☉山東省沂源縣實(shí)驗(yàn)中學(xué) 崔春近
適時(shí)“留白”,讓學(xué)生展示精彩
☉山東省沂源縣實(shí)驗(yàn)中學(xué) 崔春近
想到了國畫和書法應(yīng)該是疏密有致,疏處可以走馬,密處不使透風(fēng),在課堂教學(xué)中適時(shí)“留白”,讓學(xué)生展示精彩,同樣會(huì)收到不一樣的效果.在課堂中,教師讓學(xué)生充分展示自己的才華,通過學(xué)生的自主探究、小組交流,學(xué)生學(xué)會(huì)了如何在已知與未知之間架起一座“橋梁”,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)接收式向主動(dòng)探究式的根本轉(zhuǎn)變.教師以問題為背景依托,充分拓展學(xué)生思維的空間,讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí),在不知不覺中鍛煉提升了自己的思維.下面,筆者結(jié)合自身的教學(xué)和教學(xué)活動(dòng)中的所見、所感、所想,談自己的粗淺認(rèn)識.
題目1:(2013·呼和浩特·16)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(4,0)、B(-6,0),點(diǎn)C是y軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)∠BCA=45°時(shí),點(diǎn)C的坐標(biāo)為__________.
圖1
分析:本題在十字坐標(biāo)系中給出了A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),讓我們在y軸上尋找一點(diǎn),使得∠BCA=45°,解題的關(guān)鍵在于怎樣利用∠BCA=45°這一條件,如何將∠BCA=45°這一條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化.本想根據(jù)筆者自己的教學(xué)預(yù)設(shè)給學(xué)生講解,在課堂中自己把問題放手給學(xué)生,聽一聽學(xué)生的分析思路,卻收到了意外的驚喜.生1:我是利用面積相等法來求解的.具體過程如下.當(dāng)C點(diǎn)在y軸的正半軸時(shí),如圖1,作AD⊥BC于點(diǎn)D,設(shè)OC=h,則為∠BCA= 45°,所以據(jù)BC·AD=BA·OC得到解得h2=144或h2=4(不符合題意,舍去),所以h=12,所以C點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,12).
同理,當(dāng)C點(diǎn)在y軸的負(fù)半軸時(shí),可以得到C點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,-12).
(主要是考慮到∠BCA=45°,然后過點(diǎn)A作AD⊥BC于點(diǎn)D,這樣就構(gòu)造出了等腰直角三角形ACD,然后利用面積相等列出了等式,這一種方法比較好理解,但是計(jì)算上比較麻煩,方程中出現(xiàn)了四次方,對于學(xué)生們的計(jì)算能力是一個(gè)挑戰(zhàn))
生2:我是構(gòu)造等腰直角三角形,利用面積分割來求解此題.如圖2,過B作BD⊥BC與CA的延長線相交于一點(diǎn)D,然后作DD′⊥x軸于D′.因?yàn)椤螧CA=45°,所以三角形BCD是等腰直角三角形,BD=BC.易證Rt△BDD′≌Rt△CBO,所以DD′=6.
圖2
(還是考慮到∠BCA=45°,構(gòu)造等腰直角三角形BCD,同時(shí)還構(gòu)造出了一對全等三角形,然后利用面積分割列出了等式,這一種方法省去了學(xué)生1計(jì)算4次方的麻煩,但是構(gòu)造上有一定的技巧性)
生3:我也是構(gòu)造等腰直角三角形,利用相似來求解此題.我的輔助線的作法與學(xué)生2的相同,過B作BD⊥BC與CA的延長線相交于一點(diǎn)D,然后作DD′⊥x軸于D′.因?yàn)椤螧CA=45°,所以三角形BCD是等腰直角三角形,BD= BC.很容易證Rt△BDD′≌Rt△CBO,所以DD′=6.設(shè)OC= h,則AD′=h-10.根據(jù)Rt△AOC∽Rt△AD′D,得解得h=12或h=-2(舍去),所以C點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,12).
(還是考慮到∠BCA=45°,構(gòu)造等腰直角三角形BCD,同時(shí)還構(gòu)造出了一對相似三角形,然后利用相似三角形的對應(yīng)邊成比例列出了等式)
生4:我是利用軸對稱求解的.如圖3,作三角形BCA關(guān)于AC的對稱三角形ACD,連接BD與AC相交于點(diǎn)E,與y軸相交于點(diǎn)F,過D作DD′⊥y軸于點(diǎn)D′.很容易證Rt△BAE≌Rt△CFE,所以CF=10.又因?yàn)镽t△CDD′≌Rt△BCO,所以CD′=6,D′F=4,DD′=OC.設(shè)OC=h,由△DD′F∽△BOF,得h=12或h=-2(舍去),所以C點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,12).
