江蘇省南通田家炳中學(xué) 楊 旭
趣味性問題是指基于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)情、心理特點(diǎn)設(shè)計的問題,學(xué)生在學(xué)習(xí)問題時會產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望,愿意主動經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、探究、抽象、鞏固、梳理、延伸的過程?,F(xiàn)應(yīng)用“相似三角形”的教學(xué)案例說明趣味性問題的設(shè)計與實踐方法。
在導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師要應(yīng)用一則典型的數(shù)學(xué)案例,讓學(xué)生把抽象化的概念與具象化的體驗結(jié)合起來,讓學(xué)生回顧以往的知識,夯實學(xué)習(xí)基礎(chǔ),從而能夠為開展后續(xù)的學(xué)習(xí)打好準(zhǔn)備。在這一環(huán)節(jié),教師不必給出具有很大難度的問題,而要確保問題的典型性。當(dāng)學(xué)生能結(jié)合以往學(xué)過的知識找到問題的答案時,他們會產(chǎn)生成就感,這種成就感會讓他們有信心進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)。
問題1:如圖1,線段AB、CD相交于點(diǎn)O,連接AD、CB,請寫出∠A、∠B、∠C、∠D之間的數(shù)量關(guān)系,并應(yīng)用數(shù)學(xué)理論說明自己的依據(jù)。
圖1
學(xué)生回答:在△AOD中,∠AOD=180 ° - ∠A- ∠D;在△BOC中, ∠BOC=180 ° - ∠B- ∠C。 應(yīng) 用對頂角相等的性質(zhì)可得∠AOD=∠BOC,那么可得180°-∠A-∠D=180°-∠B-∠C,從而可得∠A+∠D=∠B+∠C。
【設(shè)計思路】應(yīng)用典型的案例,幫助學(xué)生回顧了對頂角相等的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和的知識,學(xué)生在解決問題過程中夯實了基礎(chǔ)知識。
當(dāng)學(xué)生理解一個數(shù)學(xué)問題以后,教師需要引導(dǎo)學(xué)生辨析問題,了解這個數(shù)學(xué)問題背后呈現(xiàn)的機(jī)理,形成數(shù)學(xué)理論。如果教師能夠遵循學(xué)生的學(xué)情,讓學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)自主性,那么學(xué)生就會感受到學(xué)習(xí)的樂趣。學(xué)生在學(xué)習(xí)時,受到知識視野、思維水平、實踐能力的局限,有時會遇到學(xué)習(xí)挫折。為了幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)困難,教師需要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用合作學(xué)習(xí)的方法共同探究知識,以此讓學(xué)生感受到交流的樂趣,并讓學(xué)生在共同突破學(xué)習(xí)困境的過程中感受到探究知識的樂趣。
問題2:(1)圖2 中有幾對“對頂三角形”?(2)如果∠D=40°,∠B=36°,∠DAB和∠BCD的平分線AP和CP相交于點(diǎn)P,并且與CD、AB分別相交于M、N,請利用三角形對頂角的性質(zhì)來計算∠P的度數(shù);(3)假設(shè)∠D和∠B為任意角,其他條件不變,你認(rèn)為∠P與∠D、∠B之間的關(guān)系是什么?
圖2
【設(shè)計思路】讓學(xué)生分工合作逐步完成這三個任務(wù),在任務(wù)完成以后交流學(xué)習(xí),交換知識。(1)不僅要求學(xué)生找到正確的答案,還要找到解題的方法,令學(xué)生意識到在復(fù)雜的幾何圖形中要找到正確的圖形,可以將角、邊等作為依據(jù),避免重復(fù)找圖,或者漏掉圖形。該題需要學(xué)生具備發(fā)散思維和聚斂思維,在訓(xùn)練思維的過程中,學(xué)生能感受到思維提升的快樂。(2)結(jié)合問題(1)中獲得的知識來解題,驗證自己學(xué)習(xí)到的知識,產(chǎn)生學(xué)習(xí)成就感。(3)讓學(xué)生結(jié)合幾何圖形的特殊性,與自己的直覺形成數(shù)感,然后驗證自己的感覺,在探索、驗證的過程中感受學(xué)習(xí)的樂趣。
