數(shù)學教學的奧妙就在于如何引導學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題、歸納問題,其核心不是教會學生幾道題,而是教給學生終生受用的活的知識——數(shù)學思想和方法.
近年來,數(shù)學教學中都在倡導一種數(shù)學思想——數(shù)學模型化.它的推廣極大地豐富了學生的思維,為了數(shù)學教學改革提供了一條新的有效的途徑.下面我就通過幾道題的教學,談?wù)劃B透數(shù)學模型化思想的做法和體會.
一、細研大綱,深挖教材,發(fā)掘共性,歸納模型
全日制義務(wù)教育初中數(shù)學課本中蘊涵著許多基礎(chǔ)而又重要的數(shù)學思想和方法,數(shù)學老師必須細研大綱,根據(jù)大綱的要求去深挖教材,引導學生發(fā)掘和運用蘊涵課本內(nèi)容之中的數(shù)學思想和方法,引導學生透過不同的表面現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題中共存的本質(zhì)屬性,歸納出規(guī)律性的東西——數(shù)學模型,從而指導數(shù)學學習.由教一題到教一法,由曉一處到明一路.正如古人所云:“授人以魚,可供一飯之需;授人以漁,則終生受用。”
例1:求證:如果三角形一個外角的平分線平行于三角形的一邊,那么這個三角形是等腰三角形.
已知:如圖1,∠CAE是△ABC的外角,∠1=∠2,AD平行于BC.求證:AB=CA.
講完這道題之后,讓學生回頭觀察分析.
片刻,讓一學生板演.
例2:已知:如圖2,AD平行于BC,BD平分∠ABC,求證:AB=AD.
講評之后指出:這兩道題確實比較平常,在平常的現(xiàn)象背后往往隱藏著不平常的東西,需要我們?nèi)ヌ骄?,去發(fā)現(xiàn),去總結(jié).如果對這兩道題認真地做一下比較和分析,在課堂上也提問了部分學生,學生也不難發(fā)現(xiàn)其中隱含的這兩題的共性:“已知條件都是角平分線和平行線,結(jié)論都是要求證的是等腰三角形.”通過這兩題共性的揭示,慢慢引導學生歸納出“角平分線+平行線等腰三角形”的數(shù)學模型.
例3:如圖3:∠ABC,∠ACB的平分線相交于點F,過F作DE平行于BC,交AB于D,交AC于E.求證:BD+EC=DE.
當課堂上講解這個例題的時候,就很快有同學給出思路:由已知想到上面的數(shù)學模型,得到BD=FD,EF=FC,因而得證.
正是由于模型化思想的滲透,才使得學生可以輕松地找到了思維的起點,避開了證明含求和線段的常規(guī)復雜的方法.
二、探討變式,求活推新
數(shù)學模型是一種模型化的數(shù)學思想,它與教學采用的實物模型有著本質(zhì)的區(qū)別.因此不能像實物模型那樣生搬硬套,要在活用上下工夫.“數(shù)學就像萬花筒,變是數(shù)學的重要特征”,只有活用數(shù)學模型,才能“以不變應(yīng)萬變”.“如果把例1的條件和結(jié)論作如下變換:①若∠1=∠2,AB=AC,求證:AD平行于BC;②若AB=AC,AD平行于BC,求證:∠1=∠2.其結(jié)論是否成立呢?”
在課堂上我也做了嘗試,學生熱情高漲,并得出以下數(shù)學模型:“角平分線+等腰三角形→平行線”;“等腰三角形+平行線→角平分線”.對以上幾個數(shù)學模型進一步歸納分析易得出新的數(shù)學模型:角平行線、平行線、等腰三角形中,若任取二者為條件,則可得:“第三者”的結(jié)論.把三個模型化為一個模型體現(xiàn)了簡化相關(guān)教學內(nèi)容的特點.
三、聯(lián)想拓展,形成體系
《九年義務(wù)教育初中數(shù)學教學大綱》指出:“學生在不同的階段多獲得的知識往往是局部的……把各個局部的知識按照某種特點和方法組織成整體.才便于存儲、提取和應(yīng)用.”模型化思想亦是如此,不能只限定在某一局部,應(yīng)有拓展意識,力爭形成模型化的思想體系,聯(lián)想上面模型的歸納過程,在課本平面幾何的教學中又歸納出以下數(shù)學模型,從而形成了平面幾何模型的系列輪廓:
①角平分線、垂線、等腰三角形中任取二者為條件,則可得“第三者”的結(jié)論.
例4:已知:如圖4,AD是△ABC的角平分線,DE、DF分別是△ABD和△ACD的高.求證:AD垂直平分EF.
分析:運用以上數(shù)學模型很快可證得AE=AF,又因AD平分∠BAC,故可得AD垂直平分EF.
?、凇胺邸瞧椒志€+全等三角形”;“翻折+平行→等腰三角形+全等三角形”.
例5:折疊長方形的一邊AD,點D落在BC邊的點F處,已知AB=8cm,BC=10cm,求EC的長.
分析:由模型可得,∠1=∠2,△ADE?艿△AFE,運用勾股定理,建立方程可解之.
例6:把一張對邊平行的紙條(四邊形)如圖6那樣折疊,重合部分(△BDE是一個等腰三角形),求證:BE=DE.
分析:由模型得△BCD?艿△BFD,∠1=∠2,可得∠1=∠3,,從而BE=DE.
在教學中脈絡(luò)分明地滲透這些數(shù)學思想,學生就會學更輕松,課堂更能煥發(fā)生命的活力.讓學生掌握一定的數(shù)學思想方法,既是大綱的要求、教材的啟示,又是完成素質(zhì)教育重任的需要.只要我們細研大綱、深挖教材、揭示思想、求活推新,就能收到較好的教學效果.