徐小建
(南通市通州區(qū)平潮實驗初中226361)
在“學(xué)程總結(jié)”過程中階段性總結(jié)一般有兩種分類標(biāo)準(zhǔn),一種是按時間段落分類,如每月總結(jié)、期中總結(jié)、期末總結(jié)等,第二是按知識結(jié)構(gòu)分類,如單元總結(jié)(較小范圍內(nèi)的相近知識總結(jié)),專題總結(jié)(較大范圍內(nèi)的相近知識總結(jié))等.本文通過一個案例來談“專題性總結(jié)”.
說明課前學(xué)生已經(jīng)完成相關(guān)學(xué)習(xí)材料,本節(jié)課是在此基礎(chǔ)上的交流、共享、提高課.
1.如圖1,下列正方形網(wǎng)格中,小正方形的邊長均相等,三角形的頂點都在格點上,則與△ABC相似的三角形所在的網(wǎng)格圖形是( )
2.在第1小題的條件下,若△ABC的面積為6,則和它相似的那個三角形的面積為,
此時,正形網(wǎng)格的邊長為.
【教學(xué)片斷】(略)
點評通過一組低起點的客觀題回顧三角形相似的判定和性質(zhì),在與學(xué)生的交流、追問中對相似的判定和性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理,揭示了靈活選用判定和性質(zhì)的策略,引導(dǎo)學(xué)生自主小結(jié)、提升,促使學(xué)生系統(tǒng)地理解、掌握知識,形成靈活運用知識的能力.
如圖2,等腰直角△PCD的銳角頂點P放在另一個等腰直角△PAB的直角頂點處,△PCD繞點P在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動.
圖2
1.若 ∠CPD的兩邊始終與斜邊AB相交,PC交AB于點M,PD交AB于點N.
(1) 求證:△APN∽△PMN;
(2)找出圖中除等腰直角三角形外的一對相似三角形并證明;
(3)請根據(jù)上面所證明的相似,寫出一個形如“NP2=NA·NM”的式子;
(4)請根據(jù)(3)的結(jié)果,編寫一道求線段長的計算題考考你的同桌.
2.若 ∠CPD的兩邊始終與直線AB相交,PC交AB于點M,PD交AB于點N,請畫出相應(yīng)的圖形,判斷1中結(jié)論是否成立,并說明理由.
3.若將上述問題中的“兩個等腰直角三角形”改為“兩個頂角相等的等腰三角形”,上述結(jié)論還成立嗎?
【教學(xué)片斷】
師:哪們同學(xué)來說說第一小問是怎么證明的?有哪些啟發(fā)?
生9:因為∠PNM=∠PNA,∠NPM=∠NPA,所以△APN∽△PMN;在做這道題的時候我覺得要會找相似的條件,那就是一要抓住相等的角,二要抓公共角,這樣就容易一些.
師:這是一個經(jīng)典的問題,生9總結(jié)的經(jīng)驗也很經(jīng)典.下面再來看看第二小問.
生10:△BPM∽△PNM.
(生10回答了一個答案之后準(zhǔn)備坐下,師追問)
師:還有嗎?你再想想我們剛才研究的第一小問題的結(jié)論喲!
生10:(思考了一會兒)還有,其實圖中有三個三角形相互相似,△APN∽△PMN∽△BMP.
師:好,下面誰來說說第三小問.
生11:我寫的是MP2=MB·MN.
師:你是怎么寫出來的?有什么經(jīng)驗可以總結(jié)嗎?
生11:我是模仿示例寫出來的,其實是用了△PMN∽△BMP,寫出對應(yīng)邊成比例就可以得出這個乘積式了,我記得以前老師講過,兩個相似三角形如果有一條公共邊,那么這條過是另兩邊的比例中項.
師:說得非常好,那還能不能再寫出一個類似的式子來呢?
(眾生小聲地說不能了)
生11:(肯定地說)不能了,因為圖中沒有共邊的相似三角形了.
師:那可不一定喲,沒有共邊的相似三角形,我們還有含等邊的相似三角形喲.
師:生12講得很好喲,在大家都覺得不能再寫了的時候,他一口氣寫了兩個,現(xiàn)在請你說說你的經(jīng)驗.