當(dāng)學(xué)生通過探索獲得知識以后,需要形成知識體系。教師需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)典型習(xí)題,結(jié)合具象化的案例來形成抽象理論知識,并在完成習(xí)題的過程中梳理知識,形成知識體系,這一體系就是學(xué)生需要掌握的理論知識。
問題3:(1)如圖3,計算∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=?(2)如圖4,如果已知∠B=50°,∠D=32°,∠BAM= ∠BAD,∠BCM= ∠BCD,請計算∠M。(3)如圖5,設(shè)∠B=x°,∠D=y°,∠BAM=∠BAD,∠BCM=∠BCD,請用含n、x、y的式子表示∠M的度數(shù)。(4)如圖6,已知點(diǎn)E在BA的延長線上,∠DAE的平分線和∠BCD的平分線交于點(diǎn)N,請計算∠ANC。(5)如圖7,已知點(diǎn)E在BA的延長線上,點(diǎn)F在BC的延長線上,∠DAE的平分線和∠DCF的平分線交于點(diǎn)P,請直接寫出∠APC的度數(shù)。
圖3
圖4
圖5
圖6
圖7
【設(shè)計思路】讓學(xué)生通過完成這幾道習(xí)題,全面回顧與相似三角形有關(guān)的知識。學(xué)生邊完成這幾道習(xí)題,邊回憶相關(guān)的概念、理論,為梳理知識體系做好準(zhǔn)備。
學(xué)生是否掌握理論知識,要從學(xué)生知識轉(zhuǎn)化的效果來驗證。教師需要為學(xué)生設(shè)計習(xí)題,幫助學(xué)生驗證知識結(jié)構(gòu)。教師設(shè)計的習(xí)題要緊扣相關(guān)知識點(diǎn),讓學(xué)生了解自己是否掌握了知識點(diǎn)、是否了解知識點(diǎn)與知識點(diǎn)之間的聯(lián)系。
問題4:如圖8,O是△ABC內(nèi)一點(diǎn),且BO,CO分 別 平 分∠ABC, ∠ACB。(1)如果∠ABC=80°,并且∠ACB=60°,計算∠BOC。(2)如果∠A=40°,求∠BOC的度數(shù)。(3)如果∠A=α,請含α的代數(shù)式表示∠BOC。
圖8
【設(shè)計思路】當(dāng)學(xué)生完成知識體系的梳理以后,需要讓學(xué)生應(yīng)用理論解決問題,讓學(xué)生驗證知識體系是否存在缺陷。這三道習(xí)題緊扣概念和理論,(1)需要應(yīng)用三角形的內(nèi)角和定理求值,(2)(3)需要應(yīng)用角平分線的定義和三角形的內(nèi)角和定理求值。三道習(xí)題全面、系統(tǒng)地幫助學(xué)生驗證知識結(jié)構(gòu)。
如果要讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)知識的樂趣,就要讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)知識的變化。比如,學(xué)生需要看到,一個已知條件或者一個未知答案的變化,會讓解題的過程發(fā)生哪些變化。這種讓習(xí)題開放式的變化,能讓學(xué)生的視野變得開闊,同時也要讓學(xué)生看到普遍性問題和特殊性問題之間的變化,使學(xué)生看到抽象化理論應(yīng)用于具象化問題中,可以發(fā)生哪些變化。
問題5:(1)如圖9,如果BO,CO分別平分△ABC的兩個外角,你認(rèn)為∠BOC與∠ABC的關(guān)系是什么?(2)如圖9,如果BO,CO分別平分△ABC的一個內(nèi)角和一個外角,交于點(diǎn)O,你認(rèn)為∠O與∠A之間是什么關(guān)系?
圖9
【設(shè)計思路】這兩道習(xí)題都是問題4 的變式。(1)考核學(xué)生的聚斂思維,如果學(xué)生具備類比和推理的思維,就能從解答問題4 中得到啟示,應(yīng)用問題4 中獲得的理論來建構(gòu)新的解題模型。于學(xué)困生而言,這是一道具有挑戰(zhàn)性的問題。(2)考核學(xué)生的想象力,這一題對于學(xué)中生而言有一些難度,學(xué)優(yōu)生也需要通過思考才能得到答案。學(xué)生可以通過發(fā)散聯(lián)想,關(guān)聯(lián)知識點(diǎn)來逐漸推理出問題的答案。學(xué)中生和學(xué)優(yōu)生可以在解答(2)中享受到挑戰(zhàn)難題的樂趣。
讓學(xué)生完成趣味性的習(xí)題,可以起到讓學(xué)生以完成習(xí)題作為目標(biāo),指引自己快樂學(xué)習(xí)的效果。如果要讓習(xí)題具有趣味性,首先,就要明晰習(xí)題設(shè)計的目標(biāo),讓學(xué)生每完成一道習(xí)題就能獲得成就感;其次,要讓知識深入探究的過程循序漸進(jìn)地發(fā)生,使學(xué)生能夠奠定好學(xué)習(xí)基礎(chǔ)以后,做好后續(xù)的知識挑戰(zhàn);最后,習(xí)題要具有層次性,讓每個層次的學(xué)生都能感受到完成習(xí)題的樂趣。