邰俊淑
[摘? 要] 利用數(shù)學習題幫助學生鞏固知識和查缺補漏,是培養(yǎng)學生獨立思考問題、解決問題,發(fā)展學生思維能力,建構完整知識體系所必不可少的教學手段. 因此習題課應具有方向性、層次性、靈活性、探究性,從而開闊學生思維,激發(fā)學生智慧.
[關鍵詞] 數(shù)學習題;思維能力;激發(fā)
要學好數(shù)學,就要注重學生思考力的提升,而要提升思考能力,思維訓練是必不可少的. 那么,要進行思維訓練就要借助習題的力量,通過對習題的延伸和變形,逐漸提升學生的思維能力和思維水平. 筆者以常見的幾何題為例,利用題目演變來培養(yǎng)學生的數(shù)學思維和數(shù)學能力.
原型題——讓思維生“根”
原型題為基礎常規(guī)題,主要考查學生對基本知識點、基本問題的掌握情況. 原型題的設置可以使每個學生都積極地參與其中,充分地調(diào)動學生學習的積極性和自信心,為后期的思維拓展打下堅實的基礎.
師:如圖1,已知△ABC與△CDE均為等邊三角形,C為AE上一點,求證:AD=BE. (教師PPT展示題目和圖形)
生1:由△ABC和△CDE為等邊三角形,可得AC=BC,CE=CD,又已知∠BCE=∠DCE+∠BCD,∠ACD=∠ACB+∠BCD,∠ACB=∠ECD=60°,即∠ACD=∠BCE,根據(jù)SAS定理可得△BCE≌△ACD,所以AD=BE.
師:很好,解題思路清晰,通過全等證明了結論.
本題為基礎題,解題思路簡單. 在幾何題目的證明中,兩邊相等習慣通過證明兩個三角形全等來解決,為基本的數(shù)學解題思路,絕大多數(shù)學生在此題的證明中顯得游刃有余. 通過基礎的架設,讓每個學生都有所收獲,從而讓思維生“根”,為后期的生長做好鋪墊.
拓展題——讓思維發(fā)“芽”
要讓思維可以發(fā)“芽”就需要在基本問題上有所提高,但跨度又不宜過大,要讓學生可以想得到,夠得著,讓思維慢慢地生長.
師:如圖2,若AD與BC相交于G,CD與BE相交于H,AD與BE相交于F,在圖1的基礎上,你們能發(fā)現(xiàn)幾組全等三角形呢?(教師給出題目后,學生積極思考)
生2:可以得到△BCH≌△ACG,△DCG≌△ECH. (反應快的學生迅速給出答案)
師:那請你說一下自己的想法. (教師看有些基礎薄弱的學生未能理解,讓學生進一步解答)
生2:在圖1的基礎上可知∠CAG=∠CBH,∠BCH=∠ACG=60°,因此可以得到△BCH≌△ACG. 另外一個全等也是同樣的道理. (證明過程給出后,未理解的學生恍然大悟)
師:很好,根據(jù)圖1,我們添加了3個點,又得到了兩組全等三角形.
本題是在前題的基礎上添加了3個點,略有提高,利用圖1中的△BCE≌△ACD,得到了另外兩組角對應相等,再根據(jù)圖1的證明思路輕松地證明了另外兩組三角形全等. 這樣,對題目的簡單變形,讓學生領悟前題的結論為下題的起點,思維要善于遷移,從而拓展學生思維的寬度,發(fā)展學生的思維. 同時,教師采用層層遞進的方式展開,使探究更具操作性,有助于學生學習積極性的培養(yǎng).
延伸題——讓思維抽“枝”
讓思維不斷延伸,才能讓思維長出茂密的“枝”,才能發(fā)現(xiàn)問題間的內(nèi)在聯(lián)系,教師合理地利用和引導,從而使學生形成獨特的思維脈絡,進行個體知識體系的構建.
師:如果我們連接GH,看看又可以有什么收獲呢?(教師繼續(xù)引導學生進行思考)
生3:可以得到△CHG為等邊三角形.
師:那么GH與AE有什么關系嗎?
生4:GH∥AE,因為∠HGC=∠ACG=60°.
師:那么連接CF,看看CF與∠AFE又有什么關系呢?
為避免題目過于發(fā)散,學生無法抓住重點,教師直接給出要證明的結論.
師:大家一起回憶一下,之前如何證明一條線平分一個角呢?
生4:可以根據(jù)角平分線的逆定理進行證明.
師:很好,那我們順著這個思路來驗證一下吧.
生5:如圖4,過C點作CM⊥AD,CN⊥BE. 根據(jù)上面的結論可以直接推導出Rt△ACM≌Rt△BCN,即得到CM=CN. (學生在圖3的基礎上畫出了兩條垂線)
在圖2的基礎上,教師繼續(xù)引導學生進行思考,GH和CF兩條線的引出給題目又增添了一份精彩,尤其在圖4的應用中,利用角分線的逆定理,使學生探究時不輕易得手,但又不至于無計可施,有效地調(diào)動了學生思考和探究的積極性,思維得到了有效延伸.
