筆者最近有幸聆聽(tīng)了特級(jí)老師董樂(lè)華執(zhí)教的“解直角三角形應(yīng)用”一課。董老師引導(dǎo)學(xué)生探索解題規(guī)律,構(gòu)建模型,讓基本圖形“活”起來(lái),讓學(xué)生能運(yùn)用基本圖形解決實(shí)際問(wèn)題。本節(jié)課也是一堂數(shù)學(xué)探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)課,通過(guò)創(chuàng)設(shè)有效的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生去進(jìn)行自主探究式的學(xué)習(xí),教學(xué)過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題和反思問(wèn)題的過(guò)程。
以疑引思,初構(gòu)模型
[問(wèn)題1] 要求測(cè)量某佛塔的高度,手上只有如下測(cè)量工具:皮尺、測(cè)角儀(能測(cè)量仰角和俯角的儀器, 測(cè)角儀的高度不計(jì))。如圖1,你能利用手中的工具設(shè)計(jì)出測(cè)量方案嗎?如果能,請(qǐng)畫(huà)出測(cè)量方案示意圖。在你所畫(huà)出的測(cè)量方案中,你需要測(cè)量示意圖中哪些數(shù)據(jù)?
生1:如圖2,在佛塔的前方A處測(cè)出塔頂C的仰角為α,用皮尺測(cè)出AD的長(zhǎng)度。
生2: 這種方法可以測(cè)量底部能直接到達(dá)物體的高度。此題中佛塔的底部不能直接到達(dá),AD的長(zhǎng)度無(wú)法測(cè)量,所以這種方法不行。
師:再試試別的方法可以嗎?
生3:在佛塔的前方A點(diǎn)測(cè)得塔頂C的仰角為30°,向前走一段路程到達(dá)B點(diǎn)時(shí),測(cè)得塔頂?shù)难鼋菫?0°,用皮尺測(cè)出AB的長(zhǎng)度為a m(A,O,B在一條直線上),便可求出佛塔CD的高。
生4:由∠ACB=∠A=30°,得CB= AB=a m,則CD=a sin∠CBD=■a m。
師:根據(jù)你的測(cè)量,∠A與∠CBD的度數(shù)、AB的長(zhǎng)度可取不同的值??! 我們建立了一個(gè)解直角三角形的數(shù)學(xué)模型問(wèn)題。測(cè)量底部能直接到達(dá)物體的高度可用第一種方法, 測(cè)量底部不能直接到達(dá)物體的高度可用第二種方法。
賞析數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,董老師用生活問(wèn)題激活學(xué)生的思維。在設(shè)計(jì)方案時(shí),學(xué)生很容易想到第一種方法,經(jīng)過(guò)分析,這種方法不行,從而激發(fā)學(xué)生的好奇心和強(qiáng)烈的求知欲,去探索測(cè)量底部不能直接到達(dá)物體的高度的方法,給學(xué)生成功的體驗(yàn)、探索的樂(lè)趣。讓學(xué)生在生動(dòng)具體的情境中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。以疑問(wèn)引發(fā)學(xué)生思考,師生互動(dòng)啟迪思維。最后提示∠A與∠CBD的度數(shù)、AB的長(zhǎng)度可取不同的值——為下面的變式探索埋下伏筆。
以變啟思,拓展模型
師:剛才給出的數(shù)學(xué)模型中,∠A與∠CBD可以取不同的值,形成不同的模型。
[變式一]如圖2,在RtΔACD中,∠A=30°,∠CBD=45°,AB=10 m,CD⊥AB于D,求CD的長(zhǎng)。
生:可設(shè)CD=x m,則BD=x m,AD=(x+10) m。由tanA=■得:■=■,從而解得x=5■+5(m)。
師:還能進(jìn)行什么變式?
[變式二] 如圖2,在RtΔACD中,∠A=45°,∠CBD=60°,AB=10 m,CD⊥AB于D,求CD的長(zhǎng)。
師:解法與變式一相同嗎?
生:解法類似。
可設(shè)CD=x m,則AD=x m,BD=(x-10) m。由tan∠CBD=■得:■=■,從而解得x=5■+15(m)。
師:這3種模型的解法有何特征?