生12:一開始做這題時我的答案也和生11是一樣的,但是我總覺得還應(yīng)該有新的形式,但是就是想不到,剛才老師說我們還有含相等邊的相似三角形時,我一下子就想到了,其實含相等邊的三角形范圍更大,包含共邊相似三角形,所以我們以后遇到這類相似時要考慮全面一些.
師:那好,我們現(xiàn)在進(jìn)入下一個小問題,哪位同學(xué)來模仿例子出一道題?
(眾生沉默,顯然沒有同學(xué)出題)
師:那哪位同學(xué)做出了這題?
師:那么接下來還可以求什么?
師:能求PM、PN嗎?
生13:能求,由NP2=NA·NM,MP2=MB·MN就可以求了.
師:你之前會做嗎?
生13:不會,剛才知道了AP2=BP2=AN·BM后我才想到這么做的.
師:看來對AP2=BP2=AN·BM這一關(guān)系的發(fā)現(xiàn)也是制約我們解題和出題的原因,那我們現(xiàn)在會出題了嗎?
眾生:會出題了.
師:其實,你們做進(jìn)一步的研究可以發(fā)現(xiàn),圖中的線段中,只要知道兩條就能求出其余的所有線段,這個問題課后再去思考.
師:下面我們再來研究第二和第三個問題.
學(xué)生出示按要求變化后的圖形(圖略),教者結(jié)合圖形用動畫演示,引導(dǎo)同學(xué)們后得出相關(guān)結(jié)論仍然成立.(詳細(xì)過程略)
點評將一道經(jīng)典題目改編為一組環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的小題,每一小題解決一個重點知識、方法,使得重點突出、難點分散,將復(fù)習(xí)的意圖暗藏其中,采用扶上馬、送一程、跟著走、目送走的策略引導(dǎo)學(xué)生拾級而上,步步提升,形成登高望遠(yuǎn)之勢.
如圖3,△ABC中,AC=BC,點D是線段AB上一動點,∠EDF繞點D旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中始終保持∠A=∠EDF.若射線DE與邊AC交于點M,射線DE與邊BC交于點N,連結(jié)MN.
1.找出圖中的一對相似三角形并證明你的結(jié)論.
2.在圖3中,當(dāng)點D運動到AB的中點時,找出圖中的相似三角形并證明.(圖略)
3.在2的條件下,求證:在∠EDF繞點D旋轉(zhuǎn)過程中,點D到線段MN的距離為定值.
圖3
4.若將本題中的條件變化為∠A=∠B=∠EDF=90°,把△ABC打開,AC、BC邊分別表示為AC1、BC2,請畫出圖形,直接寫出相關(guān)結(jié)論.
【教學(xué)片斷】
師:剛才我們共同交流了探究一,現(xiàn)在我們再來研究探究二.哪們同學(xué)先來說說第一題.
生14:我找到了△AMD∽△BDN,由∠EDB=∠A+∠AMD和∠A=∠EDF可得∠NDB=∠AMD,再由∠A=∠B就可以證明△AMD∽△BDN.
師:說得非常清楚,還有不同想法嗎?
生15:我覺得就和上面一題是一樣的,即△AMD∽△DNM∽△BDN.
(這時下面有同學(xué)大聲說不可能)
師:有意思,能說說你是怎么想的嗎?能證明嗎?
生15:我是從剛才的題中得到的想法,還沒想好證法.
師:哦,那剛才那位說不可能的同學(xué)說說為什么不可能呢?
生16:因為點在運動,請看圖4,就明顯不可能是三個三角形相似呀.(投影學(xué)生畫的圖)
圖4
師:你真了不起,用圖形就直觀地說明的這三個三角形不可能同時相似,畫圖有時是一種非常好的方法,當(dāng)然前提是圖形要畫得比較準(zhǔn)確,這樣才能給我們一個初步的判斷,直觀判斷之后我們還要論證.那下面請你來論證一下,行嗎?
生16:這個我沒想好,我覺得從圖中就可以判斷了.
師:是的,這個圖畫得還是很準(zhǔn)確的.但是光憑畫圖不能代表證明喲,我們來想想,假如是△AMD∽△DMN那會有什么結(jié)論呢?
