楊興梅
【摘要】 在初中數(shù)學教學中,要變“教”為“導”,營造一種生動活潑的教學氣氛. 要充分利用學生的新奇感,引導學生觀察,鼓勵學生聯(lián)想,進行創(chuàng)造性學習.
【關鍵詞】 數(shù)學教學;創(chuàng)造性學習
當前改革發(fā)展素質教育,強調(diào)對學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),數(shù)學教育改革之一在于引導學生進行創(chuàng)造性學習. 要想讓學生學好數(shù)學,想要有一理想的教育效果,中學數(shù)學教育就必須引導學生進行創(chuàng)造性學習,以下是在教學中引導學生進行創(chuàng)造性學習的一點做法.
一、變“教”為“導”,營造一種生動活潑的教學氣氛. 把學生引入到“設境——探究——分析——發(fā)現(xiàn)——解決”的主動學習過程中去
例如:證明兩線段或兩角相等的過程中,有這樣一道題:
例1 已知:⊙O,⊙O′交于P,Q兩點,過P點作直線APB,CPD分別交⊙O于A,C,交⊙O′于B,D,且∠APQ = ∠DPQ,求證:AB = CD.
分析Ⅰ 就現(xiàn)有圖形來看,無任何三角形可供利用,故應設法添置輔助線,以AB,CD為對應邊構造出全等三角形,并且使這兩個三角形與已知條件有充分的聯(lián)系,自然想到利用兩圓的另一交點Q,連接QA,QB,QC,QD,要證AB = CD,只須證△QAB ≌ △QCD. 很容易發(fā)現(xiàn)∠QAB = ∠QCD,∠QBA = ∠QDC. 于是只須證QA = QC(或QB = QD),連接AC,只須證∠QAC = ∠QCA就可以了,因為∠QAC = ∠QPD,∠QCA = ∠QPA,因而只要∠QPD = ∠QPA就行了,這恰與已知條件相吻合,故命題得證.
證明 (如圖1)連接QA,QB,QC,QD,AC.
∠QPD = ∠QPA∠QAC = ∠QPD∠QCA = ∠QPA
?圯∠QAC = ∠QCA,QA = QC
又∵∠PAQ = ∠PCQ
∠B = ∠D
?圯△QAB ≌ △QCD?圯AB = CD.
分析Ⅱ 因為AB,CD各與兩圓的弦長有關,考慮到垂徑定理和等量的同分量相等,自然會將矛盾轉化為AB = CD ?圯 EF = GH(圖2),仍然看不出EF,GH之間關系的原因,是因為它們所處的位置不利,若分別將它們平移到OM和O′N,只須證明Rt △OMO′ ≌ Rt△O′NO就夠了,因為OO′為共用斜邊,故只須證∠OO′M = ∠O′ON就行了,再聯(lián)系到已知的∠QPA = ∠QPD及O,K,P,G和O′,K,P,H分別共圓,問題就解決了.
證明 (如圖2)O′,K,P,H和O,K,P,G分別共圓.
∠O′ON = ∠QPD∠OO′M = ∠QPA∠QPA = ∠QPD
?圯 ∠O′ON = ∠OO′M∠O′NO = ∠OMO′ = 90°OO′ = OO′
?圯 Rt△O′NO ≌ Rt△OMO′?圯 OM = O′N ?圯 EF = GH ?圯 AB = CD.
二、在教育教學中,發(fā)現(xiàn)學生有一種新奇感,并且對新東西善于聯(lián)想,是進行“創(chuàng)造性學習”的好素材
如:證一線段為另一線段的2倍,可證長線的一半等于短線,或證短線的2倍等于長線.
例:三角形任一頂點至垂心的距離,等于外心至對邊的距離的二倍. 針對這個問題,可以拓展學生思維,通過邏輯因果關系的分析,來改善學生的思維空間,實現(xiàn)學生認知能力的飛躍和突破,從而促進學生想象能力的不斷增長.
例2 已知:H是△ABC的垂心,O是外心,OL⊥BC于L. 求證:AH = 2OL.
分析Ⅰ 作直徑BD,則OL的2倍為CD(即OL = ■CD),那么只須證AH = CD即可,因AH,CD均垂直于BC,故平行,若再得AD∥HC即可. 不難發(fā)現(xiàn)它們都垂直于AB,故四邊形ADCH為平行四邊形,∴ AH = CD = 2OL.
證明 (如圖3)作直徑BD,連接AD,CD,則2OL = DC.
∴ AD⊥AB,DC⊥BC.
∵ H是△ABC的垂心,
∴ CH⊥AB,AH⊥BC.
∵ AD∥CH,CD∥AH,
∴ 四邊形AHCD是平行四邊形,
∴ AH = CD,∴ 2OL = AH,即AH = 2OL.