變圖題——讓思維開“花”
以原型題為依托,進行適當?shù)亍白儭?,使思維向縱向挖掘,向橫向延伸,從而培養(yǎng)學生知識綜合應用能力,將思維拉至學生的最近發(fā)展區(qū),進而提升思維的活躍度和靈活度.
師:現(xiàn)在將△CDE順時針旋轉(zhuǎn),得到圖5. 這個圖形大家熟悉嗎?
學生齊聲回答:熟悉.
師:那現(xiàn)在請大家先在紙上繪制一下圖形,看看你是怎么操作的.
生6:我是這樣畫的,先畫出邊AC和邊CE,兩線相交于點C,以AC和CE為邊繪制△ABC和△CDE. 連接AD和BE得到圖6. (教學中教師引導學生構建圖形模型,培養(yǎng)學生構圖能力)
師:很好,圖形畫出來了,那么大家分組討論一下,這個圖形有什么性質(zhì)?
生7:利用原型題的證明方法進行求證,可以得到AD=BE.
師:很好!那∠DFE的度數(shù)可以求嗎?(題目給出后,學生開始帶著問題繼續(xù)探究)
生8:∠DFE為60°. (有些學生疑惑了)
生8:∠CAD=∠CBE,∠BAD=60°-∠DAC,∠ABE=60°+∠CBE,所以得到∠BFA=60°. (思路給出后,大家都點頭表示贊同)
師:特別厲害,那么你們課下自己嘗試驗證一下如果逆時針旋轉(zhuǎn)△CDE,看看有什么不同?
圖形通過旋轉(zhuǎn),讓學生體驗另一種變化,通過問題∠DFE的度數(shù)是否可求,引導學生進行下一步的思考. 通過前幾題的鋪墊,大多數(shù)學生都可以清晰地掌握變圖后的性質(zhì),通過圖形的旋轉(zhuǎn),使學生的思維更加靈活.
轉(zhuǎn)換題——讓思維結“果”
當學生的思維上升到一定高度時,要放手讓學生自主地探究和建構,從而讓思維結“果”,只有放手讓學生去探究、去體驗、去感受,才能讓思維得到真正的錘煉,從而將思維推向高潮.
師:現(xiàn)在大家觀察一下圖6. 若已知∠ABC=30°,△ACD為等邊三角形,AB=6,BC=8,試求CD.
生9:老師,圖6為圖5的變式,圖5中△CDE為順時針旋轉(zhuǎn),而此圖等邊三角形ACD為逆時針旋轉(zhuǎn). 旋轉(zhuǎn)后將圖5上B點及其B點連接線去除就得到圖6.
師:真的很棒,你們都發(fā)現(xiàn)了嗎?(很多學生點點頭,表示也有同樣的想法)
師:那請大家分組探究一下,求出CD的長度. (分組探究后,學生很快有了答案)
生10:如圖7,以AB為等邊三角形的一條邊,構建等邊三角形ABE. 因為∠ABC=30°,可得∠EBC=90°. 連接CE,CE=BD,BE=AB=6,BC=8,根據(jù)勾股定理可求CE=10,因此BD也為10.
在生9的變式思路給出后,學生輕松地利用圖5建構了圖7,通過圖1的結論,輕松地將求BD轉(zhuǎn)換為求CE,利用勾股定理得到了最后的答案. 題目的演繹以基礎原題為起點,用拓展題和延伸題慢慢爬坡,變圖、構圖作為最后的升華,充分地展現(xiàn)了數(shù)學的“奇”和數(shù)學的“美”,讓學生的思維健康地生長,從而促進學生全面素質(zhì)的提高.
本節(jié)習題課思路清晰,首先,從常規(guī)基礎題出發(fā),充分利用了等邊三角形和全等三角形的性質(zhì),讓學生思維得以生“根”;其次,對原題進行變形,通過增加點、連接線,縱向拓展和挖掘,層層深入,讓學生思維逐漸生長;最后,去除了一個等邊三角形,讓學生通過前題思路進行另一等邊三角形的建構,充分地培養(yǎng)了學生觀察、變形、分析和圖形建模的能力. 習題采用由淺入深、由簡到難的方法,由特殊到一般層層遞進,螺旋上升,過渡自然流暢,充分地展現(xiàn)了數(shù)學思維的培養(yǎng)過程. 同時,通過本節(jié)習題課的學習,學生不僅對原題有了深刻的認識,又有效地提升了學生的數(shù)學思維能力和應用能力.
總之,教師要上好一節(jié)習題課,簡單地答案講解顯然是不夠的,應找到知識的“生長點”與“延伸點”,認真鉆研,精心設計,將題目置于整個知識體系中,培養(yǎng)學生通過解決一道題來解決一類問題的數(shù)學應用能力. 另外,習題課的課堂應以學生為主體,發(fā)揮學生的主體能動性,讓學生可以從不同的角度、不同的層次進行理解和分析,提高學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,從而全面提高學生的思維水平.