生15:我明白了,在圖4中,由于角是轉(zhuǎn)動的,所以如果△AMD∽△DNM只能是∠ADM=∠DMN,那么就會有MN∥AB,而事實上,在轉(zhuǎn)動的過程中它們的位置關(guān)系是變化的,不是確定的,所以不可能三個三角形同時相似.
師:你講得很有道理,所以我們不能只看圖形,還要論證,這樣我們才能對我們的結(jié)論確信無疑.下面我們再來探究第二個問題.
生15:我覺得這時應(yīng)該是△AMD∽△DMN∽△BDN.
師:這么確信?
生15:肯定,因為探究一中提到了含相等邊的相似三角形,如圖5,當(dāng)點D為AB中點時,△AMD和△BDN中就有邊AD=BD,再加上它們?nèi)齻€三角形有相等的角,所以一定可以證明的.(大家聽著生15的發(fā)言,都在緊張地思考,一會兒有幾個同學(xué)的表情告訴我,他們已經(jīng)解決問題了,這時生15停止了在紙上的分析)
師:你真是太棒了,這么短的時間想出了這么縝密的證明,大家聽明白了嗎?
生眾:明白了.
師:下面我們再來看第三個問題,哪個小組來交流呢?
(眾生沉默)
師:看來我們還都沒想好,現(xiàn)在老師提醒你們往前看,看看前面一問證明相似的過程中我們能得什么結(jié)論?
(下面有小聲的交流)
生17:如圖5,過點D作AC、BC、MN的垂線段DR、DS、DT,由前一問的相似三角形的對應(yīng)角相等可得MD、ND分別平分∠AMN和∠MNB,于是DS=DR=DT=定值.
圖5
師:講得非常好,現(xiàn)在請你來說說你做這道題的感受.
生17:這道題的問題一個比一個難,后面一個都與前面一個有關(guān)系,是建立在前面問題的基礎(chǔ)上的,所以解答這類問題時我們要回頭看一看已經(jīng)求解的內(nèi)容,從中獲得啟發(fā).
師:你總結(jié)得太好了,我們可以看到,越往后問題確實越來越難,如果直接讓我們來解第三個問題的話,我想可能就很難想到了,但是在這個系列問題中,我們循序漸進(jìn),拾級而上,最終我們也想出了第三問,這說明回頭看的重要性,同時更說明在對圖形基礎(chǔ)屬性把握的基礎(chǔ)上,還要善于挖掘圖形更多的性質(zhì).下面我們來展示一下第四問題的成果.
生18:我們的成果如圖6(投影),有以下結(jié)論:
圖6
(1)當(dāng)∠C1AB=∠C2BA=∠EDF=90°時,△AED∽△BDF.
(2)當(dāng)∠C1AB=∠C2BA=∠EDF=90° ,D是AB中點時,△AED∽△DEF∽△BDF.
師:第二個結(jié)論是什么時候想到的?
生18:是剛才想到的,由探究二的第二問想到的.
師:很好,說明這位同學(xué)在聽課的過程中及時將新的收獲用到解題的過程中去了,這種愛思考的習(xí)慣值得大家學(xué)習(xí).
生19:老師,其實不一定要是直角,只要∠C1AB=∠C2BA=∠EDF就有△AED∽△BDF,只要當(dāng)∠C1AB=∠C2BA=∠EDF,D是AB中點就有△AED∽△DEF∽△BDF.
師:你說得很對,能告訴大家你如何發(fā)現(xiàn)的?
生19:剛才生18說的是特殊情況,我是把情況一般化,其實也就是將探究二中的那個圖中的頂角∠C剪開,將點C變?yōu)镃1和C2,如圖7和圖8,上面有關(guān)結(jié)論也相應(yīng)成立.
圖7
圖8
師:你講得非常好,一語道破了這一類問題的本質(zhì).這也就是我們有些輔導(dǎo)書上所講的“一線三等角”“一線三直角”問題,其實它還是證明勾股定理時的弦圖的一半的一個變式圖形(畫示意圖略),所以有些資料上也稱之為“變式弦圖”.這一類圖形的共性就是有三個角相等,并由此產(chǎn)生一系列的全等或相似,在解題過程中我們要善于發(fā)現(xiàn)復(fù)雜圖形中的基本圖形,充分利用好基本圖形的性質(zhì),就能給解題帶來極大的方便.
