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用习题引领拓展 让思维开花结果

2021-01-05邰俊淑

数学教学通讯·初中版 2021年2期
关键词:激发思维能力

邰俊淑

[摘  要] 利用数学习题帮助学生巩固知识和查缺补漏,是培养学生独立思考问题、解决问题,发展学生思维能力,建构完整知识体系所必不可少的教学手段. 因此习题课应具有方向性、层次性、灵活性、探究性,从而开阔学生思维,激发学生智慧.

[关键词] 数学习题;思维能力;激发

要学好数学,就要注重学生思考力的提升,而要提升思考能力,思维训练是必不可少的. 那么,要进行思维训练就要借助习题的力量,通过对习题的延伸和变形,逐渐提升学生的思维能力和思维水平. 笔者以常见的几何题为例,利用题目演变来培养学生的数学思维和数学能力.

原型题——让思维生“根”

原型题为基础常规题,主要考查学生对基本知识点、基本问题的掌握情况. 原型题的设置可以使每个学生都积极地参与其中,充分地调动学生学习的积极性和自信心,为后期的思维拓展打下坚实的基础.

师:如图1,已知△ABC与△CDE均为等边三角形,C为AE上一点,求证:AD=BE. (教师PPT展示题目和图形)

生1:由△ABC和△CDE为等边三角形,可得AC=BC,CE=CD,又已知∠BCE=∠DCE+∠BCD,∠ACD=∠ACB+∠BCD,∠ACB=∠ECD=60°,即∠ACD=∠BCE,根据SAS定理可得△BCE≌△ACD,所以AD=BE.

师:很好,解题思路清晰,通过全等证明了结论.

本题为基础题,解题思路简单. 在几何题目的证明中,两边相等习惯通过证明两个三角形全等来解决,为基本的数学解题思路,绝大多数学生在此题的证明中显得游刃有余. 通过基础的架设,让每个学生都有所收获,从而让思维生“根”,为后期的生长做好铺垫.

拓展题——让思维发“芽”

要让思维可以发“芽”就需要在基本问题上有所提高,但跨度又不宜过大,要让学生可以想得到,够得着,让思维慢慢地生长.

师:如图2,若AD与BC相交于G,CD与BE相交于H,AD与BE相交于F,在图1的基础上,你们能发现几组全等三角形呢?(教师给出题目后,学生积极思考)

生2:可以得到△BCH≌△ACG,△DCG≌△ECH. (反应快的学生迅速给出答案)

师:那请你说一下自己的想法. (教师看有些基础薄弱的学生未能理解,让学生进一步解答)

生2:在图1的基础上可知∠CAG=∠CBH,∠BCH=∠ACG=60°,因此可以得到△BCH≌△ACG. 另外一个全等也是同样的道理. (证明过程给出后,未理解的学生恍然大悟)

师:很好,根据图1,我们添加了3个点,又得到了两组全等三角形.

本题是在前题的基础上添加了3个点,略有提高,利用图1中的△BCE≌△ACD,得到了另外两组角对应相等,再根据图1的证明思路轻松地证明了另外两组三角形全等. 这样,对题目的简单变形,让学生领悟前题的结论为下题的起点,思维要善于迁移,从而拓展学生思维的宽度,发展学生的思维. 同时,教师采用层层递进的方式展开,使探究更具操作性,有助于学生学习积极性的培养.

延伸题——让思维抽“枝”

让思维不断延伸,才能让思维长出茂密的“枝”,才能发现问题间的内在联系,教师合理地利用和引导,从而使学生形成独特的思维脉络,进行个体知识体系的构建.

师:如果我们连接GH,看看又可以有什么收获呢?(教师继续引导学生进行思考)

生3:可以得到△CHG为等边三角形.

师:那么GH与AE有什么关系吗?

生4:GH∥AE,因为∠HGC=∠ACG=60°.

师:那么连接CF,看看CF与∠AFE又有什么关系呢?

为避免题目过于发散,学生无法抓住重点,教师直接给出要证明的结论.

师:大家一起回忆一下,之前如何证明一条线平分一个角呢?

生4:可以根据角平分线的逆定理进行证明.

师:很好,那我们顺着这个思路來验证一下吧.

生5:如图4,过C点作CM⊥AD,CN⊥BE. 根据上面的结论可以直接推导出Rt△ACM≌Rt△BCN,即得到CM=CN. (学生在图3的基础上画出了两条垂线)

在图2的基础上,教师继续引导学生进行思考,GH和CF两条线的引出给题目又增添了一份精彩,尤其在图4的应用中,利用角分线的逆定理,使学生探究时不轻易得手,但又不至于无计可施,有效地调动了学生思考和探究的积极性,思维得到了有效延伸.

