设计“一题一课” 促进中考复习
2023-11-08费云标
费云标
[摘 要] 文章以2020年南京中考数学第26题为基础,设计“一题一课”的中考复习课,帮助学生形成解析几何的思考路径,积累解题经验,提升解题能力.
[关键词] 一题一课;中考;复习课
案例的背景
本节课源于笔者参加的区内的一次教学案例设计比赛,现基于“一题一课”模式设计成中考复习课,促进自身的专业成长. 本节课的教学关键是添加辅助线来构造相似三角形.
学生在“九下”已经学习了相似三角形的概念、性质、判定和简单应用,以及图形的平移、对称、旋转等变化. 本年级组的学生已经掌握了相关的基础知识与基本图形,但对相似三角形的综合运用还相对薄弱,自主建构模型的能力不强. 因此,通过学生熟悉的教材习题作为前测唤醒其基本知识、基本技能、基本解题经验,以2020年南京数学中考第26题为例引发学生再思考相似三角形的性质与判定,让学生亲历解题过程,找到题眼与关键,暴露思维,及时反思,积累解题经验,提升解题能力. 通过设计问题串促进学生深度学习,反思解题路径,优化解题思维.
教学过程
环节1:回归教材,先行组织
前测 如图1所示,在△ABC和△A′B′C′中,CD,C′D′分别是△ABC和△A′B′C′的角平分线,==,求证:△ABC∽△A′B′C′.
师生活动:学生课前独立完成证明,教师利用投影仪投影纠错,引领学生回顾相似三角形的性质与判定.
生1:由==可得△ADC∽△A′D′C′,则∠A=∠A′,∠ACD=∠A′C′D′. 由角平分线的定义可得∠ACB=∠A′C′B′,最后得到△ABC∽△A′B′C′.
设计意图 一是简单回顾相似三角形的性质与判定,二是回顾利用“子三角形”相似推出“母三角形”相似的方法,为接下来的学习奠定基础.
环节2:真题呈现,探寻路径
问题1 如图2所示,在△ABC和△A′B′C′中,D,D′分别是AB,A′B′上一点,=.当==时,求证:△ABC∽△A′B′C′.
师生活动:教师借助多媒体展示问题1,学生先独立解题,再展示解法. 教师利用框图引导学生整理证明思路.
生2:我发现条件之间有联系,先将=变形为=,再结合条件==,可得===,从而推出△ADC∽△A′D′C′,得到∠A=∠A′,最后根据“两边成比例且夹角相等的两个三角形相似”得△ABC∽△A′B′C′.
设计意图 学生亲历解题过程,回顾比例的性质、相似三角形的性质与判定.
追问1 请你利用框图(见图3)来梳理你的证明思路.
师生活动:学生阅读框图并填写框图,整理思路后由教师点评.
生3:我填写的是“==”和“∠A=∠A′”. 我是利用逆向思维的方式从△ABC∽△A′B′C′去推导的,只要找到能够串联信息的“桥梁”就可以了.
设计意图 学生填写框图这一过程体现了分析与综合思维方式,为下一题的解答思路提供了活动经验.
追问2 回顾解题过程,说一说如何分析本题.
师:分析问题可以从条件出发,也可以从结论出发,找到中间结论,再找到两者间的桥梁. 我们发现本题中两者間的桥梁就是“子三角形”相似.
设计意图 回顾此题的解答思路,即寻找“子三角形”相似,也为下一题的解答思路奠定了基础.
环节3:变式探究,素养提升
问题2 如图4所示,在△ABC和△A′B′C′中,D,D′分别是AB,A′B′上一点,=. 若==,请判断△ABC与△A′B′C′是否相似,并说明理由.
师生活动:教师借助多媒体展示题目,学生先自主探究,大胆猜想△ABC与△A′B′C′相似. 针对学生的猜想,教师提出问题:如何证明这两个三角形相似?沿用问题1的解答经验与方法,学生分析易证的结论(=,=,=,==),同时联想须知的条件(∠ACB=∠A′C′B′或==). 但由于学生无法直接证明△ABC与△A′B′C′相似,因此教师继续问道:能够证明图中的“子三角形”相似吗?学生依然无法直接证明△ACD与△A′C′D′、△BCD与△B′C′D′相似,于是教师通过追问引导学生强化条件来解题.
