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关注问题探究,促进学生学习

2021-09-10张超

小作家报·教研博览 2021年2期
关键词:平分线变式线段

张超

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-2-169

认知心理学认为:学生学习的过程是一个把教材知识结构转化为自己认知结构的过程。”高效的解题练习有助于学生认知结构的过程。学生学习能力的提升,大多通过数学解题训练获得,如何在课堂中高效的开展探究性学习,怎样能够让学生通过对解题的反思获得“关键能力”,引发了笔者的思考,现将自己教学过程中的一些想法,供给大家指正。

问题呈现 如图1:△ABC中,AD是角平分线,∠B=2∠C.求证:AC=AB+BD.

对于探究线段和差关系,解题思路往往是通过“截长补短”构造三角形全等,利用图形全等进行线段的转化。

解法1(截长)图2中,在AC边截取线段AE=AB,连接DE,根据AE=AB,AD是∠BAE的角平分线,AD公共边三个条件,判定△ABD≌△AED。从而AB转化为AE,再由∠B=∠AED=2∠C,得到ED=EC=BD,即AC=AB+BD。

解法2(补短)在图3中,延长AB至AE,使得AE=AC,连接DE,根据AE=AC,AD是∠BAE的角平分线,AD公共边三个条件,判定△AED≌△ACD。从而把AC转化成AE,再由∠B=2∠C,∠C=∠E得到BD=BE,即AC=AB+BD。

问题1中,解法1和2从“截长”,“补短”两个途径给出了证明,追求了解决几何问题方法的多样性。但对于本题的探究,如果学生的思维成面只仅仅停留在利用“截长”和“补短”的方法来构造图形全等,还远远不够。不妨,我们再对问题1的变式展开探究。

变式:如图4,△ABC中,AD是∠CAB的角平分线,AD=BD,AB=2AC.求证:△ACB是直角三角形.

问题分析:立足题意证明目标是△ACB是直角三角形,根据角平分线与两对线段之间的关系,容易通过图形中的角度关系得到关联.在图4中,易得∠CAD=∠DAB=∠ABD。如何利用这三个角建立与∠C的联系,成为了解决问题最大的障碍。

由于此时的目标是角度,学生关联问题的思维很难与前面“截长”或“补短”建立联系。当然,在此题的本质仍然是“截”和“补”,但不同的问题情境,学生分析问题的思路却大相径庭。为何学生的思维会顿时失灵?两道同质类型的问题,前后竟有如此差异,足以引起我们的深思。

在问题1中,重新审视AD是角平分线这个条件.通常教学中,强调最多的是角平分线的性质以及它的判定条件,而对于轴对称图形中角平分线是对称轴的理解却不够。实际解题过程中对于角平分线的认知也仅仅停留在外在特征。从动态角度分析:角平分线把这个角的上下两个部分通过翻折能够重合。通过对角平分线的本质特征的介绍,渗透了“翻折”这一核心思想。学生对于角平分线能够认知这一思想后,无论是问题一还是变式,都能够结合图形利用翻折来转化线段与角度之间的数量关系,这样的解题方法更为自然。

方法巩固 如图,BC >AB,BD平分∠ ABC,∠ A+∠C=180°. 求证:AD=CD.

方法点拨:利用角平分线的对称性构造全等三角形。

解法1:如图6,BD平分∠ ABC,可将△ABD沿BD进行翻折,点A的对应点是点E,利用轴对称性可证△ABD≌△BED,易得AD=DE,∠ A=∠ BED,根据“等角的补角相等”可知∠ DEC=∠ C,证得AD=CD.

解法2:如图7,也可将△CBD沿BD进行翻折,构造△CBD≌△EBD,从而易证AD=CD.

解法3:利用角平分线的性质,作垂直,构造三角形全等,证明线段相等,这里不再赘述.

解后反思

1.反思解题方法,提高综合解题能力

数学问题,灵活多变,解题方法途径繁多。日常习题训练中,学生在解题时多半就题论题,满足于做出问题,对于解题方法的优劣不做评价,作业中的问题时常出现解题思路单一、逻辑错乱、描述冗长等问题。学生的思维如何打开,学生如何将自己已有的知识经验运用起来,这一切需要在日常教学中对于几何问题开展探究性学习,引导学生通过解题后形成自我的反思,优化解题过程,总结解题经验。在问题1的探究中,除却“截长”和“补短”两种方法的介绍外,还需渗透角平分线本质特征,“轴对称”的核心思想,真正能让学生学会解一题、通一法、联一片。

2.反思归类,举一反三,融会贯通

笔者在日常教学中,有意培养学生学会分析、比较不同问题中的类似点,探究共性,掌握规律。基于这一考虑,教学中设计的变式和方法巩固,引发学生对于同一种问题的思考,收获了解决这一类同质问题的技能,強化了几何中逻辑思维的训练。在几何解题教学中,教师必须引导学生进一步反思、分析方法的优劣,寻根溯源,努力找寻解决问题的“关键点”,对于类如“角平分线”这一问题,抓住问题的本市特征,不断提高和深化学生分析问题、概括问题、研究问题的能力,促使学生着眼于相互联系的数学知识体系,形成更为系统性的知识结构。

本文系2019年苏州市教育学会“十三五”教育科研规划课题 “数学实验在初中数学课堂中的实践研究”(课题编号:“十三·五”sjh[616])的阶段性成果

苏州工业园区东沙湖实验中学 江苏苏州

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