胡素芬
[摘 要] 在初三數(shù)學教學中應該重視基本圖形的教學. 應通過系統(tǒng)的基本圖形教學,使學生有規(guī)律地把握幾何基礎(chǔ)知識,既培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,又培養(yǎng)學生的抽象思維、邏輯思維能力,并且培養(yǎng)學生的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維能力,最終使學生形成嚴密的邏輯推理論證能力,為學生的終身學習和工作創(chuàng)造良好條件.
[關(guān)鍵詞] 基礎(chǔ)圖形;比例線段;同類題型;歸納整理
平行線分線段成比例定理是初三平面幾何的一個重要定理,它是研究相似圖形的最重要和最基本的理論,它一方面可以直接判定線段成比例,另一方面,當不能證明要證的比例成立時,常用這個定理把兩條線段的比“轉(zhuǎn)化”成另兩條線段的比. 把平行線分線段成比例定理應用在三角形上,就得到了定理的一個重要推論,這個推論是判定三角形相似的理論基礎(chǔ).
復習這部分內(nèi)容時,學生經(jīng)常覺得上課學習平行線分線段成比例定理內(nèi)容很簡單,但是做題時卻需要靈活應用,很難;教師講述平行線分線段成比例定理的內(nèi)容很容易,但是試卷作業(yè)反饋效果卻不盡如人意. 究其原因,不是學生不用功——“怎么教都教不會”,也不是教師的專業(yè)水平不過關(guān)——“自己都不會怎么教學生”,而是對于基礎(chǔ)圖形以及基礎(chǔ)圖形的組合和變式的研究與拓展不夠重視.
看過電視劇《射雕英雄傳》的都知道,劇中有“東邪”“西毒”“南帝”“北丐”“中神通”五位武林高手,他們和平行線分線段成比例定理的教學也有某種聯(lián)系呢!
“中神通”——王重陽
中神通王重陽——“中央為土”:原名“王喆”,這姓名的兩個字皆為“土”形,“中央,色黃”:王重陽既為道教大師,而道士用黃冠束發(fā),因此又被稱作“黃冠”.
王重陽少年時曾大舉義旗,與金兵對敵,但因不遺余力,動用數(shù)千人力,歷時數(shù)年建成“活死人墓”,在其中暗藏器甲糧草,作為起事之根本. 由于將士傷亡殆盡,王重陽憤而出家,自稱“活死人”. 后來生平勁敵林朝英在墓門智激王重陽,二人化敵為友,攜手同闖江湖.
林朝英對王重陽甚有情意,欲以身相許,但王重陽以國事為重,不談私情, 兩人本已化敵為友,后來卻又因愛成仇,約在終南山比武決勝,斗了幾千招,始終難分勝負.
最終,林朝英和王重陽打賭,石頭上刻字,勝過王重陽,逼迫他在出家為道士與跟她一起在古墓中長相廝守之間作一選擇,但王重陽寧愿把自己所建的古墓讓給她居住,自己另在古墓不遠處蓋了全真觀,出家為道士,那就是重陽宮. 而后道書讀得多了,大徹大悟,乃苦心潛修,功成丹圓后,前往山東布教,建立全真教,先后收馬鈺、孫不二、丘處機等七人為弟子,后世稱“全真七子”.
王重陽得知林朝英在活死人墓中逝世,想起她一生對自己情癡,悲痛萬分,于是悄悄從密道進墓,見到兩間石室頂上她遺刻的《玉女心經(jīng)》,招招克敵全真武功,后精研這《玉女心經(jīng)》的破法,終未成功.
后來武林奇書《九陰真經(jīng)》出現(xiàn)在江湖中,引起各路武林人士爭奪. 華山論劍,力壓四強,天下第一,王重陽因此奪得《九陰真經(jīng)》. 他決意不練經(jīng)中功夫,但為好奇心所驅(qū)使,禁不住翻閱一遍. 一經(jīng)過目,思索上十余日,即已全盤豁然領(lǐng)悟,后回到活死人墓,在最隱秘處刻下《九陰真經(jīng)》的要旨,并一一指出破除玉女心經(jīng)之法.
