一道题目引发的思考
2019-02-13林伟真
摘 要:《义务教育数学课程标准》(2011年版)指出“数学教学不仅要使学生获得数学的知识技能,而且要把知识技能、数学思考、问题解决与情感态度四个方面目标有机结合,整体实现课程目标。”而这些目标的达成,无疑需要教师的精心设计。现结合自己平时的实践教学在此撰写成文,与大家交流。
关键词:数学课程;教学方法;散发思维
一、 原题呈现
如图1,直线m、n相交于点B,且两直线所夹锐角为40°,点A是直线m上的点,在直线n上找一点C,使△ABC是等腰三角形,则这样的点C有多少个?
分析:本题是等腰三角形部分的一道典型的分类讨论的题目,重点在于需分三种情况讨论,难点是答案的完整性。
符合条件的点有三种情况:①若AB=AC,则所求点C为以A为圆心,AB长为半径的圆与直线n的交点;②若BA=BC,则所求点C为以B为圆心,BA长为半径的圆与直线n的交点;③若CA=CB,则所求点C为线段AB的垂直平分线与直线n的交点;如图2,共有四个点。
思考:教师在讲评以上例题的时候,除了对题目的分析和讲解之外,还能够从中联系到哪些内容?笔者认为可以由以下三个方面入手:(1)该题涉及等腰三角形的问题,那么对于等腰三角形,学生能联想到的主要性质有哪些?(2)该题用到了分类讨论的思想,学生还能想到哪些分类讨论的题型?(3)是否能对该题做出变式?
二、 思维的发散
发散性思维,又称扩散性思维、辐射性思维、求异思维。它是一种从不同的方向、途径和角度去设想,探求多种答案,最终使问题获得圆满解决的思维方法。我们常讲,要培养学生的发散性思维,那么在此之前,是不是应该先提高教师的发散性思维呢?
(一) 基础知识方面
例1 已知实数x,y满足x2+3x+y-3=0,则x+y的最大值为 .
分析:由本题的已知条件可得x+y=-x2-2x+3,则本题转变为求-x2-2x+3的最大值。因为-x2-2x+3=-(x+1)2+4,最大值为4,所以x+y的最大值为4。
联系:本题涉及了二次函数的最值问题和多项式的因式分解,因而,在联系到的基础知识主要有两个方面:(1)多项式的因式分解:①什么是因式分解?②因式分解的方法有哪几种?③因式分解的过程中需要注意哪些问题?④在哪些题型中会用到因式分解?(2)二次函数:①二次函数有哪几种形式?②这几种形式如何确定二次函数的顶点坐标及对称轴?③结合图像分析二次函数的性质;④二次函数的最值问题。
学生对知识的掌握,不仅体现在对新知的学习,同时更应该加强对所学过的知识的巩固,从而才能够达到融会贯通,灵活运用。而知识的巩固不应只是在单纯的复习课中进行,而应该渗透在平时的整个上课过程中,真正地做到“温故而知新”。
(二) 解题方法方面
例2 如图3,已知线段AB=AC,E是AC延长线上一点,且有BF=CE,连接FE交BC于D,求证:DF=DE。
解法1 如图4,图5,过点F或点E作等腰三角形一腰的平行线,构造全等三角形,再通过全等三角形的对应边相等,得到所求证的结论。
解法1的两种辅助线虽稍有不同,但都是通过构造全等三角形得到的,思路简单,教师上课的过程中大多选择的是这种做法。那么本题是否还可以有其他的解法呢?相信很多学生在思考的过程中会尝试着添置辅其他助线。他们的方法是否可行?若是可行又该如何解答?这时,教师可以把一些不同的辅助线添置方法展示出来,与学生共同探讨。
解法2 如图6,图7,过点F或点E作等腰三角形底边的平行线,由平行线分线段成比例,或构造相似三角形可得结论。
解法3 如图8,作△BDF关于BC的轴对称图形△BDN,连接FN交BC于G,连接NE。可证四边形BNEC是平行四边形,结合平行线分线段成比例可得结论。
解法2、解法3都用到了三角形相似、成比例线段的性质,其中,解法3还用到了轴对称的性质。相较于解法1应用三角形全等证明的简洁明了,后面的几种方法所用的知识会更复杂,对学生的综合能力要求也更高。
那么通过这同一道题目不同解法之间的比较,可以开阔学生的解题思路,提高解题的应变能力,克服思考问题的片面性。
(三) 变式题方面
例3 如图9,在△ABC中,过点A作直线l与线段BC相交,在直线l上取点D、E,使得△BAD≌△ACE,试说明:BD=DE+CE。
本题是在三角形全等中较为典型的一道题目,运用三角形全等的性质进行解答,其难度值较低,学生大多能较为完整的做出解答过程。那么在基本不改变原图的前提下,对原题目稍作修改,会怎样呢?
变式一:如图9,在△ABC中,AB=AC,过点A作直线l与线段BC相交,BD⊥l于D,CE⊥l于E,试说明:线段BD、DE、CE三者间的数量关系。
变式二:如图10,在Rt△ABC中,AB=AC,过点A在△ABC外作直线l,BD⊥l于D,CE⊥l于E,试说明:线段BD、DE、CE三者间的数量关系。
变式三:如图11,∠BAC=α,AB=AC,过点A作直线l,在l上取点D、E,使得∠BDA=∠AEC=α,试说明:线段BD、DE、CE三者之间的关系。
变式四:如图12,已知∠BAC=120°,AB=AC,过点A作直线l,在l上取点D、E,使得∠BDA=∠AEC=120°,AG平分∠BAC,且△ABG与△ACG均为等边三角形。连接DG、EG,试说明:△DEG是什么三角形?
变式一在原题的基础上稍作变动,而难度与原题相仿,这样的变式可以很好地检测学生对原题目是否真正理解。变式二将原题中的△ABC特殊化成
Rt△ABC,这道题目也可以作为动点问题,即“将直线l绕点A旋转至与BC没有交点”,但其解题思路在本质上仍与变式一是相类似的。这个证明三角形全等的方法在正方形中也经常会用到。而变式三是变式二的推广,将原先局限的特殊角90°推广到了一般情况的角α,而图形的简化(省略了线段BC)也是对学生固有模式的一个考验。
从变式一到变式四,每一次变式对题目的改动都是细微的,而题目的解题思路也是基本不变的,但就是这样对题目细微的变化,往往可以检测出学生对一道题目、一个知识点的理解及掌握程度。所谓“万变不离其宗”,也正是这个道理。
三、 教师教学的思考
学生是学习的主体,教师是学习的组织者、引导者与合作者;教学活动是师生积极参与、交往互动、共同发展的过程。美国的教育心理学家大卫·奥苏伯尔说过:“影响学生学习新知唯一重要的因素,就是学习者已经知道了什么,要探明这一点,并应据此进行教学。”在新时代的教学活动中,教师的“教”已不再是单纯的知识的传授,而应该更多的着重于教学活动的设计。所谓言传身教,教师需在授课过程中做到举一反三,对各部分知识融会贯通,才能把教与学更加巧妙地融合起来,达到教学活动的效率最大化。
参考文献:
[1]余金红,张棉仕.学生说课:数学教学的新举措[J].中学数学教学参考:中旬,2015(5):65-67.
作者簡介:林伟真,福建省漳州市,漳州实验中学。