陳秀清
天津市靜海區(qū)大邱莊鎮(zhèn)中學(xué) 301606
學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)比學(xué)習(xí)方法重要,學(xué)習(xí)方法比學(xué)習(xí)知識重要.在解題教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生積極參與,同一道題不要局限于一種解法,要通過多法探究,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識的融合貫通.筆者通過一題多解的教學(xué),融合初中幾何眾多重要知識,以使學(xué)生收獲多種求解線段的方法與思路.
問題:如圖1所示,已知四邊形ABCD是邊長為1的正方形,點(diǎn)E是線段AD的中點(diǎn),連接BE得到△ABE,將△ABE沿直線BE折疊得到△FBE,BF與AC相交于點(diǎn)G,求線段CG的長.
圖1
這是一道以正方形為背景的幾何綜合題,綜合考查了軸對稱的性質(zhì)、正方形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、平行線分線段成比例定理、勾股定理以及三角函數(shù)等重要知識.學(xué)生需要根據(jù)題意作出輔助線,構(gòu)造全等三角形與相似三角形,然后利用它們的性質(zhì)解答,其中滲透了數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想,是一道較好的幾何綜合題.
師:通過閱讀試題,可得到的已知條件包括:正方形ABCD的邊長為1,點(diǎn)E是AD的中點(diǎn),△FBE 是△ABE 沿直線BE折疊得到,AC是正方形ABCD的對角線,所求問題是求線段CG的長.當(dāng)然線段CG的長不能直接去求,必須找到與線段CG相關(guān)的結(jié)構(gòu),從CG相關(guān)的結(jié)構(gòu)入手找到已知與未知的連接點(diǎn),與線段CG相關(guān)的結(jié)構(gòu)有哪些呢?
生1:從圖1可以看出,與線段CG相關(guān)的結(jié)構(gòu)包括:線段AC,△CGB,△AGB.
圖2
師:上述兩位同學(xué)都致力于求線段DH或HF的長,分別采用了相似三角形與射影定理,其他的步驟都相同,那么求線段DH或HF的長,還有沒有其他的方法呢?
圖3
圖4
圖5
師:這位同學(xué)把問題集在銳角三角形GAB中,通過解直角三角形求得AG的長,從而求得CG的長.在上述的不同解法中,分別展現(xiàn)了求線段長的三種方法,一是利用直角三角形的勾股定理求線段段長;二是利用相似三角形對應(yīng)邊成比例求線段長;三是利用解直角三角形求線段長,這些都是我們寶貴的解題經(jīng)驗.
學(xué)生學(xué)習(xí)知識是一個探索、發(fā)現(xiàn)、感悟的過程[1],在此過程中,學(xué)生 不僅收獲了知識,而且體驗到了知識的生成過程,收獲了解題方法與數(shù)學(xué)思想.在本課教學(xué)中,學(xué)生通過求與CG相關(guān)的量從而求得CG的值,體會到了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想.學(xué)生還通過添加輔助線構(gòu)造直角三角形、相似三角形、全等三角形,利用直角三角形的性質(zhì)、相似三角形的性質(zhì)、全等三角形的性質(zhì)解決問題,體會到了構(gòu)造法在解題過程中的重要性.同時,在探索的過程中,學(xué)生相互啟發(fā),由此及彼,由點(diǎn)及面,不斷生發(fā)思維的火花,促進(jìn)了思維的發(fā)展.由此可見,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)重視探究知識的生成過程,讓學(xué)生在獨(dú)立思考、小組交流中經(jīng)歷知識生成的過程,體驗數(shù)學(xué)思想方法,從而獲得探索的快樂.
鮮活的問題是規(guī)律探究的有效載體.實(shí)際上,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是通過解決問題發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)在規(guī)律,然后運(yùn)用規(guī)律解決問題.規(guī)律的內(nèi)涵豐富多樣,可以是通項公式,可以是計算方法技巧,也可以是解決某類問題的思路與步驟,還可以是抽象出來的數(shù)學(xué)思想方法.解決完具體問題后,不能局限于這一個問題,應(yīng)通過追問與探索,看看解決問題的方法是否具有普遍性與規(guī)律性,問題的結(jié)論是否可以進(jìn)一步延伸?數(shù)學(xué)問題千變?nèi)f化,但數(shù)學(xué)規(guī)律是恒定不變的.如在本例中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)在某一個三角形中,已知一個角的度數(shù)與另一個角的正切值,還有一條邊長,就可以解這個三角形,求出任意一邊的長,方法是過第三個角的頂點(diǎn)作垂線,構(gòu)造兩個直角三角形,利用勾股定理建立方程可以求得相應(yīng)線段的長.又如,在復(fù)雜的圖形中,發(fā)現(xiàn)其中的基本圖形,如本例中有一線三等角模型、三垂直模型,還有A型相似、X型相似、反A型相似、反X型相似等.因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生探究規(guī)律的意識,不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)[2].
數(shù)學(xué)知識是具有邏輯關(guān)系的一個知識體系[3].數(shù)學(xué)教師要幫助學(xué)生不斷加固知識結(jié)構(gòu),提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力,讓學(xué)生既見樹木又見森林.在本題的探究過程中,并沒有單純以解答問題為目的,而是注重了解法的對比聯(lián)系,通過一題多解的形式促進(jìn)學(xué)生多維思考,又通過多解歸一實(shí)現(xiàn)知識的融會貫通.學(xué)生探究出了五種解法,拓寬了思維路徑,培養(yǎng)了發(fā)散思維.同時,通過基本圖形的發(fā)掘與基本方法的發(fā)現(xiàn),學(xué)生能實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)在統(tǒng)一.