分析Ⅱ 作△ACH的中位線,把AH折半為MN,只須證MN = OL即可. 因OL,MN都垂直于BC,故平行可轉證OM與LN也平行,由平行四邊形的對邊相等確定OL = MN. 由垂心、外心和中位線的性質,OM∥BH∥LN即可得證.
證明 (如圖4)作△ACH的中位線MN,連接OM,LN,.
∴ MN∥AH,且MN = ■AH.
又∵點O是外心,點H是垂心,
∴ AH∥OL,BH∥LN∥OM(BH⊥AC,OM⊥AC),
∴ 四邊形OLNM是平行四邊形,
∴ OL = MN,∴ AH = 2OL.
分析Ⅲ 若?。粒鹊闹悬cE,只要證EH = OL就行了,這可以構造全等三角形來證明,?。拢鹊闹悬cF,AC的中點M,連EF,OM,LM,則得△HEF和△OLM的對應邊互相平行,且EF = LM,所以全等. 所以AH = 2EH = 2OL.
證明 (如圖5)?。粒鹊闹悬cE,BH的中點F,AC的中點M,連接EF,OM,LM.
∴ EF∥AB且 EF = ■AB,ML∥B 且ML = ■AB,即EF∥ML,且EF = ML .
又∵點O是外心,點H是垂心,
∴ BH⊥AC,OM⊥AC,AH⊥BC,OL⊥BC,
∴ FH∥MO,EH∥LO,
∴ ∠FEH = ∠MLO,∠EFH = ∠LMO.
在△HEF和△OLM中,
∠FEH=∠MLO,EF= ML,∠EFH = ∠LMO.
∴ △HEF ≌ △OLM(ASA),∴ EH = OL,∴ AH = 2OL.
三、引導觀察,啟發(fā)想象
在教育過程中引導學生對所學內(nèi)容進行全面、深入、正確的認識,可以讓學生在觀察中獲得新的發(fā)現(xiàn),從而進行“創(chuàng)造性學習”. 而創(chuàng)造離不開想象,必須想方設法采用一切可能去培養(yǎng)學生的想象能力,從而為學生的創(chuàng)造打下優(yōu)良基礎,在教學設計中,可以通過學生進行一系列具有邏輯因果關系的想象活動的訓練,來改善學生的思維空間,實現(xiàn)認知能力的飛躍和突破,從而促進學生想象能力的不斷增長,這樣就能讓學生順利展開“創(chuàng)造性學習”,有助于提高分析問題、解決問題的能力.
例3 BC為⊙O的直徑,AD⊥BC,垂足為D,■ = ■,BE和AD交于E,求證:AE = BE(圖6)
分析Ⅰ 如圖7,連接AB,AC,由BC為⊙O的直徑可推出∠ = 90°,即∠BAE + ∠EAC = 90°. 由AD⊥BC,可得∠C + ∠EAC = 90°,即可得到∠BAE = ∠C,又由已知的■ = ■可推出∠ABE = ∠C,這樣即可得到∠ABE = ∠BAE,即結論成立.
證明 略.
分析Ⅱ 如圖8,連接AB,FC,由AD⊥BC,可得∠EDB = 90°,由BC為⊙O的直徑,可推出∠BFC = 90°,即∠EDB = ∠BFC. 觀察圖中得∠EBD = ∠FBC,即可得出△BED ∽ △BCF,于是得∠BED = ∠C. 觀察圖中得∠BED = ∠BAE + ∠ABE,∠C = ∠BAE + ∠ABE,由結合圖得∠C = 2■ = ■∠ABE,所以∠ABE = ∠BAE得AE = BE.
證明 略.
分析Ⅲ 如圖9,連接AB,OA,由已知■ = ■, 可推出OA平分BF,且經(jīng)過圓心O,于是OA⊥BF,即∠AEF + ∠OAE = 90°,又由AD⊥BC,可得∠BED + ∠EBD = 90°. 觀察圖中可得∠AEF = ∠BED,從而可得∠OAE = ∠EBD①. 由圖中得OA = OB,所以∠OAB = ∠OBA②,② - ①,得∠OAB - ∠OAE = ∠OBA - ∠EBD,即∠BAE = ∠ABE,于是得結論AE = BE.
分析Ⅳ 如圖10,連接AB,并將半圓O畫成整圓,延長AD交輔助半圓于點M,由已知的BC為⊙O的直徑,AD⊥BC,可推出■ = ■,而■ = ■是已知的,所以可由■ = ■推出∠BAE = ∠ABE,從而結論成立.
證明 略.
題目還可變?yōu)椤埃拢脼椤眩系闹睆剑粒摹停拢?,垂足為D,?= ■,BF和AD交于E,求證:(1)AF2 = BE·BF;(2)若BD = 1,AD = 2,求tan∠DBE的值;(3)求證:BF = 2AD”等進行觀察,啟發(fā)想象.
總之,“創(chuàng)造性學習”的形式多種多樣,除了以上的方法,還可以在教學中根據(jù)不同氣氛,不同形式采用不同的方法進行創(chuàng)造性學習.