(郵編:200435 )
上海市嶺南中學(xué)
圖1
圖2
既然證明D、E、F三點共線比較棘手,不如反其道而行之,直接延長DE至點F,使EF=BE,連接CF與AF,那么四邊形ABCF為正方形嗎?即△ABD與△FCD全等嗎?遺憾的是依據(jù)該輔助線的作法不易證明.注意到兩三角形確實全等且BD=CD、∠EDC=∠ADB,不妨延長DE后使DF=DA,則△FCD≌△ABD,得FC=AB且∠FCD=∠ABD=90°(即四邊形ABCF為正方形),易證△BCE≌△FCE得BE=FE,問題迎刃而解.當(dāng)然,圖2的輔助線也可描述為“過點C作CF⊥BC,交DE延長線于點F”,證明也是手到擒來之舉.
綜合分析上述兩種方法可知,輔助線生成點本質(zhì)在于如何把兩條線段BE與ED整合成一條線段DF,從而把三條線段間的比轉(zhuǎn)化為兩條線段間的比.因此,由等腰直角三角形想到補(bǔ)為正方形看似精彩,但卻只是一種表象,屬于特殊條件下的技巧性處理,不具有一般性.
圖3
既然是把線段BE與DE整合成一條線段,那么能否把它們直接整合在射線BE上呢?當(dāng)然直接在BE的延長線上截取EP=ED不易處理,但過點C作BC的垂線BP并截取CP=CD,連接EP、BP(如圖3),則易證△ABD≌△BCP且△CDE≌△CPE,得∠BPC=∠ADB=∠EDC=∠EPC,即B、E、P三點共線,仿上也可求得比值.
圖4
策略一求值計算轉(zhuǎn)化
圖5
第二、求出所求比的兩條線段與第三條線段間的數(shù)量關(guān)系.
圖6
第三、直接計算兩線段的長度
圖7
策略二利用比例轉(zhuǎn)化.
圖8
例4 (2018年大連市中考第25題)如圖8,△ABC中,點D在AB上,點E在BC上,且∠BDE=2∠ABC,點F在BD上,且∠AFE=∠BAC,延長DC、FE,相交于點G,且∠DGF=∠BDE.
(1)在圖中找出與∠DEF相等的角,并加以證明;
(2)若AB=kDF,猜想線段DE與DB的數(shù)量關(guān)系,并證明你的猜想.
說明課前三天筆者就把例1與網(wǎng)友提供的圖2印發(fā)給學(xué)生,同時拋出了上述三個思考問題,并要求學(xué)生對自己研究的結(jié)論或觀點應(yīng)提供配套習(xí)題加以佐證.上面是筆者依據(jù)課堂探究結(jié)果整理而得,其中例2與例4由筆者提供并當(dāng)堂完成,而作為2019年本區(qū)一??继羁疹}壓軸題的例3并非課堂上的探究題,原題由學(xué)生抄自教輔資料.不過令人欣慰的是,在本次一模測試中筆者所任教班級例3的得分率為0.57,遠(yuǎn)超于區(qū)0.28的平均水平,可見課堂教學(xué)效果發(fā)揮了關(guān)鍵作用.另外,課堂上還處理了學(xué)生課前準(zhǔn)備的兩道證明三點共線題,限于篇幅整理時略去.
“就題論題”現(xiàn)象雖然在日常教學(xué)中依然有一定的“市場”,但畢竟容易遭到詬病,因此在各類展示課與比賽課中已難得一見,取而代之的是“一題多解”“一模多能”或“一圖一課(其實就是一題多變)”等更加開放性的習(xí)題教學(xué)新模式.單就“一題多解”的課堂教學(xué)而言,筆者經(jīng)過長期觀察發(fā)現(xiàn):其基本流程往往只是不同解法的一一展示,缺少對方法生成的本質(zhì)挖掘,似有“秀”方法之嫌.另外,發(fā)表在各類數(shù)學(xué)雜志上“一題多解”類文章有些也只是把各種解法進(jìn)行簡單羅列,對“為什么會產(chǎn)生一題多解”缺乏深層次挖掘,也有見“法”不見“理”之感,對習(xí)題教學(xué)可能會存在一定的誤導(dǎo).相反,筆者正是從挖掘輔助線的生成本源入手,揭示了例1中圖2的輔助線并非源于“補(bǔ)形”,而是意在將分子中的兩條線段整合成一條線段(即把三條線段之比轉(zhuǎn)化為兩條線段之比),進(jìn)而從“截長補(bǔ)短”角度生成出一題多解.然后又從“如何求線段比”入手,打開生成“一題多解”的另一扇窗.特別是思路分析也并非解題過程的簡單呈現(xiàn),而是從“知識轉(zhuǎn)化”角度詳細(xì)剖析思維生成的來龍去脈,不僅講清“怎樣做”,還著重明析“為什么這樣做”,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會“怎樣想”,為提升學(xué)生分析問題的轉(zhuǎn)化能力奠定堅實的基礎(chǔ).
