溯源 明

3、確問題模型問題1. 已知點是拋物線上的動點，點在軸的射影是點，又點，則的最小值是_。方法 問題2. 已知是拋物線上的點，則的最大值是_。方法 問題1，2都是以拋物線為幾何背景，在拋物線上選取一點滿足線段之和最小，線段之差最大，上述兩個問題對應的基本模型如下： 模型一：異側(cè)和最小 模型二：同側(cè)差最大當動點在直線上運動求最值時，通過點關于線對稱實現(xiàn)定點的異側(cè)和同側(cè)，而問題1和問題2動點位于拋物線上，不能通過點關于線對稱轉(zhuǎn)化成模型一和模型二的情景，這里利用的是拋物線的定義進行轉(zhuǎn)化，把問題轉(zhuǎn)化為異側(cè)和最小，同側(cè)差最大的模型，解決問題的關鍵就是明確問題模型，利用合適的方法和手段，進行問題變換符合模型，進

4、而利用模型求解。2.2 利用技術手段，直觀感受模型“微專題”的深層次以及模型的抽象性都增加了學生理解的難度，特別是對一些基礎薄弱的同學理解上會有困難，因此在處理問題和理解模型的過程中，可以使用幾何繪圖板或者Geogebra動態(tài)展示學生的觀察結(jié)果這樣，容易給學生直觀的感受，提高認識問題的深度和廣度。2.3 合理編制變式，加深模型理解變式：（1）若是橢圓上的動點，是橢圓的右焦點，則的最小值是_.（2）已知是雙曲線的左焦點，是雙曲線右支上的動點，則的最小值為_.“微專題”往往題量不多，通過合理手段，產(chǎn)生相關變式。有效變式是一種重要的方法，對典型問題進行一題多變，有利于學生從不同的背景中掌握通性通法，透過問題的表面看本質(zhì)。這兩個變式通過改變曲線類型，把原來的拋物線變?yōu)殡p曲線和橢圓，進一步鞏固對問題模型的認識，同時加深對圓錐曲線定義的理解。深化理解，提高數(shù)學建模的核心素養(yǎng)通過此類問題歸類解析可知：緊扣圓錐曲線的“定義”和“圖形”加以思考，借助“定義”進行合理轉(zhuǎn)化，把問題轉(zhuǎn)化為已知模型是解決關鍵所在。在理解模型和應用模型的過程中，不僅包含思想策略的順利遷移，更重要的是蘊含創(chuàng)造性潛能的開發(fā)，里面包括模型的改造，手段的變化等。這對于培養(yǎng)學生數(shù)學抽象，邏輯推理，數(shù)學建模的素養(yǎng)有非常重要的意義。參考文獻1 曾榮.“微專題復習”：促進深度學