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基于大概念的高中数学“圆锥曲线”单元教学策略研究 

朱霞 谭琪
  
墨轩媒体号
2025年369期
广元市树人中学 四川广元 628000

摘要:本论文聚焦于基于大概念的高中数学“圆锥曲线”单元教学策略研究。通过阐述大概念在数学教学中的重要意义,分析当前“圆锥曲线”教学存在的问题,提出基于大概念的教学策略,旨在帮助学生构建系统的知识体系,提升数学核心素养,为高中数学“圆锥曲线”教学提供有益参考。关键词:大概念;高中数学;圆锥曲线;单元教学;教学策略

在高中数学课程体系中,“圆锥曲线”是重要的教学内容,它不仅是函数、方程等知识的综合运用,也是培养学生逻辑思维、空间想象能力和数学建模素养的重要载体 。然而,传统的“圆锥曲线”教学往往注重知识的碎片化讲解,学生难以形成对知识的整体认知和深度理解。大概念作为能够统摄零散知识、揭示学科本质的核心概念,将其引入“圆锥曲线”单元教学,有助于改变这一现状,促进学生对知识的迁移应用和深度学习。因此,开展基于大概念的高中数学“圆锥曲线”单元教学策略研究具有重要的理论和实践意义。

一、大概念与高中数学“圆锥曲线”教学

(一)大概念的内涵

大概念是指能够将学科中的零散知识整合起来,反映学科本质,具有高度概括性、迁移性和持久性的核心概念或观念。在数学学科中,大概念可以是数学思想方法,如数形结合、转化与化归等;也可以是具有统领性的数学原理,如函数与方程思想等。大概念如同知识网络的“锚点”,帮助学生将所学知识进行结构化组织,形成系统性的认知[1]。

(二)大概念对“圆锥曲线”教学的意义

在“圆锥曲线”教学中,大概念能够贯穿椭圆、双曲线、抛物线等具体内容,帮助学生理解它们的共性与差异。例如,“曲线与方程”这一大概念可以将三种圆锥曲线的定义、标准方程以及性质的推导过程统一起来,让学生明白通过建立平面直角坐标系,利用动点满足的几何条件建立代数方程,进而研究曲线性质的一般方法。同时,大概念有助于培养学生的数学核心素养,如通过“数形结合”大概念,学生在研究圆锥曲线的几何性质与代数方程关系时,能够提升直观想象和数学运算素养;借助“转化与化归”大概念,学生在解决圆锥曲线复杂问题时,能够将问题转化为熟悉的形式,提高逻辑推理和数学建模能力。

二、当前高中数学“圆锥曲线”教学存在的问题

(一)知识碎片化教学

部分教师在“圆锥曲线”教学中,将椭圆、双曲线、抛物线的内容孤立讲解,学生学到的是零散的知识点,如各自的定义、方程形式、性质等,难以发现它们之间的内在联系,无法构建完整的知识体系。这种碎片化教学导致学生在面对综合性问题时,不能灵活运用所学知识,解题思路局限。

(二)重知识轻思想方法

教学过程中,过于注重圆锥曲线的定义、方程和性质等知识的传授,而忽视了背后蕴含的数学思想方法。例如,在推导圆锥曲线标准方程时,没有充分引导学生体会坐标法、数形结合等思想;在解决实际问题时,也未强调数学建模思想的应用。学生只是机械地记忆知识,缺乏对数学本质的理解,难以实现知识的迁移和创新应用。

(三)学生学习主动性不足

传统的教学模式以教师讲授为主,学生被动接受知识,缺乏主动探究和思考的机会。在“圆锥曲线”学习中,面对抽象的概念和复杂的计算,学生容易产生畏难情绪,学习兴趣不高,学习效果不理想。同时,由于缺乏有效的互动和反馈机制,学生的个性化学习需求得不到满足,进一步影响了学习的积极性[2]。

三、基于大概念的高中数学“圆锥曲线”单元教学策略

(一)提炼大概念,明确教学目标

在“圆锥曲线”单元教学启动前,教师须深入剖析教材跟课程标准,总结出统御本单元的大概念,诸如“曲线与方程的关联”“数形结合理念”“圆锥曲线的统一特性”等均可当作大概念,以“曲线与方程关系”这一大概念为例证看,可以将教学目标设定为:让学生理解凭借构建平面直角坐标系,把圆锥曲线的几何特点转换成代数方程的途径;把握根据方程分析曲线性质的一般路径;可凭借曲线与方程的关系处理相关的实际和综合事务,进而提升数学抽象、逻辑推理以及数学运算等方面核心素养。

(二)整合教学内容,构建知识网络

以提炼出的大概念为核心,实施“圆锥曲线”单元教学内容的整合操作,讲解椭圆、双曲线与抛物线的时候,摒弃单一孤立的介绍,而是从大概念这一视角出发去做,指导学生对比其在定义、标准方程推导方式、几何性质等方面的差异和相似处,在推导三种圆锥曲线标准方程之际,皆采用坐标途径,依靠动点满足的几何条件构建等式关系,而后对等式化简获方程,经过对比推导流程,使学生感悟坐标法的普遍适用性以及曲线与方程关系的实质。利用诸如思维导图的工具,助力学生搭建以大概念为核心的知识体系,明确展现各知识点间的关联,引导学生对“圆锥曲线”知识形成整体的认知框架[3]。

(三)创设问题情境,促进深度学习

把大概念跟教学内容相融合,创建既真实又有趣、具有挑战性的问题情境,以“卫星运行轨道”“抛物面天线”这类实际问题创设情境,引出圆锥曲线这一概念,引导学生体验到数学与生活的紧密联系,燃起学习激情,在问题解决的过程里,引领学生借助大概念展开思考与剖析。仿若在研究卫星运行的椭圆轨道相关问题之际,带领学生运用“数形结合”思路,使轨道几何特征跟椭圆方程达成结合,凭借建立数学模型化解问题,以此实现深度研修,提升数学核心素养底蕴。

四、结论

基于大概念的高中数学“圆锥曲线”单元教学策略,能够有效解决传统教学中存在的问题,帮助学生构建系统的知识体系,提升数学核心素养。通过提炼大概念、整合教学内容、创设问题情境、注重思想方法教学和开展多元评价等策略的实施,使学生在学习“圆锥曲线”知识的过程中,实现深度学习和知识的迁移应用。在今后的教学实践中,教师应不断探索和完善基于大概念的教学策略,提高高中数学教学质量,促进学生的全面发展。

参考文献:

[1] 余晓娴 . 基于跨学科融合的高中数学教学实践与思考——以《圆锥曲线的光学性质》为例 [J]. 福建教育学院学报 ,2024,25(12):23-26.

[2] 周建洋 . 数学核心素养培养背景下渗透美育的教学研究—以“圆锥曲线”为例 [J]. 科学咨询 ,2024,(22):224-227.

[3] 赵中华 , 李超男 . 基于核心素养的高中数学混合式教学实践探究——以圆锥曲线教学为例 [J]. 中国教育学刊 ,2024,(S1):83-85.

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