(學(xué)生積極討論)
生1:在第一個(gè)模型中,利用了等腰三角形的兩腰相等這一性質(zhì),把已知的邊和已知的角轉(zhuǎn)化到一個(gè)直角三角形中,再用銳角三角函數(shù)的知識(shí)進(jìn)行解題。
生2:在第二個(gè)和第三個(gè)模型中,利用了等腰直角三角形的兩直角邊相等這一性質(zhì),把相關(guān)的邊長(zhǎng)用含未知數(shù)的代數(shù)式表示,把相關(guān)的邊與角轉(zhuǎn)化到一個(gè)直角三角形中,再用銳角三角函數(shù)的知識(shí)進(jìn)行解題,
師:還能想到什么變式?
生3:我發(fā)現(xiàn)把變式二的圖重新擺放,又能成為一個(gè)變式。
(老師用鼓勵(lì)的目光請(qǐng)同學(xué)說(shuō)下去)
[變式三] 如圖3,在RtΔACD中,∠D=90°,∠BCD=45°,∠ACD=60°,CD=10 m,求AB的長(zhǎng)。
[變式四]如圖4,在ΔABC中,∠B=45°,∠C=30°,AB=4■m,求BC的長(zhǎng)。
[變式五]如圖4,在ΔABC中,∠B=45°,∠C=60°,BC=(1+■)m,求AB的長(zhǎng)。
(由學(xué)生獨(dú)立分析畫(huà)圖,互幫互學(xué),并感悟方法。教師對(duì)學(xué)生活動(dòng)進(jìn)行巡視點(diǎn)撥,感悟如何構(gòu)建直角三角形。)
賞析董老師引導(dǎo)學(xué)生從“靜態(tài)”轉(zhuǎn)化為“動(dòng)態(tài)”,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總結(jié)出如何構(gòu)建直角三角形是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。對(duì)基本模型進(jìn)行變式分析,通過(guò)引導(dǎo)、提示、評(píng)價(jià),在關(guān)鍵處進(jìn)行點(diǎn)撥,啟迪學(xué)生的思維,真正把課堂還給學(xué)生。
董老師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的現(xiàn)象和本質(zhì)進(jìn)行延伸與拓展,促進(jìn)發(fā)散性思維的發(fā)展,有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)5個(gè)變式訓(xùn)練, 歸納出同一類問(wèn)題的解題思路,培養(yǎng)了學(xué)生舉一反三的能力。
以型激思,化歸成規(guī)
師:同學(xué)們總結(jié)了6種基本模型,能從特殊到一般嗎?能升華成基本圖形嗎?大家不妨試一試。(學(xué)生互相討論,老師巡視指導(dǎo))
生1:如圖5,已知點(diǎn)A、B、D在同一直線上,且A、B在點(diǎn)D的同側(cè),CD⊥AD于D,AB=a,∠CAD=α,∠CBD=β ,求CD的長(zhǎng)。
(老師引導(dǎo)學(xué)生歸納解決這個(gè)模型題的途徑是:設(shè)CD=x,用含x的代數(shù)式表示出BD;把相關(guān)的邊與角轉(zhuǎn)化到一個(gè)直角三角形中,再用銳角三角函數(shù)的知識(shí)進(jìn)行解題)
生2:如圖6,已知點(diǎn)A,B,D在同一直線上,且A、B在點(diǎn)D的異側(cè),CD⊥AD于D,AB=a,∠CAD=α,∠CBD=β ,求CD的長(zhǎng)。
(老師引導(dǎo)學(xué)生交流解決這個(gè)模型題的途徑,并請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行解法歸納)
賞析董老師引導(dǎo)學(xué)生歸納,從特殊到一般,由6個(gè)數(shù)學(xué)模型升華成兩個(gè)基本圖形,這是一個(gè)自然的、合理的、科學(xué)的提升過(guò)程。本節(jié)課的重點(diǎn)不在于講解解題時(shí)的注意點(diǎn),而在于如何做?用什么方法做?為什么要這樣做?這一類問(wèn)題怎樣做?整個(gè)教學(xué)過(guò)程董老師讓學(xué)生經(jīng)歷了一次從外到內(nèi)的洗禮,有利于發(fā)現(xiàn)題目深層次的本質(zhì)內(nèi)涵,有利于學(xué)生的總結(jié)提煉。(作者單位:江西省南昌市育新學(xué)校)
□責(zé)任編輯 周瑜芽
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