王重陽舊疾復發(fā),為了在死后留下一個克制“西毒”歐陽鋒之人,求段智興傳他“一陽指”,以“先天功”作為交換,后來王重陽假裝病死,以“一陽指”破掉了歐陽鋒的蛤蟆功,使得歐陽鋒退回西域,王重陽也在此之后逝去.
王重陽和洪七公都有義舉,曾抗擊金兵,以國家為重,所以在五大常數(shù)中只有0和1供選擇,才有切實意義. 王重陽的武功第一,緣于研究《玉女心經(jīng)》,奪得《九陰真經(jīng)》后,自己禁不住翻閱,有違當初華山論劍不研習《九陰真經(jīng)》功夫之嫌,雖然沒傳授“全真七子”相關(guān)功夫,但是世界還算相對公平,黃藥師、洪七公、“一燈大師”都練過《九陰真經(jīng)》或運用其療傷來恢復功力,歐陽鋒也逆練《九陰真經(jīng)》,武功達到新高. 雖然在《射雕英雄傳》中,王重陽已經(jīng)故去,對他的描寫只是殘存在部分人的回憶中,但是《九陰真經(jīng)》的江湖地位無人質(zhì)疑.
在日常教學中,提倡教師和學生尊重教材、分析教材、研究教材、整合教材、使用教材,同時強調(diào)“用教材教而非教教材”. 上教版的教材應該是數(shù)學教學的基礎(chǔ)和出發(fā)點. 以上海教育出版社出版的九年級第一學期數(shù)學書上第38頁例題7為例,來體現(xiàn)這套教材不輸于《九陰真經(jīng)》重要的江湖地位.
從這道課本例題出發(fā)我們發(fā)現(xiàn),本題的結(jié)論中得到線段的比例之和為1. 聯(lián)想其他類似的簡單練習,在煙波浩瀚的九年級數(shù)學幾何題海中“線段比例之和為1”的問題仿佛是閃閃發(fā)光的明珠,不僅熠熠生輝,而且隨處可見. 比較基礎(chǔ)而又有代表性的三個模型如下.
這三個基礎(chǔ)模型都是由非?;A(chǔ)的兩個“A字型”組合而成的組合圖形,這樣的基礎(chǔ)模型能夠啟發(fā)、鞏固、重現(xiàn)“求比例之和為1”的結(jié)論,究其解題根源,無非尋求合適的“A字型”比例線段,利用中間比過渡求和.
“東邪”——黃藥師
首先,這五大高手和五行有關(guān),作者金庸在名字中都有暗示. “東為木”:黃藥師三字表面看來似乎有“草”無“木”,其實不然,金庸使用的是繁體字,“藥”字的正確寫法是“藥”,一根巨木,赫然在下.
“正中帶有七分邪,邪中帶有三分正”的人物,是“桃花島”的島主,亦是桃花島派武學創(chuàng)始人. “桃花影落飛神劍,碧海潮生按玉簫”是他一生武功的寫照,武功造詣非凡,為金庸小說中武功絕頂?shù)母呤种? 黃藥師上通天文,下曉地理,五行八卦、奇門遁甲、琴棋書畫,甚至農(nóng)田水利、經(jīng)濟兵略等亦無一不曉,無一不精.
近年來,作為人口導入大區(qū),浦東的許多數(shù)學教育理念和做法都值得我們學習,接下來在2014年浦東二模卷第25題第(3)問中尋找“比例線段之和為1”.
2014年浦東新區(qū)二??荚嚱Y(jié)束,對于這道壓軸題,有的學生愛它愛之深,有的學生恨它恨之切,正如世人對“桃花島主”的落英神劍、玉簫劍法、玉漏催銀劍和碧海潮生曲的復雜而糾結(jié)的情感一樣. 如今翻出各種解法細細品味,陳題多解,回味無窮!