點評在研究了探究一的基礎(chǔ)上,探究二加大了探究力度,問題進(jìn)一步開放,難度進(jìn)一步加大.教者在引導(dǎo)學(xué)生分析的過程中,對在探究一中所形成的經(jīng)驗進(jìn)行調(diào)用、辨析,產(chǎn)生新的認(rèn)知,使培養(yǎng)能力這個看似“務(wù)虛”的目標(biāo)真正得到了“落實”.同時,教者通過最后一個問題的設(shè)置讓學(xué)生對各種不同圖形之間的關(guān)系產(chǎn)生“頓悟”,有了“九九歸一”的感覺.
【教學(xué)片斷】
師:同學(xué)們,這節(jié)課老師和大家一起復(fù)習(xí)了相似的性質(zhì)、判定和應(yīng)用,在復(fù)習(xí)過程中我們梳理了知識,小結(jié)方法,提煉了策略,這三者合起來就形成我們的解題能力.當(dāng)然能力永遠(yuǎn)是第二位的,那么第一位是什么呢?那是“意識”,就是我們要“想到用”相似來解題,“意識”讓我們“想到用”,能力讓我們“會用”,如何才能“用好”“用巧”?這就要求我們站在一定的高度,掌握一定的數(shù)學(xué)思想,關(guān)于這一點我們同學(xué)也許不太理解.下面我來解決這個問題,同學(xué)們“今天這節(jié)課老師主要和大家探討了幾個題目?”
生21:兩條.
生22:不止兩條,因為每道題目里又有好多小題,可能有十多題吧.
師:這兩位同學(xué)說得都有道,現(xiàn)在我們來看看PPT上的小標(biāo)題,探究一:“一個常見的圖形”,探究二:變化條件再探究.你們說說看,我們一共探究了幾個問題?
眾生:一條?
師:一條?為什么?
生23:其實那么多的問題都是由這個常見圖形變化而來的,并且方法思路有很多共同之處,所以可以說本節(jié)課就研究了一個問題.
師:說得好,這就是我剛才所說的“數(shù)學(xué)思想”的具體表現(xiàn)了.說明通過剛才的交流,同學(xué)們對所謂的“數(shù)學(xué)思想”已經(jīng)有了一定的了解了.好,這節(jié)課就上到這兒,下課!
點評“編筐織簍,全在收口”,通過對本節(jié)課的回顧,闡明了知識、方法、策略與能力之間的關(guān)系,揭示了能力、意識和數(shù)學(xué)思想之間的關(guān)系,最終將落腳點放在很難落實的數(shù)學(xué)思想上,讓學(xué)生真真切切地感受到數(shù)學(xué)思想的存在,充分彰顯了復(fù)習(xí)課的高遠(yuǎn)立意.
“高立意”是指專題復(fù)習(xí)設(shè)計要以“提高獨立的、綜合性解題能力,掌握較為全面的解題方法、策略,形成一定的數(shù)學(xué)思想方法,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)”為立意,擺脫低水平的再現(xiàn)和大運動量題?;蝾}型戰(zhàn)術(shù).
在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中,“高立意”主要體現(xiàn)在以下兩點:一是課堂環(huán)節(jié)的高立意,通過“熱身→探究一→探究二→感悟→拓展”的整體流程將學(xué)生置于自主總結(jié)、層層提升的大環(huán)境中;二是在每一個小環(huán)節(jié)中,也體現(xiàn)出較高的能力、方法、策略立意.如,探究一的第4個問題引導(dǎo)學(xué)生從探究過程中找到一般性的結(jié)論,將探究成果推而廣之;再如,探究二的第4小問引導(dǎo)學(xué)生將眾多的圖形概括成一個圖形,讓學(xué)生體會“萬變不離其宗”“九九歸一”的感覺;再比如,在自主感悟部分,教者引導(dǎo)學(xué)生從多題到最終的一題,將學(xué)生對“數(shù)學(xué)思想”的認(rèn)識真真落到了實處.所有這些,都充分體現(xiàn)了教者在設(shè)計本節(jié)課時的高立意.細(xì)品這節(jié)課,能體現(xiàn)高立意的地方還很多,此處不再贅述.
