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初中数学课后作业分层初探
——作业创新、打造学生解题的4个层次

2012-11-07

中学教研(数学) 2012年7期
关键词:梯形变式定理

(南丰中学 江苏张家港 215628)

初中数学课后作业分层初探
——作业创新、打造学生解题的4个层次

●徐忠

(南丰中学 江苏张家港 215628)

在初中数学教学中,每天给学生布置适量的作业是深化知识、巩固知识、提高学生思考能力和检查学习效果的重要手段,也是复习与应用相结合的主要形式,是整个数学教学过程中的一个重要环节.然而在同一班级中,学生的数学学习能力、学习品质参差不齐,若按统一的要求布置作业,会造成尖子生吃不饱,学困生跟不上.长期以往,会造成尖子生得不到更好的提高,学困生对数学不感兴趣.基于以上原因,几年来笔者一直以“不同的学生在数学上得到不同的发展”为目标,对学生的作业进行创新和优化,即对学生的解题过程进行4个层次的训练,取得了不错的效果.

层次1每天布置适量的基础题和少量的中档题给全体学生练习,鼓励学生一题多解.

例如在学完平行四边形的判定定理后,布置了这样一道习题:

图1

习题1如图1所示,在ABCD中,点E,F都在对角线AC上,且AE=CF,联结DE,BE,DF,BF,则四边形DEBF是平行四边形吗?为什么?

笔者要求学生至少用2种以上的解法,并鼓励学生最好分别用平行四边形的4个判定定理解题.

反思让学生用多种方法解基础题,主要目的是让学生掌握概念和定理的基本应用,让学生在潜意识中比较这些方法的优劣,加深对它们的理解.在这个过程中不但巩固了上课内容,而且加强了知识之间的联系,开阔了视野,提高了学习兴趣,培养了学生的发散思维能力.

层次2在解完题目的基础上,选出一部分易错和概念易混淆的题目,要求全体学生写出解题过程中每一步所用的知识点,写出这些问题的来龙去脉以加深对题目和知识点的理解.

例如初学几何证明时,很多学生的证明思路不清晰,可要求学生在写证明时,写出每一步所用的知识点,巩固和加深对知识的理解.

学生通过这些训练,对一些基本概念不再混淆.

反思基本概念和定理是解数学题的根本,很多学生做基础题时容易出错,难题做不出,其根本原因是基本概念和定理没有掌握好.通过这个层次的训练弥补了上一个层次的不足,夯实了学生的基础,为学生后续发展提供了必要的条件.

层次3通过题目中给出的信息,训练学生能够一眼发现解题方法的关键,并且能够针对题目提出一些问题,成为真正的解题高手.

图2 图3

习题3如图2,已知在梯形ABCD中,AD∥BC,M是CD的中点,且AD+BC=AB,求证:AM,BM分别是∠DAB,∠ABC的角平分线.

有的学生在作业反思中写道:看到条件AD+BC=AB时,就马上想到要延长AM和BC,利用2个三角形全等把AD,BC这2条线段转化到一条线段上(如图3).同理也有学生想到延长AD和BM,方法同上.有的学生写到:看到条件AD+BC=AB时,马上想到可用中位线证明(如图4).

图4 图5

还有2个学生想到把梯形ABCD绕着点M旋转180°得到一个菱形来证明(如图5),可想到菱形的对角线平分一组对角这个定理.在提出的问题中,有的学生提出可以证明∠AMB=90°,有的提出可以证明S△ADM+S△BCM=S△ABM.还有学生提出当梯形ABCD是直角梯形(∠ABC=90°)时,△ABM是等腰直角三角形等问题.

反思达尔文的名言“最有价值的知识是方法的知识”,教师不仅要让学生学会知识,更要让学生学会和应用知识去思考和分析问题.通过这个层次的训练,让学生通过题目中给出的信息,采用分析法和综合法分析问题,找出解决问题的思路和方法,并根据题目的条件提出一些问题,这些都是教会学生学会学习、优化学习过程、提高学习效率的主要方法.

层次4能够理清题目的诸多变化,探究题目的数学思想方法,提高解决问题的能力,做题目的主人.