“西毒”——歐陽鋒
“西毒”歐陽鋒——“西為金”:“鋒”賴“金”利. 作為音樂家的歐陽鋒,常備樂器不是吉他,而是鐵箏,仍是“金”制,“西,色白”;長居白駝山,他本人、侄兒、部屬皆作白衣裝.
作為射雕時代中的頭號反派人物,只想武功天下第一,使用毒蛇、靈蛇杖法、蛤蟆功等,因逆練郭靖亂改的《九陰真經(jīng)》,第二次華山論劍中奪得天下第一,卻被黃蓉用計逼瘋,跟自己的影子打斗,接著離開華山,而瘋,后來與洪七公在華山比武. 洪七公之功由正轉(zhuǎn)逆,歐陽鋒則反,由逆轉(zhuǎn)正,兩人內(nèi)力頓時合而為一,水乳交融,一人是在寒冷徹骨時,因?qū)Ψ絻?nèi)力傳來而如沐春風,另一人是在全身炙熱時,接受對方內(nèi)力而頓感清涼,兩人當下融為一幅“太極之圖”. 就在此刻,洪七公一躍而起,抱住歐陽鋒,說“咱倆殊途同歸,最后變成哥倆好”. 歐陽鋒霎時回光返照,心中一片澄明,與洪七公相擁大笑,兩人在笑聲中同時辭世.
在研究2015年徐匯一模試卷第22題的過程中看似跟“線段比例之和為1”無關(guān),但是如果將此題進行變式和拓展,不難發(fā)現(xiàn)又回到了“線段比例之和為1”問題上來.
試題再現(xiàn) 如圖9,MN經(jīng)過△ABC的頂點A,MN∥BC,AM=AN,MC交AB于點D,NB交AC于點E,連接DE.
(2)因為DE∥BC,DE=1,BC=3,所
完成這道題目之后進行反思,輕而易舉地發(fā)現(xiàn)如果此題的圖進行一些微小的變化,就能尋覓“比例之和為1”的倩影,尤其是模型2將反復出現(xiàn),同側(cè)三角形模型猶如江南水鄉(xiāng)的撐傘姑娘,渾身散發(fā)著美麗和芬芳.
回顧變式和拓展過程,就像第二次華山論劍,風云變幻. 在完成最基本的任務(wù)后,教師引導學生進行進一步拓展、反思和小結(jié). “線段比例之和為1”如蛤蟆功,又如靈蛇拳法:手臂猶似忽然沒了骨頭,在許多看似沒有線段比例之和的問題中揭開問題的面紗也能發(fā)現(xiàn)線段比例之和為1的本質(zhì),猶如變了一根軟鞭,打出后能在空中任意拐彎.
“南帝”——段智興
“南帝”,真名段智興,《天龍八部》中主角段譽的孫子,大理國的皇帝,后因故出家,法號“一燈”,出自《法華經(jīng)》:以一燈傳諸燈,終至萬燈皆明. “南為火”:一燈大師之“燈”待“火”點燃. 其秘技為“一陽指”,而太陽是最大的一個火球,“南,色赤”:“燈”與“陽”皆作赤紅色.
第一次華山論劍,“東邪”“西毒”“南帝”“北丐”“中神通”五個人大戰(zhàn)七天七夜,全真教創(chuàng)始人“中神通”王重陽奪得天下第一,天下武林奇書《九陰真經(jīng)》被王重陽奪得,其目的是避免天下武林大亂. 為防自己死后無人能阻歐陽鋒,而在第一次華山論劍的第二年來到大理,用先天功交換了段智興的“一陽指”,卻不料,與王重陽同來的老頑童和段智興深愛的妃子劉瑛有染,并誕下私生子. 不料某一日鐵掌幫幫主“鐵掌水上漂”裘千仞潛入皇宮并襲擊瑛姑之子,瑛姑因而向段智興求醫(yī),而段智興本欲施救,待打開嬰兒襁褓時看到錦帕上刺著“鴛鴦織就欲雙飛”知道自己的皇妃心里仍惦記著周伯通,因而醋意大發(fā),加上他即將要參加華山論劍,而救人將消耗大量功力,猶豫之間,未救而致其死亡,后因心懷愧疚,萬念俱灰之下段智興出家為僧,法號“一燈”.