為了讓教學(xué)設(shè)計的高立意在課堂中落實,讓學(xué)生的腦子動起來就成為了必須.如果我們強(qiáng)調(diào)思維的高立意,而學(xué)生卻因為沒有思維的原料和載體不能開展思維,那么再高的立意只能成教者的一廂情愿.正如愛因斯坦所說“一個空洞的頭腦是不能進(jìn)行思維的”一樣,我們必須讓學(xué)生的腦子里有足夠思維的材料,怎么辦?“低起點”是實現(xiàn)這一目標(biāo)的必然策略,通過低起點的設(shè)計,可讓絕大部分學(xué)生頭腦不再空洞,可讓同學(xué)們的大腦有足夠加工的原料,如此難度的教學(xué)設(shè)計,課堂后氣氛卻如此活躍,不能不說是低起點的功勞.
在本節(jié)課的設(shè)計中,熱身的兩個小題,探究一和探究二中的第一、二小問都是比較基礎(chǔ)的問題,絕大部分同學(xué)都能上手做一做,即便是比較難的問題,如探究一的兩個開放性問題,為了降低起點,教者特意設(shè)計了示例,給學(xué)生搭建了腳手架,對基礎(chǔ)特別薄弱的學(xué)生“牽著走”,基礎(chǔ)一般的學(xué)生“扶著走”,基礎(chǔ)較好的學(xué)生“跟著走”,比較優(yōu)秀的學(xué)生“目送走”,特別優(yōu)秀的學(xué)生“獨立走”,做到全員參與,各有所獲.
通過低起點讓學(xué)生介入了專題性總結(jié)只是教學(xué)的初級目標(biāo),如何實現(xiàn)教學(xué)設(shè)計中的高立意,設(shè)置“問題鏈”是實現(xiàn)低起點邁向高立意的有效途徑.
在本節(jié)課中,探究一的第一個問題設(shè)計了循序漸進(jìn)的四個小問題,將這一個常見圖形的各種性質(zhì)、關(guān)系解析得淋漓盡致,形成了一個微型的問題鏈,每一個微型的問題鏈?zhǔn)沁@類問題系統(tǒng)中的基礎(chǔ),只要打好了這個基礎(chǔ),就掌握了解決系統(tǒng)內(nèi)部問題的最基本的方法,由此就能建立更大的問題系統(tǒng).比如,本節(jié)課中,在問題一的基礎(chǔ)上,探索一又設(shè)置了兩個問題,使探究一實現(xiàn)了由特殊向一般的轉(zhuǎn)化,形成了一個中型的問題系統(tǒng).這個中型系統(tǒng)其實就是一個具有一定規(guī)模的認(rèn)知圖式,就有了一定的整體功能,在此基礎(chǔ)上教者設(shè)置了探究二,現(xiàn)場檢測剛形成的認(rèn)知系統(tǒng)的功能,使得問題系統(tǒng)成為一個大型系統(tǒng),最后教者還試圖利用課后拓展訓(xùn)練添加更多的新元素,將這一系統(tǒng)打造成超大系統(tǒng),使之具有更強(qiáng)大的整體功能.其實從本質(zhì)來看,這個系統(tǒng)其實就是一環(huán)套一環(huán),環(huán)環(huán)相扣的一個鏈.所以說,循序漸進(jìn)的問題鏈?zhǔn)菍崿F(xiàn)由低起點到高立意的有效途徑.
通過以上分析,我們不難看出低起點既保障了課堂教學(xué)的全員參與,也確保了所有學(xué)生有最起碼的收獲;循序漸進(jìn)的問題鏈既使所有學(xué)生在專題性總結(jié)的過程中享受過程,體驗成功,也保證學(xué)生沿著既定的目標(biāo)逐步提升;高立意為專題性總結(jié)明確了目標(biāo),指明了方向,讓課堂始終向著正確的方向行進(jìn).
只要我們在專題性總結(jié)的過程中,將低起點的鋪墊,問題鏈的方法和高立意的指向藝術(shù)地結(jié)合起來,就一定能讓專題性總結(jié)課做到曲高和眾!