一次,筆者在聽一位年輕教師講課,這節(jié)課的內(nèi)容是“勾股定理的驗(yàn)證”。該教師向?qū)W生提出問題:“請利用4個直角三角形拼成一個正方形,你有幾種拼法?”問題提出后,學(xué)生們開始思考,筆者也跟著思考問題的解法。
問題的緣起
這樣的問題,至少有4種拼法,見圖1、2、3、4。
后來,筆者發(fā)現(xiàn)按照教材的要求只讓學(xué)生按照圖4以C為弦長和圖5以(a+b)為弦長來拼圖,從而驗(yàn)證勾股定理的合理性。圖2和圖3無法驗(yàn)證勾股定理,屬于多余的問題。這位年輕的教師改動了問題,把原有的問題復(fù)雜化,使筆者一時(shí)沒有摸清思路,也讓學(xué)生無從著手。這位教師違背了導(dǎo)學(xué)的初衷。
筆者認(rèn)為,導(dǎo)學(xué)的實(shí)質(zhì)應(yīng)該是把復(fù)雜的問題簡單化。如果把這位教師的問題改為:
問題一:請利用4個直角三角形拼成一個弦長C為邊長的正方形,求c2。
從圖7中可以看出,c2是4個直角三角形的面積和中間一個邊長為(b-a)的正方形的面積的和。
即:c2=4×(ab)+(a-b)2
=2ab+b2-2ab+a2
=b2+a2
由此勾股定理得到驗(yàn)證。
問題二:請利用4個直角三角形拼成一個弦長(a+b)的正方形,求c2。
即c2=(a+b)2-4×(ab)
=a2+2ab+b2-2ab
=b2+a2
由此:勾股定理也得到驗(yàn)證。這樣的問題既明確又簡單,學(xué)生容易掌握。善于把復(fù)雜的問題簡單化,這是教師的基本功。
同樣是這節(jié)課,還有一個問題,這位年輕的教師把問題模糊化,以為能讓學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,其實(shí)不然。她的下一個問題是:你能根據(jù)以下圖形寫出它的表達(dá)式嗎?如果我們把圖10的問題設(shè)計(jì)成問題三:
圖10中,(a+b)2=?
根據(jù)圖10:(a+b)2=?
(a+b)2=①的面積+②的面積+③的面積+④面積=b×a+b×(b+a)×(a+b)×a=ab+b2+a2+ab=a2+2ab+b2
根據(jù)圖11:(a-b)2=a2-①面積-②面積-④面積=a2-b×(a-b)-b2-b×(a-b)=a2-ba-b2+b2-ba+b2=a2-2ba+b2=a2-2ab+b2
導(dǎo)學(xué)就是把復(fù)雜問題簡單化
通過對以上問題的分析,筆者認(rèn)為導(dǎo)學(xué)就是把復(fù)雜的問題簡單化。如何才能把復(fù)雜的問題簡單化呢?可以從以下三個方面著手:
首先,對問題的設(shè)計(jì)單一化。年輕教師的問題設(shè)計(jì)的過于復(fù)雜,學(xué)生做題無從著手,要經(jīng)過反復(fù)的比對,擺成之后也不一定能驗(yàn)證勾股定理,這樣的問題既浪費(fèi)了學(xué)生的時(shí)間,也不能鞏固要學(xué)習(xí)的知識。本文的問題一、二就很單一,通過簡單的計(jì)算就能驗(yàn)證勾股定理。
其次,對問題的分析做到有序化。教師幫助學(xué)生分析問題,要從直觀開始,做到從簡單到復(fù)雜,有條有理,條理清晰,一步一步來。比如,本文的問題三的解題過程。驗(yàn)證完全平方公式。
(a+b)2=①面積+②面積+③的面積+④面積=b×a+b×(b+a)×(a+b)×a
這是4個圖形的面積=ab+b2+a2+ab=a2+2ab+b2
最后,問題解決的結(jié)論要明確。通過分析得出來的結(jié)論要明確,讓人一看就明白。
許多數(shù)學(xué)問題是神秘的,但是想明白了,結(jié)論又非常明確、非?,F(xiàn)實(shí),和生活密切相關(guān),這正是人們熱愛數(shù)學(xué),喜歡數(shù)學(xué)的理由。真心希望教師的導(dǎo)學(xué)能把學(xué)生引向神秘?cái)?shù)學(xué),導(dǎo)出許許多多熱愛數(shù)學(xué)的小數(shù)學(xué)迷。
(作者單位:江蘇省邳州市白埠中學(xué))