后來黃蓉身受重傷來到一燈住處尋求救治,一燈大師為黃蓉療傷,因使用了含有“先天功”的“一陽指”以致元氣大傷,后瑛姑來此尋仇. 郭靖假扮一燈擋住一刀后,瑛姑才覺悔意,后一燈出現(xiàn),瑛姑則羞愧而遠去,隨后與師弟一起翻譯了《九陰真經(jīng)》中總綱的梵文部分,也借助《九陰真經(jīng)》所載的療養(yǎng)法門,終得復原功力.
嘉定寶山無論在教育上,還是在教學中都勤于探索,積極改革,讓我們一起來欣賞2012年寶山一模第25題.
我們知道,互相垂直且有公共原點的兩條數(shù)軸構(gòu)成平面直角坐標系,如果坐標系中的兩條坐標軸不垂直,那么這樣的坐標系稱為“斜坐標系”.
試題再現(xiàn) 如圖16,P是斜坐標系xOy中的任意一點,與直角坐標系相類似,過點P分別作兩坐標軸的平行線,與x軸、y軸交于點M,N,若M,N在x軸、y軸上分別對應實數(shù)a,b,則有序數(shù)對(a,b)叫做點P在斜坐標系xOy中的坐標.
(1)如圖17,已知斜坐標系xOy中,∠xOy=60°,試在該坐標系中作出點A(-2,2),并求點O,A之間的距離;
(2)如圖18,在斜坐標系xOy中,已知點B(4,0),點C(0,3),P(x,y)是線段BC上任意一點,試求x,y之間一定滿足的一個等量關(guān)系式;
(3)若問題(2)中的點P在線段BC的延長線上,其他條件不變,試判斷上述x,y之間的等量關(guān)系是否仍然成立,并說明理由.
不難看出,在這道題的解答過程中,“線段比例之和為1”這個結(jié)論再現(xiàn)江湖,無論點P的位置在線段BC上還是在線段BC的延長線上都可以套用模型3,即三角形內(nèi)部模型來解決.
“北丐”——洪七公
“北丐”洪七公,“北為水”:七公姓“洪”,果見洪水滔滔. “北,色黑”:書中不曾描寫七公衣服顏色,但他作為丐幫老頭子,估計不管衣服原色為何,上身之后,必將改造成唯一色調(diào):總是黑.
洪七公為丐幫幫主,為人正義且機智,生性貪吃,曾經(jīng)因貪吃誤事,自斷其右手食指,故也稱“九指神丐”,無論黑白兩道都十分敬重他. 在桃花島,洪、黃、歐陽三人以音樂比試武功,島主吹簫,歐陽彈箏,洪七公沒錢買樂器,只好鼓著兩片腮幫子作“仰天長嘯”狀,實為艱苦樸素、廉潔自律之典范. 洪七公和藹正義,具有一切正派人物所應具有的優(yōu)點,一直率領(lǐng)丐幫抗擊金兵,其獨門武學為“打狗棒法”及“降龍十八掌”.
洪七公一生最大的敵人為“西毒”歐陽鋒,曾被其暗算多次,幾乎喪命. 晚年與歐陽鋒于華山比武,兩人打了四日,總之是打得神困力倦,幾欲虛脫,斗過棍棒,休息了一下,兩人接著又比拼內(nèi)力,結(jié)果竟戰(zhàn)到兩個均已奄奄一息. 兩人隔天又開始比起了紙上談兵,比法是洪七公按招式逐一告訴楊過打狗棒法,楊過演給歐陽鋒看,歐陽鋒再思考破解的杖法,兩人拆解了三天,到第三日,歐陽鋒已破解“打狗棒法”的前三十五路,而“打狗棒法”的第三十六路“天下無狗”,這一式則讓歐陽鋒思考到一夜之間須眉盡白,似乎老了十多歲,這才將之破解. 后比試內(nèi)功,耗盡功夫,歐陽鋒恢復記憶,兩人大笑,互相擁抱而逝.