雖然“題海戰(zhàn)術(shù)”之弊人皆知之,但“反復(fù)刷題”卻又讓不少同仁欲罷不能,其中緣由固然復(fù)雜,但缺乏“以題會類”的教學(xué)意識恐怕也是不容忽視的重要因素之一.課堂上,筆者以追求“以題會類”的習(xí)題教學(xué)最高境界為重,從知識轉(zhuǎn)化角度,借助“知識溯源(回顧初中階段與解題目標(biāo)相關(guān)的知識源)”,針對“如何證明三點共線”歸納了四種常見的處理方法,又通過四道例題詳細(xì)剖析了“如何求線段比”的轉(zhuǎn)化策略,明析處理這兩類問題的主要思考方向,并針對不同題目詳細(xì)分析如何依據(jù)條件而選擇適當(dāng)知識源進(jìn)行轉(zhuǎn)化的策略解讀與示范操作,極大地提升了學(xué)生處理同類問題的遷移與類化能力.
令人欣慰的是,“以發(fā)展學(xué)生思維能力為重”的習(xí)題教學(xué)觀早已深深植根于廣大同仁的育人理念,不過究竟如何發(fā)展學(xué)生的思維能力還是仁者見仁智者見智.對此,筆者的實踐體會是務(wù)必要堅持三點:第一、完善學(xué)生處理問題的思維方式是發(fā)展思維能力的基礎(chǔ).與只教“做法”不同,筆者還長期堅持教“想法”,引導(dǎo)學(xué)生用“知識溯源式目標(biāo)分析法”解決問題,從而學(xué)會“怎樣想”.所謂“知識溯源式目標(biāo)分析法”主要分為三步——首先要明確問題的目標(biāo)是什么(如例1的目標(biāo)就是求線段之比)、其次追溯初中階段與目標(biāo)相關(guān)的知識源(如求線段比的知識源主要有計算與比例轉(zhuǎn)化兩大類)、最后依據(jù)題目條件選擇合適的知識源逐步轉(zhuǎn)化(如例1依據(jù)特殊的等腰直角三角形和中點等條件宜選擇通過計算求比值);第二、豐富學(xué)生處理問題的轉(zhuǎn)化策略是發(fā)展思維能力的關(guān)鍵.解題中思維受阻是無法避免的,這就要求學(xué)生要具備豐富的轉(zhuǎn)化策略,積極調(diào)控受阻思維,突破難點.雖然轉(zhuǎn)化策略在形式上千變?nèi)f化(如化復(fù)雜為簡單、化陌生為熟悉、化繁難為簡易、化一般為特殊、化綜合為單一、化高維為低維等),但依據(jù)“所有數(shù)學(xué)問題都是運(yùn)用所學(xué)過的知識解決的”可知“知識轉(zhuǎn)化”才是一切轉(zhuǎn)化之源(無論是“求線段之比”還是“證明三點共線”都體現(xiàn)了“知識轉(zhuǎn)化”精髓;即使對于“截長補(bǔ)短”,在把線段不等關(guān)系轉(zhuǎn)化為相等關(guān)系再轉(zhuǎn)化三角形全等的轉(zhuǎn)化線路圖中,也凸顯了“知識轉(zhuǎn)化”的主線).因此,實際教學(xué)中只有堅持以“知識轉(zhuǎn)化”為本,才能真正豐富學(xué)生的轉(zhuǎn)化策略,提升他們的轉(zhuǎn)化能力;第三、發(fā)揮學(xué)生處理問題的能動性是發(fā)展思維能力的保障.毫無疑問,課前拋出問題以留給學(xué)生足夠的思考與探究時間、課堂上放手讓學(xué)生暢談自己的想法與做法、課后鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探究與質(zhì)疑等系列舉措,積極發(fā)揮了學(xué)生參與問題解決的能動性,激活了他們思維的主動性與創(chuàng)造性,全面地提升了他們的思維能力.
當(dāng)然,如何加強(qiáng)對習(xí)題潛在功能的挖掘是一個永恒的開放性主題,也值得大家深度思考與進(jìn)一步探索.