对于班内一些数学成绩优秀的学生,前面3个层次的训练远远不能够满足他们的需要,因此在教学中笔者有意识地让这些学生去研究题目,改编题目,探究题目的本质,真正成为题目的主人.

习题4如图6,在正方形ABCD中,边长AB=4,M是边AD上的一点,ME⊥AC,MF⊥BD,垂足分别是点E,F,那么ME+MF=________.

图6 图7

学生做完这道题目后进行了如下改编.

变式1如图6,在正方形ABCD中,边长AB=4,M是正方形ABCD边上的一个动点,ME⊥AC,MF⊥BD,垂足分别是点E,F,那么ME+MF=________.

变式2如图7,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,M是矩形ABCD边AD(或AB)上的一点,ME⊥AC,MF⊥BD,垂足分别是点E,F,那么ME+MF=________.

也有学生把变式2中的矩形换成菱形,换成平行四边形,发现这2条线段之和在变化,不是定值.因此有学生发现所求结果与等腰△AOD的面积和腰有关,于是有学生就进行了如下改编.

图8 图9

变式3如图8,在等腰△ABC中,BC=AC=5,AB=6,D是等腰△ABC底边AB上的任意一点,DE⊥AC,DF⊥BC,垂足分别是点E,F,那么DE+DF=________.

变式4如图9,在等腰梯形ABCD中,OB=OC=5,BC=6,E是等腰梯形ABCD底边BC上的任意一点,EF⊥BD,EG⊥AC,垂足分别是点F,G,那么EF+EG=________.

变式5如图10,在等腰梯形ABCD中,AB=CD=5,AD=3,BC=9,E是等腰梯形ABCD底边BC上的任意一点,EM⊥AB,EN⊥CD,垂足分别是点M,N,那么EM+EN=________.

图10 图11

最后学生总结:这类动点题目的共同特点是都在等腰三角形或者等腰梯形中,都是用等积的思想解题.再如:

习题5如图11,△ABC是圆O的内接三角形,AD⊥BC于点D,AE是圆O的直径,求证:∠BAD=∠CAE.

图12 图13

这道题目学生想出了很多解法,如联结BE或者CE,利用直径构造直角三角形解题;有学生发现,过点C作AE的垂线可以利用垂径定理解题,如图12,由垂径定理可知∠ACF=∠ABC,于是很容易得出∠BAD=∠CAE;又有学生发现过点B作AE的垂线也可以利用垂径定理解题;接着又有学生发现过点A,E作AE的垂线也可以解题.于是有学生大胆猜想:过直径AE上任意一点作垂线都能解题(如图13).因为∠BAD+∠ABC=90°,利用垂径定理知∠ABC=∠AFM+∠FMC,所以∠BAD+∠AFM+∠FAC=90°.又因为∠CAE+∠AFM+∠FAC=90°,所以∠BAD=∠CAE.学生通过探索总结出解题的关键和通法,对圆的知识掌握得就更深刻了(除了探索到通法外,还有其他解法就不一一列举了).

反思学生通过对这些题目的探索,用不同的思路、从不同的角度找出各种解题方法,然后总结方法,找到规律.还通过改编题目,理清题目的诸多变化,对题目进行大胆的猜想、有效的探索,激活了创新潜能,使自己不仅学到新知识,而且培养了实践能力和创新精神.

数学新课改的基本理念是“人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展”.对学生作业进行分层,使教师的着眼点面向了全体学生,使各类学生都有所学、有所用、有所提高,并且给每个学生创设了一个自主学习、自主钻研的舞台,促进了学生个性的发展.在层次1和层次2的练习中,主要目的是让每个学生掌握基础知识和基本技能,为后面2个层次服务.通过层次3和层次4的训练,让学生悟题、解题、研题,发散了学生的思维,在练习中让学生定位自己所在的层次,并且努力向更高的一个层次迈进,促使学困生向学良生转化、学良生向学优生转化,学优生则更优.在层次3和层次4的训练中,笔者把学生的研究成果、各种思考方法都贴在教室的问题角上,让每个学生进行交流、讨论,在合作中共同提高.

总之,对作业进行分层是因材施教的一种模式,体现了“绝不放弃每一个学生”和“不同的学生在数学上得到不同的发展”的教育思想,有利于每个学生的终身发展.

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