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小题大做,回归知识
——以直角三角形的数形转换专题为例

2019-11-02江苏省常熟市白茆中学张建亮

中学数学杂志 2019年20期
关键词:变式数形证明

☉江苏省常熟市白茆中学 张建亮

在中考即将到来的时候,初三的学生需要的是加压而奋进,一线的教师同样备有压力,做好中考备考引领是重要的.为此,备课组对成员精心分工,将备考专题进行了分解,在集体备课的基础上,要求每位同仁都整理分工专题的导学案.笔者所分专题是数形转换,在任务下达之后,笔者认真分析了2018年江苏各地中考试题,从字里行间搜寻出一些解题策略,编写进导学案中让学生自主探究,对这部分知识进行了再认知、再运用.

一、小题大做,让学生学会举一反三

在中考备考的后期,很多学校的做法都是让学生下题海.的确,题海战术能够让学生掌握一些解题技巧,领会一些做题方法.然而,丢掉课本,将基础知识抛到脑后,做题知其然而不知其所以然.为了让学生不忘初心,必须将专题融于教材知识,使学生学会举一反三.

在专题的“深入思考”部分,笔者选用了2018年江苏淮安的两道中考试题:

深入思考:题1:如图1,三角板的直角顶点落在矩形纸片的一边上,若∠1=35°,则∠2的度数是_________.(笔者将选择题改为填空题)

图1

图2

思考:(1)图1中的∠2有同位角、内错角吗?∠2是哪一个三角形的外角?

(2)如图2,若∠1=40°,则∠2的度数是___________.

图3

题2:如图3,菱形ABCD的对角线AC、BD的长分别是6和8,则其周长是________.(笔者将选择题改为填空题)

思考:(1)菱形的定义是什么?对角线有什么关系?

(2)该菱形BC边上的高是______________.

(3)将这四个三角形用剪刀分开,然后重新拼接,证明对角线与边长的关系(即勾股定理的应用关系).

创设目的:题1是让学生再次熟知同位角、内错角及三角形的外角的概念,题2是让学生再次回归课本厘清特殊的几何图形的定义,理解拼接方法在几何证明中的应用.同时通过变式训练,回归基础,从中获取数形转换思维方法的数学学科核心素养.

二、小题大做,让学生学会深入浅出

在备考中适当选择一些中考试题,可以帮助学生掌握试题难度,掌握知识的考向.可以选择一些试题作为引领的例题,通过课堂的讲解和变式训练进行数学建模.这种建模为下一步的小题15分钟做好铺垫.例题是这样规划的:

例题:(2018年扬州市中考题)如图4,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD ⊥AB 于点D,CE平分∠ACD交AB于点E,则下列结论一定成立的是().

图4

A.BC=EC B.EC=BE C.BC=BE D.AE=EC

试题变式为:①(题干同上)则下列结论一定成立的是().

A.∠BEC=∠EBC B.∠EBC=∠BCE

C.∠BEC=∠BCE D.∠ACE=∠EAC

②若∠A=40°,求∠BEC的值.

创设目的:让学生明确在三角形中“等边对等角”的意义就是一种数形转换的思维方法,在试题证明过程中需要思考的是相似三角形的对应角相等.让学生得出∠ACD=∠B,∠B的一半与∠A不一定相等是证明的关键点.可以采用直角三角形的锐角是特殊值的方法进行验证,但不能用特殊的∠A=30°处理;可以用特殊的∠A=45°处理,得出正确的答案.因此,小题大做并非是绝对的.

三、小题大做,让学生学会自学自强

中考数学备考一定会把考查数学逻辑推理能力作为首要任务,以数学基础知识为载体,以学生的缜密思维、严格推理考查核心素养.同时,通过数学文化渗透,体现数学的创造、发现和发展特点.因此,唯有通过有针对性的训练才能对数学思维方法进行总结、提炼,才能将数学学科核心素养潜移默化.为此,笔者在导学案的最后做了一个15分钟的检测.

练习1:已知:如图5,在Rt△XYZ中,∠XZY=90°,ZW⊥XY于点W,回答下列问题:

图5

(1)找出图中的相似三角形;

(2)求证:XZ2=XW·XY,YZ2=YW·XY;

(3)若XW=2,WY=8,求XZ、YZ、ZW;

(4)若XZ=6,YW=9,求XW、ZW、YZ;

(5)求证:XZ·YZ=XY·ZW.

练习2:如图6,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AF平分∠CAB交CD于点E,交CB于点F,且EG∥AB交BC于点G.

(1)找出图中的相似三角形.

(2)下列结论一定成立的是().

A.AE=EC B.EC=EF C.BG=BE D.CF=BG

写出证明过程.

图6

图7

练习3:如图7,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CP⊥AB于点P,过点P作PQ⊥BC,△BPQ的边PQ上的中线BO的延长线交AC于点R.

(2)证明:点R平分线段AC;

(3)求证:AP·BP=CQ·CB;

(4)若AR=OR,求BO∶RO;

(5)在条件(4)下,若BC=17,求BD的长.

创设目的:练习1是基础题,是针对课堂所学习的概念进行检测的,有利于学生回归课本;练习2是中档题,让学生循序渐进,通过猜想与证明,找到一种发现数学规律的途径,也是对数学问题的质疑、发现和解疑的过程;练习3是拔高题,让学生在备考复习中不但掌握数学解题方法,更重要的是站高望远,这才是“小题大做”的真正意义.

总之,备考并非是只有那些拔高题和“大题”才能训练和形成学生的数学学科核心素养.只要教师多研究各地市的中考试卷,开阔思路、集体研讨,将众多的基础题、常规题中渗透数学思想方法,就一定能够培养学生的解题能力.学生在教师的正确引领下,抓住数学学科核心素养,教师下题海,学生驾轻舟.对于小题,从概念、公式入手,到认知题干、厘清方法,最终内化为自己的能力.另一方面,在平时的演练过程中提倡学生“小题小做”,可以采用猜想答案的特殊值法,可以是“投机取巧”,也可以是“避重就轻”.但是在课堂上必须培养学生的“小题大做”能力,尽量变式拓展,让学生自主发掘这些“小题”所蕴含的数学思想和方法,而不是为做题而备考,为应试而备考.只有这样,才能凸显数学的精髓,才能在做每一个题目时彰显数学学科核心素养.

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