变图题——让思维开“花”

以原型题为依托,进行适当地“变”,使思维向纵向挖掘,向横向延伸,从而培养学生知识综合应用能力,将思维拉至学生的最近发展区,进而提升思维的活跃度和灵活度.

师:现在将△CDE顺时针旋转,得到图5. 这个图形大家熟悉吗?

学生齐声回答:熟悉.

师:那现在请大家先在纸上绘制一下图形,看看你是怎么操作的.

生6:我是这样画的,先画出边AC和边CE,两线相交于点C,以AC和CE为边绘制△ABC和△CDE. 连接AD和BE得到图6. (教学中教师引导学生构建图形模型,培养学生构图能力)

师:很好,图形画出来了,那么大家分组讨论一下,这个图形有什么性质?

生7:利用原型题的证明方法进行求证,可以得到AD=BE.

师:很好!那∠DFE的度数可以求吗?(题目给出后,学生开始带着问题继续探究)

生8:∠DFE为60°. (有些学生疑惑了)

生8:∠CAD=∠CBE,∠BAD=60°-∠DAC,∠ABE=60°+∠CBE,所以得到∠BFA=60°. (思路给出后,大家都点头表示赞同)

师:特别厉害,那么你们课下自己尝试验证一下如果逆时针旋转△CDE,看看有什么不同?

图形通过旋转,让学生体验另一种变化,通过问题∠DFE的度数是否可求,引导学生进行下一步的思考. 通过前几题的铺垫,大多数学生都可以清晰地掌握变图后的性质,通过图形的旋转,使学生的思维更加灵活.

转换题——让思维结“果”

当学生的思维上升到一定高度时,要放手让学生自主地探究和建构,从而让思维结“果”,只有放手让学生去探究、去体验、去感受,才能让思维得到真正的锤炼,从而将思维推向高潮.

师:现在大家观察一下图6. 若已知∠ABC=30°,△ACD为等边三角形,AB=6,BC=8,试求CD.

生9:老师,图6为图5的变式,图5中△CDE为顺时针旋转,而此图等边三角形ACD为逆时针旋转. 旋转后将图5上B点及其B点连接线去除就得到图6.

師:真的很棒,你们都发现了吗?(很多学生点点头,表示也有同样的想法)

师:那请大家分组探究一下,求出CD的长度. (分组探究后,学生很快有了答案)

生10:如图7,以AB为等边三角形的一条边,构建等边三角形ABE. 因为∠ABC=30°,可得∠EBC=90°. 连接CE,CE=BD,BE=AB=6,BC=8,根据勾股定理可求CE=10,因此BD也为10.

在生9的变式思路给出后,学生轻松地利用图5建构了图7,通过图1的结论,轻松地将求BD转换为求CE,利用勾股定理得到了最后的答案. 题目的演绎以基础原题为起点,用拓展题和延伸题慢慢爬坡,变图、构图作为最后的升华,充分地展现了数学的“奇”和数学的“美”,让学生的思维健康地生长,从而促进学生全面素质的提高.

本节习题课思路清晰,首先,从常规基础题出发,充分利用了等边三角形和全等三角形的性质,让学生思维得以生“根”;其次,对原题进行变形,通过增加点、连接线,纵向拓展和挖掘,层层深入,让学生思维逐渐生长;最后,去除了一个等边三角形,让学生通过前题思路进行另一等边三角形的建构,充分地培养了学生观察、变形、分析和图形建模的能力. 习题采用由浅入深、由简到难的方法,由特殊到一般层层递进,螺旋上升,过渡自然流畅,充分地展现了数学思维的培养过程. 同时,通过本节习题课的学习,学生不仅对原题有了深刻的认识,又有效地提升了学生的数学思维能力和应用能力.

总之,教师要上好一节习题课,简单地答案讲解显然是不够的,应找到知识的“生长点”与“延伸点”,认真钻研,精心设计,将题目置于整个知识体系中,培养学生通过解决一道题来解决一类问题的数学应用能力. 另外,习题课的课堂应以学生为主体,发挥学生的主体能动性,让学生可以从不同的角度、不同的层次进行理解和分析,提高学生发现问题、解决问题的能力,从而全面提高学生的思维水平.

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