◎黃 赤 (湖南省湘潭市湘潭縣天易水竹學(xué)校,湖南 湘潭 411100)
有很多學(xué)生認(rèn)為要學(xué)好初中數(shù)學(xué)是一件很困難的事.根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),這些學(xué)生存在的問(wèn)題,分為以下幾種情況:
①將學(xué)不好初中數(shù)學(xué)的原因歸結(jié)為小學(xué)階段的應(yīng)用題沒(méi)學(xué)好;②學(xué)習(xí)定理時(shí),沒(méi)有認(rèn)真理解定理的推導(dǎo),不知道如何用幾何語(yǔ)言表達(dá)自己的想法和思路,能想出答案,但寫(xiě)不出規(guī)范過(guò)程;③對(duì)已學(xué)知識(shí)沒(méi)有歸納、總結(jié),無(wú)法將方法進(jìn)行靈活運(yùn)用;④看不出題目中的隱含條件,無(wú)法把已知條件、圖形語(yǔ)言與需要證明的結(jié)論相聯(lián)系.
針對(duì)以上四種妨礙學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的情況,我嘗試將數(shù)學(xué)模型融入練習(xí)課教學(xué)中,針對(duì)性地進(jìn)行模型訓(xùn)練,在學(xué)生掌握一些常用結(jié)論的推導(dǎo)后,再進(jìn)行同類(lèi)習(xí)題的練習(xí).經(jīng)過(guò)由陌生到熟悉的過(guò)程,學(xué)生輕松體會(huì)到成功的喜悅,自然而然就提高了學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而增強(qiáng)了解題能力.
因此,練習(xí)課的重點(diǎn)是:熟悉模型,熟悉模型中固定結(jié)論的推導(dǎo)及原理.例如,講解湘教版八下數(shù)學(xué)課本的復(fù)習(xí)題1第7題,我們是這樣做的:
例1如圖1(左),已知∠AOB=30°,P是∠AOB的平分線上一點(diǎn),CP∥OB,交OA于點(diǎn)C,PD⊥OB,垂足為點(diǎn)D,且PC=4,求PD的長(zhǎng).
從題中我們發(fā)現(xiàn),將角平分線和平行線相結(jié)合,可以得到一個(gè)等腰三角形,這是由一般到特殊的過(guò)程,歸納為:
模型一:
角平分線+平行線得等腰三角形(如圖1).
學(xué)生通過(guò)探究,發(fā)現(xiàn)平行線、角平分線、等腰三角形,三個(gè)結(jié)論中任取其中兩個(gè)條件,就可以推導(dǎo)出另一個(gè)結(jié)論,正是知其二而得一.接著我們發(fā)現(xiàn)這道題中還涉及角平分線的性質(zhì),于是我們又深入探討角平分線的性質(zhì),得到以下兩種與角平分線有關(guān)的類(lèi)型.
類(lèi)型1角平分線的性質(zhì)
已知:OP平分∠AOB,過(guò)點(diǎn)P作PF⊥OA,PE⊥OB,
則:PE=PF,△OEP≌△OFP并對(duì)稱.
歸納為:
模型二:
角平分線+兩垂直得對(duì)稱全等(如圖2左).
類(lèi)型2角平分線+一垂直
已知:OP平分∠AOB,PC⊥OP于點(diǎn)P,延長(zhǎng)CP交OB于點(diǎn)D,
則:點(diǎn)P是CD的中點(diǎn),PC=PD,△OCD是等腰三角形,△OCP≌△ODP(這個(gè)全等不是三線合一來(lái)的,而是利用角邊角定理證明出來(lái)的,這是學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn).)
歸納為:
模型三:
角平分線+一垂直得等腰三角形(如圖2右).接下來(lái)再讓學(xué)生練習(xí)下列7個(gè)習(xí)題.
①如圖3,平行四邊形ABCD的周長(zhǎng)為20 cm,AE平分∠BAD.若CE=2 cm,則AB=________.
②如圖4,在平行四邊形ABCD中,∠D=100°,∠DAB的平分線AE交DC于點(diǎn)E,連接BE,若AE=AB.求∠EBC的度數(shù).