设计意图 综合分析已知、易证和须知的条件,大胆尝试方案,再小心求证,明确解题方向.
追问1 为联通已知条件=与==,你打算怎么做?
师生活动:学生自主探索,先画一画,再进行小组交流,展示辅助线. 教师引导学生思考画辅助线的依据. 学生从线段成比例联想作辅助线,或从相似的基本图形联想作辅助线,如有学生作平行线构造A型相似或X型相似,还有学生构造其他类型(如作高、角平分线或中线). 教师单独指导,让学生试一试证明;巡视指导,让学生选择一种有利于联通已知条件=与==的方法,并展示相应的构造辅助线的方案,然后挑选其中一种进一步探究.
设计意图 学生先独立作图,然后小组讨论其合理性. 从数与图两个角度出发,教师组织学生思考作图依据,再选择方案展示逻辑推理. 既聚焦生成,也贴合学情,更促进学生深度学习,有效突破难点.
生4(A组代表):如图5所示,过D作DE∥BC交AC于E,过D′作D′E′∥B′C′交A′C′于E′.
追问2 你还能得到什么结论?
师生活动:学生独立思考,猜想△CDE与△C′D′E′相似. 教师追问:如何判定它们相似?如何证明==?通过追问,学生得到结论:====. 教师肯定结论后继续问道:你还能得到什么?学生继续探究得到=====. 教师又追问:你如何证明==?还有其他推导方法吗?学生分享解法,投影展示. 教师指出:既可以用比例的性质(合比性质、分比性质、等比性质)来解决,还可以设线段的长度(比如设k)直接证明,,的值相等来解决.
设计意图 学生通过已知推可知的过程,就是优化方案的过程. 此题的价值在于不仅帮助学生找到了证明三角形相似的条件,还展示了线段成比例的证明方法,有效突破了本节课的难点.
追问3 现在可以证明△ABC与△A′B′C相似吗?请你完成证明过程.
师生活动:学生完成证明过程,并互助点评,明确几何证明书写规范.
设计意图 通过展示证明过程,提出证明规范要求,提高学生的解题规范意识.
追问4 还有不同的解法吗?简要说明证明思路. 请你对这些解法作点评.
师生活动:小组交流,扩充解法. 学生讲解,同伴点评,优化思考.
设计意图 通过相似的基本图形来作辅助线,形式多样,辅助线的作用相同. 说明证明思路,有利于学生了解此类题目的解法实质就是寻找“子三角形”相似,积累学生的解题经验,提高学生的解题能力.
追问5 回顾以上解决问题的过程,你能说一说解决较复杂的几何证明题的思考路径吗?
思考路径如图6所示.
设计意图 教师整理学生的发言,引领学生总结梳理,形成几何证明题一般的解决套路,帮助学生养成系统整理知识的习惯,提升学生的解题能力,发展学生的核心素养.
环节4:回顾小结,布置作业
回顾小结:请你回顾一下本节课的学习过程,谈一谈你的学习感想.
师生活动:教师带领学生回顾学习过程,提炼总结. 学生回顾基础知识:平行线分线段成比例,相似三角形的判定与性质,相似的基本图形;回顾辅助线的作法:综合分析已知、可知、须知、未知,结合基本图形作辅助线;还回顾线段成比例的证明方法:比例的性质,设线段的长度(设k). 积累较复杂的几何问题的解决经验:从条件出发,从结论出发,从强化条件出发,从合情推理出发,等等.
设计意图 通过开放式问题,让每一个学生能说出自己的收获,引导学生从基本知识、基本技能、基本解题经验、基本思想方法等不同方面对本节课进行反思、梳理,有助于学生积累相关数学问题的解决经验.
布置作业:
题1:如图7所示,在△ABC和△A′B′C′中,D,D′分别是AB,A′B′上一点,=.若==,求证:△ABC∽△A′B′C′.
