薛建彪
筆者參加了2015年蘇州市中考閱卷工作,所在的閱卷組批閱第24題,題目是一道較簡單的幾何題.學生對第1問的解法五彩紛呈,現(xiàn)對幾種典型的解法作評價分析.通過此題,筆者談談對教學的思考和啟發(fā),與同行交流.
1.原題呈現(xiàn)
如圖,在△ABC中,AB=AC.分別以B、C為圓心,BC長為半徑在BC下方畫弧,設兩弧交于點D,與AB、AC的延長線分別交于點E、F,連接AD、BD、CD.
(1)求證:AD平分∠BAC;
(2)若BC=6,∠BAC=50°,求DE、DF的長度之和(結果保留).
第1問標準答案提供的解法:由作圖可知BD=CD.
在△ABD和△ACD中,
AB=AC,BD=CD,AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SSS).
∴∠BAD=∠CAD,即AD平分∠BAC.
筆者本以為大多數(shù)學生能夠輕松地解答出第1問,但沒想到蘇州大市此題的平均分為5.15分(滿分為8分),得分較低.再看看學生的幾種典型解法:
學生1的解法:由作圖可知:BD=CD,又∵AB=AC,∴D點、A點都在BC的垂直平分線上,即AD為BC的垂直平分線,∴AD⊥BC,又∵AB=AC,∴∠BAD=∠CAD(三線合一),即AD平分∠BAC.
學生2的解法:由作圖可知:BD=CD,∴∠DBC=ACD,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ABD=∠ACD,在△ABD和△ACD中,AB=AC,∠ABD=∠ACD,BD=CD,∴△ABD≌△ACD(SAS),∴∠BAD=∠CAD,即AD平分∠BAC.
學生3的解法:過點D作DH⊥AE,DG⊥AF,由作圖可得:BE=BD=DC=CF=BC,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BD=DC,∴∠DBC=∠DCB,∴∠DBH=∠DGC,在△DHB和△DGC中,∠DHB=∠DGC,∠DBE=∠DCF,BD=DC,∴△DHB≌△DGC,∴DH=DG,又∵DH⊥AE,DG⊥AF,∴AD為∠EAF的角平分線,∴AD平分∠BAC.
學生4的解法:連接DE、DF,由作圖可得:BE=BD=DC=CF=BC,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BD=DC,∴∠DBC=∠DCB,∴∠DBE=∠DCF,∴△BED≌△CFD,∴DE=DF,在△AED和△AFD中,AE=AF,DE=DF,AD=AD,∴△AED≌△AFD,∴∠EAD=∠FAD,即AD平分∠BAC.
學生5的解法:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BD=DC,∴∠DBC=∠DCB,∴∠DBE=∠DCF,∴∠EAD=∠FAD,即AD平分∠BAC.
2.分析與評價
2.1本題特點
筆者查閱了近4年來蘇州市基礎解答題中對三角形全等判定的考察,無一例外地都放在了四邊形中,學生似乎習慣了“直來直去”的圖形,處理起來游刃有余.然而,2015年出卷老師在四邊形的基礎上增添了圓的元素——弧,兩個基本圖形(四邊形、?。耙恢币粡潯狈旁谝黄饡r,一部分學生就懵了,得出“BD=BA=BE”的結論,從而導致錯誤.
2.2學生的解法
學生1的解法中,抓住了特征條件:AB=AC,BD=CD,利用線段的垂直平分線的逆定理進行證明,方法另辟蹊徑,簡潔明了;學生2的解法運用三角形全等的判定條件邊角邊,雖然與標準答案中邊邊邊的解法相比,略顯繁瑣,但基本還在“通性通法”的范疇;學生3是通過構造到角的兩邊的垂線段,證明一次三角形全等得到垂線段長度相等,利用角平分線定理的逆定理得證;從學生4的解法中可以看出,此類學生雖然學會了三角形全等的證法,但不能靈活地篩選提取、組織有利條件,形成最佳方案解決問題;學生5的問題在于對圓的概念的理解不夠深刻,想當然地認為∠EAD和∠EBD是同圓或等圓中的圓周角與圓心角,缺乏學習幾何應該具備的“言之有據(jù)”的數(shù)學思維品質(zhì).
