李衛(wèi)
◆摘 ?要:數(shù)學(xué)解題的目標絕不是為了解題,而是通過數(shù)學(xué)問題解決,獲得學(xué)生更長遠的發(fā)展,同時對數(shù)學(xué)問題進行拓展研究,達到舉一反三,融會貫通的目標。習(xí)題課要設(shè)計出“問題串”的題系,要講習(xí)題的核心所在,講試題承載的思想方法。
◆關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)習(xí)題課;平行;專題復(fù)習(xí);問題串
《解題學(xué)引論》羅增儒教授對數(shù)學(xué)習(xí)題課的認識是這樣說的:題——即是問題,特征是概念的抽象概括、定理的發(fā)現(xiàn)證明、數(shù)學(xué)的應(yīng)用。數(shù)學(xué)題——練習(xí)型的題具有教學(xué)性,研究型的題具有學(xué)術(shù)性,考慮一種為狹義。解題:傳統(tǒng)意義的“解題”注重結(jié)果、注重答案,而現(xiàn)代意義的“問題解決”則更注重解決問題的過程、策略及思維方法。因此數(shù)學(xué)習(xí)題課嚴格意義上應(yīng)該是練習(xí)型數(shù)學(xué)問題解決的課堂,我們可以從三個層次深入理解習(xí)題課:認識習(xí)題課,從課到題;建構(gòu)習(xí)題課,從題到解;反思習(xí)題課,從解到思。下面,將通過《平行專題復(fù)習(xí)》這個案例來讓我們重新認識數(shù)學(xué)習(xí)題課。
案例:中考專題復(fù)習(xí)《玩轉(zhuǎn)平行》
一、教學(xué)設(shè)計思路
中考常考察學(xué)生對兩條直線特殊位置的應(yīng)用,其中平行尤為常見,啟發(fā)學(xué)生巧用平行線的性質(zhì)給解題帶來很大的幫助。這節(jié)課重點探討平行線的兩類應(yīng)用:①平行在多邊形變換中的應(yīng)用;②平行在函數(shù)中的應(yīng)用。難點是平行在函數(shù)中的應(yīng)用。希望通過這節(jié)課能幫助學(xué)生有效利用平行的性質(zhì)快速尋找到解相關(guān)題的思路。
二、教學(xué)環(huán)節(jié)
(一)平行在中考中的重要性
PPT展示近幾年中考數(shù)學(xué)試卷中涉及到平行的考題所占比例,明確學(xué)生需熟練掌握平行性質(zhì)解題的重要性。
提到平行,學(xué)生常聯(lián)想到以下相關(guān)的知識:角的關(guān)系(同位角、內(nèi)錯角、同旁內(nèi)角)、距離相等(平行線之間的距離)、平行線分線段成比例、直線表達式的一次項系數(shù)相等([k1=k2])等。老師板書關(guān)鍵點在黑板上。平行的相關(guān)知識掌握容易,但從這些基本性質(zhì)出發(fā),到熟練運用平行線相關(guān)知識解題的這條鴻溝確是很多學(xué)生感到為難的地方,我們該如何把握住題目的關(guān)鍵,快速破題呢?
(二)玩轉(zhuǎn)平行
第四題:由平行與中點聯(lián)想到構(gòu)造全等的三角形。
本環(huán)節(jié)精選了四類題型:利用平行線構(gòu)造相似的三角形,A型、X型等;利用平行線、角平分線構(gòu)等腰三角形;利用平行線之間的距離處處相等進行等積變換;利用平行線、中點構(gòu)全等三角形。通過這四類幾何題型的練習(xí),讓大家對平行的基本性質(zhì)的應(yīng)用有個更系統(tǒng)化的認識,如果我們再給它加一個函數(shù)的背景,那么又該如何運用平行來解題呢?
三、玩轉(zhuǎn)函數(shù)中的平行
【活動二】師生共同探究,先由學(xué)生獨立思考后,老師再提問點撥,學(xué)生講解解題方法。
老師可以設(shè)計問題串的形式啟迪學(xué)生思考:
問題1:這里的MN∥BD有何用處?(學(xué)生會發(fā)現(xiàn)內(nèi)錯角相等、A型相似等,讓他們能夠迅速的對圖形作出分析判斷。)
問題2:那么要判定△DNM∽△BMD,它們的邊或角還需要滿足什么條件?(要么兩夾邊成比例,要么再找一組對應(yīng)角相等。)
問題3:如果用兩夾邊成比例,那么列成的比例式就是[MNDM=DMBD],這里的DM、BD均可以表示出來。因為MN長度隨著M點的移動而變化,難點是如何用M的坐標表示出MN的長度呢?
問題4:根據(jù)MN∥BD,得到平行的三角形相似,從而算出MN長度。代入之前的比例式中,得到關(guān)于m的方程,你能求解出答案是多少嗎?
問題5:根據(jù)MN∥BD,在表示MN時,你們有沒有別的方法?(根據(jù)兩條直線平行,[k1=k2],那么可以求出直線MN表達式:y=-x+m,聯(lián)立兩條直線的表達式得到N坐標,然后再求出MN長度)
問題6:如果我們選擇的是方法二:再找另一組角相等,你會找哪一組角?(45°的角相等)
問題7:由這兩個45°角相等,結(jié)合圖形分析,你又有了什么新的發(fā)現(xiàn)?(兩個銳角相等,它們的正切值也相等,那么構(gòu)造相似的直角三角形,利用邊角倍數(shù)關(guān)系列出方程,求得答案。這種解題方法非常新穎,計算也很簡便,由角相等聯(lián)系到三角形相似解題,真是從相似中來,回到相似中去。這種方法妙得很?。?/p>
問題8:由這兩個45°角相等,大家還有沒有其他的發(fā)現(xiàn)?(分析圖形,結(jié)合一對45°角和一個公共角,得到兩個新的三角形相似,利用對應(yīng)邊的比,可求出AM長度。)
目前為止,我們給出了四種解題方法,這道深圳中考壓軸題讓我們玩出了新高度,簡簡單單的平行線,可以承載這么重的分量。讓我們欣喜的是,只要抓住平行的基本性質(zhì),由平行想到角相等,由平行構(gòu)造的相似三角形等,就可以像今天這樣快速破題。
四、鞏固提升
變式1:利用平行構(gòu)造相似三角形求出邊長,再根據(jù)邊長和平移距離,表示B的坐標。最后帶入反比例函數(shù)的表達式中求出m的值。
變式2:由平行線之間的距離處處相等進行等積變換,將四邊形面積轉(zhuǎn)換為三角形AKB的面積。從而求出面積的最大值。
我們知道題是數(shù)學(xué)習(xí)題課堂的主要載體,從溫習(xí)題設(shè)計到新授題探究,再到鞏固題提升,本節(jié)課選題準確、題量適中、難度恰當、方法多樣。反思本節(jié)習(xí)題課,授課者從幾個方面進行精心設(shè)計:解題思路;切入角度;同質(zhì)變式;異題變式。但數(shù)學(xué)解題的目標絕不是為了解題,而是通過數(shù)學(xué)問題解決,獲得學(xué)生更長遠的發(fā)展,同時對數(shù)學(xué)問題進行拓展研究,達到舉一反三,融會貫通的目標。因此,習(xí)題課不要搞題海戰(zhàn),要設(shè)計出“問題串”的題系;習(xí)題課不要就題講題,要講習(xí)題的核心所在,講試題承載的思想方法。