设计意图 考查相似三角形的判定与性质,利用“子三角形”相似推出“母三角形”相似.
题2:如图8所示,在△ABC和△A′B′C′中,D,D′分别是AB,A′B′上一点,=.当=,∠A=∠A′时,判断△ABC与△A′B′C′是否相似. 若相似,请说明理由;若不相似,请画出反例图形.
设计意图 考查相似三角形的判定与性质,并结合作图来举反例.
对教学设计的反思
本节课以2020年南京中考数学第26题为基础,设计成“一题一课”的课型;通过教材溯源,再变式探究,完成解题教学. 从而帮助学生形成解决相似证明题的思考路径,积累解题经验,提升解题能力.
1. 选取有价值的问题,让教学更高效
选取有价值的问题是“一题一课”习题教学的关键. 教师应当基于课程标准,把握学情、教材与中考,选择学生遇到的典型习题或测试题作为“一题一课”的主要问题素材,再设计一系列的问题生长为一节课. 本节课选择的是2020年南京中考数学第26题. 首先从知识层面来看,本題考查的是比例的性质、相似三角形的性质与判定等知识. 其次从能力层面来看,本题考查学生的逻辑推理、代数推理、几何直观等综合能力. 再次从数学思想方法来看,构造辅助线的方法,可以从“数”(比例)的角度来研究“形”(形状、大小),联想到作平行线,构造相似的基本图形(A型或X型相似),体现了数形结合思想. 最后从解法策略来看,问题1以框图的形式表达对证明路径的思考,呈现方式简洁明了,思维可见;问题2的辅助线的作法多样,如A型相似、X型相似,同一作法不同角度求解(一题多解),以提升学生的几何推理能力,发展学生的核心素养.
2. 关注教学生成,让教学更时效
布鲁纳认为,学习知识的最佳方式是发现学习. 发现学习指学生利用教材或教学资源自己独立思考,自主发现知识,掌握原理和规律的过程. 在本节课中,笔者始终关注学生的学习心理,比如,前测习题选自教材,让学生先完成,互相纠错,从而发现问题、铺垫思路. 又如,在问题1的探究环节中,笔者给予学生足够的时间去交流,让学生的思维充分碰撞,使其获得一般的证明方法. 再如,在问题2的探究过程中,笔者通过开放式问题的设计,让学生优化思考,搭建中介条件,最后指向辅助线求解. 不仅给予学生再发现的机会,还激发学生挑战自己的勇气,在试错的过程中加深学生对新知识的理解与内化.
3. 关注深度学习,让教学更高效
深度学习不仅体现在思考的深度上,还体现在思考的广度上. 笔者认为,浅层思考多个问题不如深度思考一个问题. 在本节课中,笔者践行着深度学习的流程及标准,比如,在问题2的探究过程中,笔者提出了一连串问题:如何证明这两个三角形相似?能够证明图中的“子三角形”相似吗?如何联通已知条件=与==?你打算如何作辅助线?层层追问指向运用辅助线构造“子三角形”相似,为学生归纳相似证明题的基本解决思路做准备. 当学生解决完此题后,又追问道:还有不同的解法吗?简要说明证明思路. 请你对这些解法作点评. 从而让学生弄清运用“子相似”证明“母相似”的思路,有利于培养学生的迁移能力与思考广度. 再如,作业题2是变式训练,让学生涉猎此类问题,有助于开拓学生的视野,发展学生的几何想象能力.
结束语
在数学课堂上,教师应让学生真正有效地经历认知过程,让他们感受到数学是有活力的,其充满着有趣的问题和新的思考方式,以激发学生学习更多东西的欲望,更好地培养他们的数学学习能力,使他们慢慢养成一种积极的学习习惯. 一旦学生具备了这样的主动性,他们的数学素养就能切实提高.
每一个学生都有获得数学素养的需求与能力,开始时的表达效果可能还不是最终的素养体现,但是笔者相信,数学教学的主要目的是培养学生的数学思考能力,并帮助其转换成数学核心素养,从教师灵巧的教学设计开始,让数学素养落地生根.