(利用軸對稱構(gòu)造了三個(gè)等腰直角△BCD、△BCE、△CDE,然后通過兩次全等、一次相似來求解,在求解過程中體現(xiàn)了構(gòu)造的思想,并充分利用全等、相似的相關(guān)知識求出結(jié)果)
圖3
圖4
生5:利用輔助圓來求解.如圖4,作△ABC的外接圓,圓心為D,因?yàn)椤螧CA=45°,所以∠BDA=90°.易求得AD= BD=作DE⊥y軸,垂足為E,因?yàn)镈E=1,CD=所以CE=7.又因?yàn)镺E=5,所以C點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,12).
(利用輔助圓中圓周角和圓心角的關(guān)系,將∠BCA= 45°這一條件轉(zhuǎn)化,輕松地將問題轉(zhuǎn)化)
生6:我是利用相似、全等來求解的.具體過程如下.
如圖5,作AD⊥BC于點(diǎn)D,與y軸相交于點(diǎn)E.因?yàn)镃D=AD,所以Rt△DBA≌Rt△DEC,所以CE=10.設(shè)OE=x,因?yàn)镽t△AOE∽Rt△COB,x2+10x-24= 0,解得x=2或x=-12(不符合題意,舍去),所以x=2,所以C點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,12).
圖5
圖6
生7:通過翻閱高中課本,我是利用直線到直線的角來求解的.設(shè)C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,a),理得a2-10a-24=0.解得a=12或a=-2(舍去),所以C點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,12).
(直接根據(jù)直線BC到直線AC的角是45°,利用夾角公示就可以直接求出結(jié)果.但是公式的內(nèi)容超出了初中教材,需要自己課下提前學(xué)習(xí)才行)
生8:利用軸對稱構(gòu)造正方形,運(yùn)用勾股定理求解.如圖7,作三角形BCO關(guān)于BC的對稱三角形DCB,同理,作三角形AOC關(guān)于AC的對稱三角形ACE.易證∠DCE=90°.又因?yàn)椤螪=∠E=90°,所以延長DE與EA相交于點(diǎn)F,則四邊形CDFE是正方形.設(shè)OC=h,則BF=h-6,AF=h-4.在Rt△ABF中,由勾股定理可得(h-6)2+(h-4)2=100,解得h=12或h=-2(舍去),所以C點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,12).
(利用軸對稱構(gòu)造出了正方形,當(dāng)然,這里面運(yùn)用了矩形、正方形的判定,然后運(yùn)用勾股定理求出答案,方法十分巧妙)
圖7
題目2:如圖8,△ABC中,CD⊥AB于點(diǎn)D,下列條件中,一定能確定△ABC是直角三角形的是:①∠A+∠B=90°,②AC2+BC2= AB2,③AB·CD=AC·BC,….
學(xué)生對于①、②沒有什么疑問,但對于③卻展開了激烈的爭論.
圖8
生1:此條件不能確定△ABC是直角三角形,由AB· CD=AC·BC,得△ABC與△BCD的公共角是∠B,這是兩邊成比例,其中一邊的對角相等,不能夠證明△ABC∽△BCD,所以不能確定△ABC是直角三角形.
(大部分同學(xué)認(rèn)為學(xué)生1的分析有道理,教師也點(diǎn)頭認(rèn)可,學(xué)生2的分析卻讓課堂再現(xiàn)“波瀾”)
生2:此條件可以判定∠ACB=90°.
(同學(xué)們都投入了異樣的目光)
(師生都為生2的精彩講解喝彩,不約而同地為學(xué)生2的表現(xiàn)鼓掌)
生3:學(xué)生2的分析不正確,我們可以設(shè)AB=6,CD=2,AC=3,BC=4,此時(shí),AC2+BC2≠AB2,那么,△ABC不是直角三角形.
(生3通過這一舉例,讓生2的分析陷入了尷尬,高潮過后的“平靜”又起“風(fēng)波”.這時(shí),老師只有在一旁靜靜地等待,課堂是學(xué)生的課堂,學(xué)生的頭腦也并非容器,而是等待被點(diǎn)燃的火種!教師要給機(jī)會(huì),留出時(shí)間,給學(xué)生更大的空間,特別是思維的空間,使課堂正真成為學(xué)生學(xué)習(xí)的舞臺(tái).要讓學(xué)生戰(zhàn)勝知識的抽象,享受到成功的快樂)
生4:學(xué)生3的舉例不可以,若AC=3,CD=2,則AD=,若BC=4,CD=2,則BD=所以AB=所以對于AB、CD、AC、BC不能夠隨便賦值.
