以解題能力為核心的初中數(shù)學解題教學研究
祁莉莉(甘肅省隴南市西和縣北川初級中學 742100)
【摘要】解題是初中數(shù)學教學的重點內(nèi)容,教師應培養(yǎng)學生的解題能力,發(fā)展其解題思路,以便學生能應用更有效、可行的方法解答數(shù)學問題.本文以培養(yǎng)學生的解題能力為核心,簡要分析學生如何應用解題策略解答各種問題.
【關鍵詞】解題能力;初中數(shù)學;解題策略
1 思路探究,提高學生的邏輯推理能力
例1 如圖1所示,在四邊形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=DB=p,BC=q.求對角線AC的長度.
思考 結合此題中的已知條件,AD=DC=DB=p,能夠發(fā)現(xiàn)點A、B與C都在半徑為p的圓D上.所以根據(jù)圓的性質能夠發(fā)現(xiàn)AC與p、q的關系.
詳解 結合圖1,畫出以點D為圓心,半徑為p的圓,延長CD與圓D交于E點,將AE相連接.
發(fā)現(xiàn)點A、B與C都在半徑為p的圓D上.
因為AB∥CD,
所以BC=AE=q.
在△ACE中,∠CAE=∠90°,CE=2p,AE=q,
所以AC=CE2-AE2=4p2-q2.
講解此題時,重點分析解題條件并與結論相連接,引導學生了解固定點線段相等[1].通過將固定點相連,形成一個輔助圓,可以幫助學生更快速、順利地解題.雖然一些問題看似與圓的知識沒有聯(lián)系,但從題目中的條件、結論可以看出,其與圓的性質有關,深入分析題目也會發(fā)現(xiàn)與圓的性質相關的信息.依據(jù)給出的條件構建輔助圓,能夠簡化原始問題,使其轉換成與圓相關的題目,再利用圓的相關知識和定理,能讓學生快速、準確地解題,也能開拓學生的解題思路,讓其通過其他角度分析、思考數(shù)學問題.
2 靈活應用公式,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維
例2 已知a-b=b-c=35,a2+b2+c2=1,求ab+bc+ca的值.
思考 要想求得ab+bc+ca的值,需要從題目中的已知條件入手,分別計算a、b、c的值,再代入公式求解.這一方法雖能得到問題的答案,但計算量相對較大.此題還可借助完全平方公式,根據(jù)給出的條件整體代入,能夠更簡單、快速地得到答案.
詳解 已知條件:a-b=35,b-c=35,
將兩個公式相加,可以得到a-c=65,
所以(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2=(35)2+(35)2+(65)2,
依據(jù)完全平方公式,可以得到
2(a2+b2+c2)-2(ab+bc+ca)=5425,
所以ab+bc+ca=-225.
此題主要考查學生對完全平方公式的理解及應用,根據(jù)題目給出的已知條件、未知條件,合理構建3個完全平方差等式,可以快速得出問題的答案.通過這一過程,學生的解題思路更加清晰且具有較強的創(chuàng)造性,有利于學生舉一反三解決類似的習題[2].解題過程中,學生需要明確各條件間的聯(lián)系,發(fā)散思維,總結題目的解題方法,再不斷對比選出解題難度低且計算準確性高的方法,從而更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維.
3 利用解題思想,開拓學生的解題思路
例3 已知,△ABC中,點O到△ABC兩邊AB、AC所在直線的距離相等,并且OB=OC.求證:AB=AC.
思考 結合題中條件,要想求證AB=AC,應先確定點O在三角形中的位置.根據(jù)題意進一步分析,點O在三角形中的位置可以有三種情況,求證時需要對點O的位置逐一討論.
詳解 (1)如果點O在BC上,過點O作OD⊥AB于D,作OE⊥AC于E,如圖2.
則OD=OE,∠ODB=∠OEC=∠90°,
在Rt△BOD與Rt△COE中,
因為OD=OE,OB=OC,
所以Rt△BODRt△COE,
可得∠B=∠C,AB=AC.
(2)如果點O在△ABC內(nèi)部,過點O作OD⊥AB于D,OE⊥AC于E,如圖3.
則OD=OE,∠ODB=∠OEC=∠90°,
在Rt△BOD與Rt△COE中,
因為OD=OE,OB=OC,
所以Rt△BODRt△COE,
所以∠DBO=∠ECO,
因為OB=OC,
所以∠OBC=∠OCB,∠ABC=∠ACB,
所以AB=AC.
(3)如果點O在△ABC的外部,過點O作OD⊥AB的延長線于D,OE⊥AC的延長線于E,如圖4.
則OD=OE,∠ODB=∠OEC=∠90°,
在Rt△BOD與Rt△COE中,
因為OD=OE,OB=OC,
所以Rt△BODRt△COE,
所以∠DBO=∠ECO,
因為OB=OC,
所以∠OBC=∠OCB,∠DBC=∠ECB,
可得∠ABC=∠ACB,
所以AB=AC.
否則,如圖5,AB≠AC.
解答此題時,需要討論三種情況,在第一種情況中,基于斜邊直角邊定理可以證明兩個三角形全等,再結合全等三角形定理,可以得到∠B=∠C,AB=AC.第二種情況中,通過作垂直線,可以按照第一種情況的解題思路證明AB=AC.第三種情況中,通過證明兩個三角形全等,再基于等角的補角相等得到AB=AC.解題過程中,一些題目存在很多問題或條件,結合問題條件、要求分類并逐一解決問題,能夠幫助學生更好地掌握解題思想,從而開拓學生的解題思路,這不僅有利于學生準確、有效地解答數(shù)學題,還能發(fā)散其思維,進而提高學生的解題能力。
4 結語
總而言之,初中數(shù)學習題相對復雜,要想正確、快速地解答,學生需要了解題目的原理、性質及方法等.通常,數(shù)學題的解題方法有很多,教學中鍛煉學生的一題多解能力,不僅能鍛煉學生的數(shù)學思維,還能讓學生找到更適合自己的學習與解題方法.同時,教師需要強化學生對題目的理解,這有助于提高學生的解題速度,進一步掌握公式定理,也能幫助學生通過舉一反三,順利解答類似的數(shù)學題目.
參考文獻:
[1]杜娟.以解題能力為核心的初中數(shù)學解題教學研究[J].數(shù)學之友,2022(20):19-21.
[2]賓朝路.基于數(shù)學學科核心素養(yǎng)的初中數(shù)學解題教學研究[J].數(shù)理天地(初中版),2024(3):35-36.