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挖掘习题价值,提高教学效率

2009-06-20罗清清

现代教学研究 2009年3期
关键词:共线中点四边形

罗清清

摘要:新课程改革已在省内全面展开,本文试通过对一道向量习题的展开,结合课本中的大量例题、习题,来简要阐述向量中的一些知识点之间的联系及一些有用结论的运用,借此来谈自己的一些粗浅的教学体会。

捷克教育家夸美纽斯在《大教学论》中写道:“课堂是有生命的物质空间,是学生充满生机的思维领域,学校的课堂教学,主要目的在于促进学生思维发展,提高学生的数学思维能力。”新的课程改革也要求教师能提升学生的思维,让学生远离题海,减轻学生的负担。为此,在教学实践中,我们有必要关注训练的习题,充分挖掘习题的价值,努力提高教学效率。下面我就对向量中的一道习题,谈一谈我个人的一点教学体验之愚见。

习题1:苏教版必修4,P70/练习3;原题如下:

已知:ΔABC中,D是BC的中点,用向量〢B,〢C表示向量〢D.

教学时发现,学生较易从“形”的角度,以〢B,〢C为邻边构成平行四边形,由平行四边形法则推知:〢D=12(〢B+〢C);┆另外,联想加法的定义,由〢D=〢B+〣D;〢D=〢C+〤D;两等式左右相加,可得〢D=12(〢B+〢C)。

反思1:回味解答过程,积累解题经验

上述解答过程中,虽然从图形入手比较直观而且简洁,但第二种处理过程中,我们根据ABD和ACD两个三角形回路,依据向量加法构造两个回路等式,解决了问题,回路思想的运用,同样给我们的解题过程带来了清新的感觉,让我们感叹了数学之美!

反思2:图形发散变换,整合习题资源

将上述习题图形略经变换,可思考下列一系列的类似习题:┆

1)将三角形变为四边形,一边中点变为取两对边中点,即得课本P66/7:

在任意四边形ABCD中,E,F分别为AD,BC的中点,求证:〦F=12(〢B+〥C)

2)可思考取任意四边形ABCD四边的中点,构成什么图形?

3)取任意四边形ABCD两对角线的中点即得:课本P70/练习4:

设P,Q分别为四边形对角线AC和BD的中点,〣C=゛,〥A=゜,并且゛,゜不是共线向量,试用基底゛,゜表示向量㏄Q.

上述一连窜习题,串联成链,作为一个习题组进行练习,由于均可采用类似方法处理,在一定程度上有利于学生解题能力的提高。

反思3:特殊转为一般,拓展思维空间

习题1中,将中点D的特殊位置变为一般情形,即得课本P64/练习4:

已知:㎡A和㎡B是不共线向量,〢P=t〢B,(t∈R),试用㎡A,㎡B表示㎡P.

运用加法回路的方法解答如下:

㎡P=㎡A+〢P=㎡A+t〢B=㎡A+t(㎡B-㎡A)

∴㎡P=(1-t)㎡A+t㎡B;(*)

课本P65/例4;P72/例4也都分别从式和坐标两方面叙述了这个问题,由这些习题稍加抽象,结合课本P75/探究拓展11,我们即可得到如下重要命题:

命题1:已知㎡A,㎡B不共线,P点在AB上,则有㎡P=λ㎡A+μ㎡B,且λ+μ=1;

(*)式从另一方面也可以这样理解:起点为O,终点为直线AB上一点C的向量㎡C可以用不共线向量㎡A,㎡B来表示,结合向量共线定理,我们不难得到平面向量基本定理,从该定理可知:

命题2:如果四个向量之间有等式゛+゜=ヽ+ヾ,并且゛,ヽ共线,゜,ヾ共线,但゛,゜不共线,立刻推得゛=ヽ,゜=ヾ

上述两个命题在我们解题时,若能灵活运用,有时可收到事半功倍的效果,使烦琐的解题过程得到优化,列举两例比较如下:

例1:设G是ΔOAB的重心,过G的直线与OA,OB分别相交于点P,Q,已知㎡P=h㎡A,㎡Q=k㎡B,试问:1h+1k的值是否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.

解法1:常规设置未知数列方程求解

解:㏄Q=㎡Q-㎡P=k㎡B-h㎡A;

又㏄G=㎡G-㎡P=13(㎡A+㎡B)-h㎡A;

且P,G,Q三点共线,由共线定理得:

㏄Q=λ㏄G,∴k㎡B-h㎡A=λ13(㎡A+㎡B)-h㎡A;

即:(hλ-13-h)㎡A+(k-13λ)㎡B=0;

∵㎡A,㎡B不共线,∴hλ-13-h=0

k-13λ=0;∴1h+1k=3

解法2:利用命题1,优化解题过程

解:由㎡G=13(㎡A+㎡B)=13h㎡P+13k㎡Q;

又∵P,G,Q三点共线,∴13h+13k=1,即1h+1k=3,两种解法,繁简判然。

例2:课本习题P67/思考运用11:

平行四边形ABCD中,E是DC的中点,AE交BD于M,用向量方法证明:M是BD的一个三等分点。

解法1:运用共线定理,设未知数列方程求解

解:设〢B=゛,〢D=゜

〥M=〥E+〦M=12゛+λ〦A=12゛+λ(-゜-12゛)

=12(1-λ)゛-λ゜

又〥M=μ〥B=μ(゛-゜);

∴12(1-λ)゛-λ゜=μ(゛-゜);∵゛,゜不共线,∴12(1-λ)=μ

-λ=-μ;

解之得:λ=μ=13;∴M是BD的一个三等分点。

解法2:构建回路等式,巧妙解决问题

解:由〢B=〢M+㎝B;〥E=〥M+㎝E;

又〥E=12〢B,∴〥M+㎝E=12〢M+12㎝B;

〥M与㎝B共线,㎝E与〢M共线,〥M与㎝E不共线

∴〥M=12㎝B;㎝E=12〢M,即M是BD的一个三等分点。

通过上面一系列的思考,我们从一道习题可依次得出向量中一系列的知识、解题方法,如何做到真正意义上的学生减负,我认为关键在于课堂,必须要提高课堂的教学效率,有效综合各个知识点,寻找它们之间的联系,做到由一点牵一面,由一题思一片,这样学生就能避免盲目做题,摆脱题海,从而达到减轻学生负担,提升学生能力的目的。

参考文献:

[1]:普通高中课程标准实验教科书数学必修:江苏教育出版设,2007.6

[2]:张景中、彭翕成,论向量法解几何问题的基本思路.数学通报,2008.2

[3]:刘宏,浅谈教学后的反思.高中数学教与学,2005.11

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