(問題在不斷地討論中落下帷幕,肖川語:“教育的過程就是一個(gè)不完美的人引領(lǐng)著另一個(gè)不完美的人追求完美的過程,我們永遠(yuǎn)走在‘趨于完美’的路上,而達(dá)到‘知行合一’需要一個(gè)過程.”所以教學(xué)的過程是不斷探究的過程,是突破思維定勢、大膽創(chuàng)新的過程.探索的過程充滿艱辛與苦惱,發(fā)現(xiàn)問題的根源所在可謂是歷盡“磨難”,方成正果.整個(gè)問題的探究,學(xué)生自由發(fā)言,師生共同營造了一個(gè)“平等、民主、親密、寬松”的教學(xué)氛圍,學(xué)生積極動(dòng)腦,大膽發(fā)言,當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí),教師期待的目光激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,探究的愿望油然而生.學(xué)生身臨其境的探究活動(dòng),使學(xué)生更清晰地明白了前因后果)
題目3:在如圖9所示的直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)是(3,4),點(diǎn)A繞著原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到點(diǎn)B,點(diǎn)B再繞著原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°得到點(diǎn)C,求點(diǎn)C的坐標(biāo).
分析:題目設(shè)置在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A繞著原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩次,然后求兩次旋轉(zhuǎn)后點(diǎn)C的坐標(biāo),題干“精煉”,但細(xì)細(xì)分析又感覺無從下手,不知如何去利用已知條件,怎樣找到解決問題的“突破口”呢?
備課組內(nèi)教師也對此題進(jìn)行了探究討論.
教師1:我們可以設(shè)A點(diǎn)的坐標(biāo)為(5cosθ,5sinθ),則C點(diǎn)的坐標(biāo)為(5cos(θ+135°),5sin(θ+135°)).因?yàn)閏os(θ+
(盡管這一思路易于理解,計(jì)算量也不是很大,但教師們都對這一求解思路持否定意見,因?yàn)榇朔ㄟ\(yùn)用了高中三角函數(shù)的知識,已超出了學(xué)生的接受水平.對于初中生來說很難理解,必須另辟蹊徑)
圖9
圖10
教師2:如圖10,連接BC,過B點(diǎn)作BD⊥OC.設(shè)C點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y),根據(jù)題意x2+y2=25①.又因?yàn)辄c(diǎn)B的坐標(biāo)為
(這一思路很清晰,也易于理解,主要運(yùn)用點(diǎn)C到原點(diǎn)的距離是5,還有B、C兩點(diǎn)間的距離就可以求出C點(diǎn)的坐標(biāo).但需要求解一個(gè)二元二次方程組,對于學(xué)生的計(jì)算能力是一個(gè)挑戰(zhàn).教師們一致決定,把這一題目作為一個(gè)探究性問題與學(xué)生一塊分析探究,共同找到最佳的解決方案.數(shù)學(xué)教師的教學(xué)水平也只有在解題探究的過程中才能體現(xiàn),“常在河邊走,哪能不濕鞋”,關(guān)鍵是如何去面對問題,每個(gè)學(xué)生都有無限的創(chuàng)造潛能,關(guān)鍵是老師的啟發(fā)、引導(dǎo)和鼓勵(lì))
課堂上教師引導(dǎo),師生共同探究,將問題一步步轉(zhuǎn)化,思路一步步清晰,方法也越來越簡單.
圖11
思路1:如圖11,反向延長CO到C′,使得OC′=OC,過點(diǎn)A作AF⊥x軸于F,交OC′于點(diǎn)E,過E作EG⊥OA,設(shè)GE=x.因?yàn)椤螦OC′=45°,所以O(shè)G=x.在Rt△AGE坐標(biāo)C點(diǎn)的坐標(biāo)為
思路2:如圖12,過A點(diǎn)作AD⊥OA,與CO的延長線交于D,作AE⊥x軸于點(diǎn)E,過點(diǎn)D作DF⊥AE于點(diǎn)F.因?yàn)椤螼AD=∠AFD=90°,所以∠OAE=∠ADF.又因?yàn)锳D= OA,所以△AOE≌△DAF,所以AF=3,F(xiàn)D=4,所以D點(diǎn)的坐標(biāo)為(7,1).又因?yàn)榫€段OD與線段OC關(guān)于原點(diǎn)位似,
圖12
圖13
思路3:如圖13,過A點(diǎn)作AD⊥OA,與CO的延長線交于D,連接AB.因?yàn)椤螧OA=∠OAD=90°,∠AOD=∠OAB= 45°,所以BO∥AD,OD∥AB,所以四邊形ODAB是平行四邊形.因?yàn)镺A的中點(diǎn)的坐標(biāo)為(-4,3),所以D點(diǎn)的坐標(biāo)為(7,1).又因?yàn)榫€段OD與線段OC關(guān)于原
題海無邊,教師想在有限的時(shí)間內(nèi)把題海中的無數(shù)條魚都“捕殺殆盡”,顯然是不可能的,唯有授人以漁,在問題探究中,根據(jù)實(shí)際為學(xué)生搭建探究和展示的舞臺(tái),讓學(xué)生在探究中不斷改進(jìn),在不斷改進(jìn)中提升自己的能力,才能把學(xué)生從題海中拉出,才能讓學(xué)生以不變應(yīng)萬變,從容于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之中.Z