3.幾點思考與教學啟示
3.1在“通性通法”的基礎上培養(yǎng)學生發(fā)散性思維
章建躍博士指出:“‘通性’就是概念所反映的數(shù)學基本性質(zhì);‘通法’就是概念所蘊含的思想方法。教學中,注重基礎知識及其蘊含的數(shù)學思想方法,才是追求數(shù)學教學的‘長期利益’.”第1問要證明AD平分∠BAC,實質(zhì)上是要證明∠BAD=∠CAD,學生最容易想到證明兩個角相等的“通法”就是證明兩個三角形全等,共有五種方法,結合圖形與條件,最簡便的方法就是利用三邊對應相等證明.然而,筆者欣喜地看到,學生1和學生3能夠抓住“角被平分”這一基本圖形,聯(lián)想到等腰三角形“三線合一”性質(zhì),運用線段的垂直平分線逆定理和角平分線逆定理證明,無不彰顯出這兩類學生優(yōu)秀的發(fā)散性思維品質(zhì).因此,在日常課堂上,教師應該培養(yǎng)學生基本的“通性通法”意識,在此基礎上鼓勵學生采用多種方法解決問題,逐步發(fā)展學生的發(fā)散性思維.
3.2在預設基礎上關注生成,強化對比辨析,促進認知
教師除了要精心預設以外,更要關注教學生成.在日常教學中,伴隨教學進程的推進,一定會出現(xiàn)豐富的教學生成.這些生成是寶貴的教學資源,教師應密切關注及時收集、整理.通過實物投影、圖片上傳等方式將一些可用的對比素材及時呈現(xiàn),并讓學生仔細觀察這些資源,通過自主探究、合作交流等方式充分辨析.比如,在上述案例中,教師可以將5種解法“對比呈現(xiàn)”,引導學生經(jīng)歷觀察、辨析各種解法優(yōu)劣(包括錯誤)的過程,讓學生感知不同解法的繁簡,促進學生對4種證明解法的認知,提升學生問題解決的有效性與合理性,完善學生的認知網(wǎng)絡.
3.3引導學生自主建構幾何概念,體會數(shù)學本質(zhì)
一般而言,概念是同類事物本質(zhì)特征的概括.讓學生經(jīng)歷概念本質(zhì)特征的概括過程,使學生有機會通過自己的觀察與思考,從具體事例中抽象出概念的本質(zhì)特征進而獲得概念.幾何概念的獲得亦是如此.
案例:《圓》的集合定義教學片斷
教師:同學們小學里就學過了圓,能畫出圓的圖形嗎?動手畫一畫.
學生:(用圓規(guī)在紙上紛紛畫起來……)
(兩分鐘后)
教師:(從學生作圖中選取兩張)這兩個圓為什么一大一???
學生1:因為它們的半徑大小不一樣.
教師:說明半徑?jīng)Q定圓的——
學生:大小.
教師:(拿出其中一張放在不同位置上)圓的位置由什么決定?
學生2:圓心.
教師:如何確定一個圓?
學生3:只要確定圓心(定點)和半徑(定長).
教師出示問題:4個同學正在做投圈游戲,呈“一”字型排開,同時投圈,這樣的隊形對每個人公平嗎?你認為他們應該怎樣站,投圈才公平?說說理由.
學生4:他們可以按圓形站.
教師:想法很好?。ǔ鍪緢D1)為什么這樣站公平?
學生4:因為這4名同學到玩具(圓心)的距離都相等,都等于半徑長.
教師:如果換成100名同學游戲呢?
眾生:情況是一樣的.
教師:假設這4個同學到玩具的距離是1米,后來又來了兩個同學,他們到玩具的距離也是1米(如圖2),那么這兩個同學站在哪里公平?
學生5:還是圓上.
教師:如果來了100名同學呢?
眾生:圓上.
教師:類比這個游戲,誰來說說圓是由怎樣的一些點構成的?
學生6:到圓心(定點)的距離都等于半徑(定長)的一些點構成的.
教師:這樣的點有多少個?
眾生:無數(shù)個.
點評:學生在小學時已經(jīng)對圓有了一定的認識,基本能夠運用圓規(guī)畫出圓的圖形,但要讓學生理解圓的集合定義則存在較大困難.因此,教師首先讓學生通過作圖經(jīng)歷圓的形成過程及明確確定圓的兩個要素(圓心、半徑),然后設計了一個學生頗為熟悉、具體形象的“套圈”游戲,讓學生類比感知,自主建構出圓的集合定義“圓是到圓心的距離都等于半徑的點的集合”,體會圓概念的本質(zhì)屬性,學生深刻理解了圓的概念,解法5的錯誤就會少很多.
對于中考題,人們常常關注的是它的考試功能,事實上,筆者認為,更應該關注的是學生解答中考題所反映出的問題,以及給教師日常教學帶來的反思和啟示.此外,從教師自身專業(yè)發(fā)展來看,這些也是教師專業(yè)成長的寶貴資源.
參考文獻:
[1]章建躍.如何實現(xiàn)“思維的教學”.中學數(shù)學教學參考:中旬,2015(4):10-12.
[2]萬劍波.注重通性通法,促進學生的可持續(xù)發(fā)展.中學數(shù)學教學參考:中旬,2014(9):67-69.