③如圖5,點(diǎn)D、E分別是AB,AC的中點(diǎn),BE是∠ABC的平分線,有下列結(jié)論:①BC=2DE;②DE∥BC;③BD=DE;④BE⊥AC.其中正確的是( ).
A. ①② B. ①②③ C.①②④ D.①②③④
這三個(gè)題中圖形的形狀雖然與圖1不一樣,但其條件與我們研究的模型一相同,所以學(xué)生在理解了模型一的基礎(chǔ)上,對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題就能迎刃而解.
④如圖6,OP平分∠AOB,PE⊥OB于點(diǎn)E,PE=5,求點(diǎn)P到OA的距離的最小值.
⑤如圖7,在Rt△ABC,∠ABC=90°,CD平分∠ACB交AB于點(diǎn)D,DE⊥AC于點(diǎn)E,BF∥DE交CD于點(diǎn)F.求證:DE=BF.
⑥如圖8,△ABC中∠A=90°,AB=AC,BD是∠ABC的平分線,請(qǐng)說(shuō)明AB+AD=BC.
通過(guò)這道題回顧作輔助線的常用方法——截長(zhǎng)補(bǔ)短法.
⑦如圖9,已知在四邊形ABCD中,BC>AB,AD=CD,BD平分∠ABC,求證:∠BAD+∠BCD=180°
⑧如圖10,AD∥BC,點(diǎn)E在線段AB上,DE,CE分別為∠ADC,∠BCD的平分線.求證:CD=AD+BC.
第⑧題的圖10,讓我們很容易聯(lián)想到三垂直模型,于是做如下訓(xùn)練.
例2如圖11,∠DCE=90°,CD=EC,DA⊥AB于點(diǎn)A,EB⊥AB于點(diǎn)B,試猜想AB與AD、BE之間的關(guān)系,并證明.
三垂直模型中,我們可以得到既定的結(jié)論:∠ACD=∠E,當(dāng)DC=CE時(shí),兩三角形全等.
如圖12 ,AB=BC,BC⊥AB于點(diǎn)B,FC⊥CB于點(diǎn)C,E為BC上一點(diǎn),BE=CF,試探究AE與BF之間的關(guān)系,并證明.
圖11與圖12都有三個(gè)垂直,所以基本結(jié)論相同,利用互余找出相等的角,如果有線段相等,那么就會(huì)有全等三角形.
三垂直模型與一線三等角模型是很相似的,學(xué)生由八年級(jí)升入九年級(jí),隨著知識(shí)的增加,用發(fā)散思維讓學(xué)生自己研究這些數(shù)學(xué)模型,將結(jié)論進(jìn)一步完善,所謂“授之以漁”,才是教師教學(xué)的主要目的.
由此發(fā)現(xiàn),在習(xí)題教學(xué)中融入模型思想訓(xùn)練后,學(xué)生在做習(xí)題時(shí),只要遇到類(lèi)似模型的問(wèn)題就能更快速、準(zhǔn)確地找到解題的方法和途徑,還會(huì)在復(fù)雜問(wèn)題中,分解出自己所熟悉的模型,從中“化繁為簡(jiǎn)”,提高了解題速度,優(yōu)化了解題過(guò)程,豐富解題內(nèi)涵.
但凡事過(guò)猶不及,過(guò)分地強(qiáng)調(diào)和突出“模型”,容易導(dǎo)致學(xué)生忽視知識(shí)的本源,放棄最自然的解題思路的形成,從而禁錮了思維.所以我們主張,模型的應(yīng)用需要學(xué)生具有一定的知識(shí)和能力的積累,不宜以模型思維包打一切.在講授模型法解題的同時(shí),更應(yīng)注意突出模型的知識(shí)本源,形成基于通性通法的自然思路,這才是提高解題能力、優(yōu)化思維品質(zhì)的必由之路.
“問(wèn)渠那得清如許?為有源頭活水來(lái).”為提高學(xué)生的解題能力,在練習(xí)課中利用模型教學(xué)是一個(gè)很好的途徑.
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2021年26期