溫瑩
[摘 ?要] 隨著新課改的不斷深入,以“題海戰(zhàn)術(shù)”提升解題能力的時代已然成為過去. 文章認為建立知識聯(lián)系的方法有單元系統(tǒng)化、專題系統(tǒng)化與學科系統(tǒng)化. 同時,文章以一道綜合題的教學為例,具體談?wù)劷⒅R聯(lián)系、提升解題能力的操作方法.
[關(guān)鍵詞] 解題能力;知識聯(lián)系;解題教學
新課標提出:“學生能力的培養(yǎng)應(yīng)以解題為突破口,讓學生在解題實踐中提升各項能力與數(shù)學核心素養(yǎng). ”可見,培養(yǎng)學生的解題能力是數(shù)學教學的核心內(nèi)容之一. 而解題能力又屬于一種個體獨特的心理形成物,具有一定的特殊性. 實踐證明,從知識之間的聯(lián)系著手,引導學生逐層深入地建構(gòu)完整的知識體系,可幫助學生形成可持續(xù)發(fā)展的解題能力.
建立知識聯(lián)系的方法
不少學生都有這樣的困擾:到初中后數(shù)學內(nèi)容紛繁復雜,方程、函數(shù)、幾何等千變?nèi)f化的知識點讓不少學生感到數(shù)學學習就是一團亂麻,說不清、道不明,剪不斷、理還亂. 其實,數(shù)學是一門系統(tǒng)性的學科,只要定期整理、練習、鞏固,就可以建構(gòu)成新的知識體系,體系一旦建成,解題能力就會得以發(fā)展.
(1)單元系統(tǒng)化:針對一些相對獨立的知識點,教師可鼓勵學生以單元為單位,進行一定的歸納與總結(jié),形成一個“知識鏈”. 學生在“知識鏈”的提煉中,逐漸在大腦里編織成一張新的以單元為單位的知識網(wǎng),而每個知識點則是這張知識網(wǎng)的結(jié)點.
(2)專題系統(tǒng)化:專題系統(tǒng)化主要是指打破教材所設(shè)定好的單元或章節(jié)體系,將同類的知識點或解題思想歸納在一起進行提煉、總結(jié),以形成新的知識體系,讓學生能更好地解決同類問題. 例如,化歸思想是解題中常用的數(shù)學思想方法之一,常涉及配方法、待定系數(shù)法、代入法、由抽象到具體的方法等. 我們可以將這些方法運用到涉及化歸思想的問題,歸納在一起進行專題復習,以提高學生的解題能力.
(3)學科系統(tǒng)化:學科系統(tǒng)化是指站到一定的高度,從總體上審視學科結(jié)構(gòu). 將數(shù)學看成一個整體的系統(tǒng)(如一棵樹),而這個系統(tǒng)又由幾個子系統(tǒng)(樹干)組合而成,子系統(tǒng)又由更小的子系統(tǒng)(樹枝)構(gòu)成,這些更小的子系統(tǒng)由一個個的知識點(樹葉)所組成.
解題教學建立在學科系統(tǒng)化的基礎(chǔ)上,會讓學生充分領(lǐng)略數(shù)學學科獨有的魅力,了解其基本原理,從而在大腦中建構(gòu)成完備的數(shù)學知識體系,為形成舉一反三的解題能力奠定基礎(chǔ).
教學案例
原題 ?如圖1所示,四邊形ABCD為☉O的內(nèi)接正方形,已知AB=4且PC與PD分別為☉O的兩條切線,切點分別為C,D. (1)求☉O的半徑;(2)若已知點E為BC邊的中點,連接PE,則PE的長度是多少?(3)如圖2所示,點M為BC邊上的任意點(點B,C除外),若以M作為直角的頂點,作∠AMN=90°,與直線CP相交于點N,求證:AM=NM.
1. 學情分析
本題主要考查學生對正方形和圓的綜合認識. 其中,問題(1)比較簡單,只要有一定的基礎(chǔ),就能順利結(jié)題;問題(2)的難度適中,符合大部分學生的認知水平;問題(3)對于大部分學生來說,有一定的困難. 筆者發(fā)現(xiàn)不少學生直接放棄了問題(3)的解答,也有小部分學生雖作了一些嘗試,但最后仍以失敗告終.
基于學生原有的認知,要求證AM=NM,通常以添加輔助線、構(gòu)造全等三角形為思維的切入點. 但全等三角形、圓和正方形在教材或教學中屬于不同板塊的內(nèi)容,它們不在同一時期學習,與學生最近發(fā)展區(qū)的距離有點遠. 這就需要教師將不同專題的內(nèi)容融合在一起,建構(gòu)新的知識體系. 本題最大的挑戰(zhàn)在于如何添加輔助線.
為此,筆者充分發(fā)揮了本題的教學價值,具體談?wù)勅绾卧诮忸}教學中建立知識之間的聯(lián)系,以突破學生的思維障礙,獲得解題技巧,提高解題能力.
2. 常規(guī)的解題方法
問題(1):只要結(jié)合正方形的判定定理與切線的性質(zhì),即可獲得☉O的半徑.
問題(2):一般利用垂徑定理得OE⊥BC,∠ECO=45°,再運用勾股定理即可求得PE的長度.
問題(3):在AB邊上取點F,使得BF=BM,利用問題(1)的答案求出∠MCP=135°,由全等三角形的性質(zhì)與判定定理即可得到AM=NM. 解決此問時,一般通過截長的方法構(gòu)建全等三角形,但也有學生嘗試運用補短法,想利用∠AMN為直角構(gòu)造出“K字形全等”的方法來求證,但在證明過程中遇到了新的障礙.