丐幫為天下第一大幫,洪七公對外用“降龍十八掌”抗擊金兵,對內(nèi)用“打狗棒法”劫富濟貧,為人善良,就是面對“老毒物”遇到危險差點被火燒,也冒著生命危險去救他,滿滿的正能量. 以同樣2012年嘉定寶山二模卷第25題第(3)問為例,再現(xiàn)“比例之和為1”的精彩.
試題再現(xiàn) 如圖21,在△ABC中,∠ACB=90°,點P到∠ACB兩邊的距離相等,且PA=PB.
(1)先用尺規(guī)作出符合要求的點P(保留作圖痕跡,不需要寫作法),然后判斷△ABP的形狀,并說明理由.
(2)設(shè)PA=m,PC=n,試用m,n的代數(shù)式表示△ABC的周長和面積.
同一年份同一批學生面對一模和二模的數(shù)學試卷時,如果能夠比較熟練地掌握“線段比例之和為1”的幾個基本模型,不僅能夠增加對壓軸題的了解和研究,還能夠在分析問題的時候披荊斬棘,能夠在解決問題的時候所向披靡.
以上海教育出版社的教材為“中神通”,挖掘課本上的例題和習題的教學作用和價值,抽象概括出基本模型,配合四道各個區(qū)縣的模擬考試題正如“東邪”“西毒”“南帝”“北丐”四位武林高手華山論劍,刀光劍影中凸顯“平行線分線段成比例定理”的教學價值和解題價值,輾轉(zhuǎn)騰挪間強化“線段比例之和為1”在數(shù)學范圍內(nèi)的應用價值.
當然,初中競賽當中毫無疑問各大杯賽是數(shù)學問題研究最具代表性的顏值擔當,而“定倒數(shù)和問題”無疑是比較具有代表性的一類問題.
而這一類“定倒數(shù)和問題”通過添加平行線都能夠轉(zhuǎn)化成三類基本模型,根據(jù)符合模型的條件直接應用模型的結(jié)論就可以順利解決問題. 就像“南帝”的“一陽指”,看上去并沒有什么巨大威力,實際上一通則百達,掌握這一招,不僅能夠夯實基本技能的把握和基礎(chǔ)知識的鞏固,而且可以沖出考綱在自招和競賽中小試牛刀.
一個好的數(shù)學教學題材,能夠凸顯數(shù)學的重要基礎(chǔ)地位,可以將數(shù)學知識遷移到其他學科;一個好的數(shù)學教學題材,會讓我們的備課過程苦心經(jīng)營,會讓我們的數(shù)學課上得有聲有色,會讓學生聽得津津有味;一個好的數(shù)學教學題材,會讓教學效果事半功倍,會讓數(shù)學教學研究工作散發(fā)勃勃生機.
在日常教學中,對同類型題的整理進行一定的歸類整理,不需刻意過多,但是需要教師有一顆善于歸納整理的心,需要教師有一雙尋找、發(fā)現(xiàn)的眼睛. 對于教材中出現(xiàn)的經(jīng)典例題,歸其類,識其形,析其法,究其因,終將能得其果. 以一個個知識點為背景連成一串知識點,用一道道有代表性的例題串成一組組題組,這無疑是促進學與教的一個有效、可行的途徑. 這樣既可以達到復習的效果,又可以提升解題能力.
正如《射雕英雄傳》的主題曲所唱:
問世間是否此山最高,
或者另有高處比天高,
在世間自有山比此山更高……