3. 建立知識之間的聯(lián)系,探尋解題技巧
常規(guī)解題中,大部分學生都是通過截長法或補短法的運用,將線段AM與NM放到三角形中證得其全等而解決問題. 這種解題思路的側(cè)重點在于全等三角形與正方形,而本題的題設(shè)條件既然給出了圓這個圖形,是否能充分利用這個條件呢?
若將線段AM與NM構(gòu)造到同一個三角形(△AMN)中再求證,只要證明該三角形為一個等腰直角三角形即可. 本題中的點A,M,C,N共圓是一個隱含條件,只要發(fā)現(xiàn)這個條件,解題將變得輕松. 為了讓學生充分感知知識之間的聯(lián)系,使得數(shù)學思維呈遞進式發(fā)展,筆者設(shè)計了以下教學過程:
(1)知識鏈接.
①如圖3所示,點P為線段AB上的一點,且AP=BP=CP=DP,若∠CPB=60°,則∠BDC的度數(shù)是多少?
②如圖3所示,△ABC與△ABD中,∠ACB=∠ADB=90°,P為線段AB的中點,若∠CPB=60°,則∠BDC的度數(shù)是多少?
③如圖4所示,△ABC與△ABD中,∠ACB=∠ADB=90°,P為線段AB的中點,若∠DPC=60°,則∠DBC的度數(shù)是多少?
設(shè)計意圖 ?通過知識鏈接①,調(diào)動學生回憶關(guān)于用圓的定義來證明四點共圓的具體方法,契合學生的最近發(fā)展區(qū). 知識鏈接②和知識鏈接③既是知識鏈接①的變式拓展,又為學生提供了四點共圓的常見圖形,在學生的思維中種下相應(yīng)的數(shù)形結(jié)合思想. 該知識鏈接的過程為學生形成良好的解題方法做好了鋪墊.
(2)發(fā)散思維.
如圖5所示,學生在以上知識鏈接③的思考過程中,感悟到點A,M,C,N都在以NA為直徑的圓O′上.
此時,學生的思維逐漸變得活躍,出現(xiàn)了以下教學對話:
生1:由=可得∠NAC=∠NMC=∠MAB,因此∠NAM=∠CAB=45°.
生2:其實不需要這么麻煩,根據(jù)知識鏈接①可知∠MCN=135°,同時四邊形AMCN又是圓O′的內(nèi)接四邊形,因此∠NAM=180°-135°=45°.
生3:我還有更加簡單的方法,根據(jù)同弧所對的圓周角相等的原理,可直接獲得∠MNA=∠MCA=45°.
設(shè)計意圖 ?學生的思維在知識鏈接的引導下得以有效擴散,解題思路與方法一個比一個簡潔、高效,此時課堂氛圍達到了本節(jié)課的高潮,每個學生都對本題產(chǎn)生了濃厚的興趣. 在此基礎(chǔ)上,筆者趁熱打鐵,提出了新的拓展應(yīng)用,鼓勵學生進行思考,以完善學生的知識結(jié)構(gòu),為幫助學生建構(gòu)完備的知識體系夯實基礎(chǔ).
(3)拓展應(yīng)用.
如圖6所示,BC,AD分別是△ABE兩邊上的高,已知AB=2,∠E=60°,且點P為AB邊的中點,求△DCP的面積.
設(shè)計意圖 ?本題作為“拓展應(yīng)用”題,旨在幫助學生鞏固本節(jié)課所學的知識,讓學生在知識的鏈接、思考與拓展中掌握解題技巧,深化對舊知的認識,同時建構(gòu)新的解題思路與方法,為今后解決類似的綜合題夯實基礎(chǔ).
教學思考
1. 由淺入深,引發(fā)頓悟
解題教學的關(guān)鍵不在于教會學生解一道題,而在于幫助學生建構(gòu)解題方法與思想,讓學生從一道題中獲得新的感知與感悟. 因此,教師在解題教學時,不能就題論題,而應(yīng)由淺入深地幫助學生回顧舊知,契合學生的最近發(fā)展區(qū)進行教學才能激起學生共鳴,從而自主發(fā)現(xiàn)解決問題的方法.
有些跨度大、范圍廣的綜合題往往令一些學生措施不及,出現(xiàn)思維卡殼也是情理之中的現(xiàn)象. 在本題的解答教學中,筆者則是以三個知識鏈接點進行預(yù)熱,幫助學生一起回顧怎樣用圓的定義或性質(zhì)證明四點共圓,并通過基本圖形引發(fā)學生思考,學生的思維被激活后,就會產(chǎn)生新的感悟. 這為學生后期遇到復雜圖形時發(fā)現(xiàn)四點共圓做好鋪墊.
2. 立足變通,促進發(fā)展
學生的發(fā)展是教育的主要目的. 充分挖掘題目的教學功能,不僅能體現(xiàn)題目的教學價值,更重要的是能讓學生變通思維,讓學生認識到解題通法雖有效,但遇到具體問題時應(yīng)具體、特殊對待,若一味地執(zhí)著于通法通解的“死胡同”,則會僵化思維,無法形成觸類旁通的解題能力.
總之,加強知識之間的聯(lián)系,對提高學生的解題能力具有重要作用. 但任何能力的提升,均需經(jīng)歷一個漫長而遙遠的過程. 因此,作為教師應(yīng)根據(jù)學生的實際情況與教學內(nèi)容,有針對性地進行長期訓練與培養(yǎng),鼓勵學生自主感知、感悟解題技巧,提升解題能力.
3174501908286