☉湖北省老河口市第三中學(xué) 朱小斐

小題大做做出精彩
——一道課本習(xí)題的探究歷程與感悟

☉湖北省老河口市第三中學(xué) 朱小斐

近讀《中學(xué)數(shù)學(xué)》，發(fā)現(xiàn)有多篇文章倡導(dǎo)教師關(guān)注教材、理解教材、研究教材，命題研究也應(yīng)回歸教材.受此啟發(fā)，筆者近期在教學(xué)“相似三角形”時(shí)，對(duì)課本中一道看似平常的“小題”進(jìn)行“大做”，起到了事半功倍的效果.本文講述該題的改編思路、探究歷程及教學(xué)感悟，與同行研討.

一、習(xí)題改編

原題（人教版九年級(jí)下冊(cè)第58頁第9題）如圖1，AD⊥BC，垂足為D，BE⊥AC，垂足為E，AD與BE相交于點(diǎn)F，連接ED.你能在圖中找出一對(duì)相似三角形，并說明相似的理由嗎？

這道題主要考查相似三角形的判定，是一道開放題，起點(diǎn)低，入口寬，學(xué)生基本都能完成.如若只是滿足于找出一對(duì)相似三角形，顯然沒有發(fā)揮出此題的價(jià)值，于是筆者在想：圖中共有幾對(duì)相似三角形？細(xì)心研究后竟然找出了8對(duì)！看來這道“小題”確實(shí)值得“大做”一番.怎樣做才能更精彩呢？經(jīng)過認(rèn)真思考，筆者將原題做了一些發(fā)展性的改編.

圖1

改編題：如圖2，AD⊥BC，垂足為D，BE⊥AC，垂足為E，AD與BE相交于點(diǎn)F.

（1）你能在圖中找出幾對(duì)相似三角形？請(qǐng)寫出并說明相似的理由.

（2）連接ED，圖中又增加了幾對(duì)相似三角形？請(qǐng)寫出并證明.

改編思路：改編后變?yōu)閮蓡?，第?）問圖形更為簡潔，有利于學(xué)生在相互交流中找出圖中所有的相似三角形，第（2）問讓學(xué)生動(dòng)手連接ED，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新生成的三角形，借助第（1）問的結(jié)論，找出△CDE∽△CAB，△ABF∽△EDF.這樣設(shè)計(jì)有利于學(xué)生思維的連續(xù)性，問題逐次展開，緊密關(guān)聯(lián)，從而使學(xué)生的探究活動(dòng)呈自然生長的態(tài)勢(shì).

圖2

二、探究歷程

1.第（1）問的探究

生1：如圖2，由∠ADC=∠BEC=90°，結(jié)合公共角∠C=∠C，可得△ADC∽△BEC，同理可得△AEF∽△ADC，△BDF∽△BEC，我找到了3對(duì)相似三角形.

師：很好，你這是一法多用，其他同學(xué)有補(bǔ)充嗎？

生2：我還發(fā)現(xiàn)△AEF∽△BDF，因?yàn)椤螦EF=∠BDF= 90°，∠AFE=∠BFD，所以△AEF∽△BDF.

師：好，已經(jīng)有4對(duì)了，還有嗎？

生3：我又發(fā)現(xiàn)了一對(duì)，是△AEF∽△BEC，因?yàn)椤螮AF+∠C=90°，∠EBC+∠C=90°，所以∠EAF=∠EBC，又因?yàn)椤螦EF=∠BEC=90°，所以△AEF∽△BEC.

生4：我也找到了△AEF∽△BEC，不過我利用了相似三角形的傳遞性，由△AEF∽△ADC，△ADC∽△BEC，可得△AEF∽△BEC.

生5：我受到生3的啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)還有一對(duì)，是△BDF∽△ADC，證明方法是類似的.

生6：這一對(duì)同樣也可以利用相似三角形的傳遞性.

師：對(duì).現(xiàn)在我們一共找到了6對(duì)相似三角形.

生7：（驚喜地）老師，我發(fā)現(xiàn)這6對(duì)相似三角形實(shí)際上只涉及4個(gè)三角形，它們是△AEF，△ADC，△BDF，△BEC，它們之間都是相似的，能不能把它們連在一起寫？

師：當(dāng)然可以.（板書：△AEF∽△ADC∽△BDF∽△BEC）

生8：我明白了，由△AEF∽△ADC∽△BDF∽△BEC，任意選取兩個(gè)三角形，就能組成一對(duì)相似三角形，這樣一共就有6對(duì)相似三角形.

師：說的真好！這樣我們就能快速而又不重不漏地找出所有的相似三角形，值得大家學(xué)習(xí)和借鑒.

點(diǎn)評(píng)：教師給學(xué)生提供了充分的思考、交流、展示的機(jī)會(huì)，在師生、生生之間的對(duì)話交流與學(xué)習(xí)借鑒中，學(xué)生新的發(fā)現(xiàn)、精彩的觀點(diǎn)或方法不斷涌現(xiàn).如生5受到生3的啟發(fā)，又發(fā)現(xiàn)了一對(duì)相似三角形；生4和生6的證明借助了相似三角形的傳遞性；生7和生8的總結(jié)更是精彩，一語道破了問題的本質(zhì)，為本環(huán)節(jié)的探究畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào).

2.第（2）問的探究

師：一道看似平淡無奇的題目，只要善于鉆研，就會(huì)精彩綻放.下面我們繼續(xù)探究，請(qǐng)同學(xué)們連接ED，看看圖中又增加了幾對(duì)相似三角形？請(qǐng)找出并給予證明.

生9：如圖1，除了剛才發(fā)現(xiàn)的6對(duì)相似三角形外，我還發(fā)現(xiàn)了△CDE∽△CAB，先由△ADC∽△BEC，得將比例式變形為，又因?yàn)椤螩=∠C，所以△CDE∽△CAB.

師：不錯(cuò)！借助第（1）問的結(jié)論，利用相似三角形的性質(zhì)獲得了證明的思路，這種方法對(duì)大家有什么啟發(fā)？

生10：還有△ABF∽△EDF，是由△AEF∽△BDF，得，將比例式變形為，又因?yàn)椤螦FB=∠EFD，所以△ABF∽△EDF.

生11：我還有一種證法，由△CDE∽△CAB，得∠CDE=∠CAB，即∠EBD+∠BED=∠EAD+∠BAD，而∠EBD=∠EAD，所以∠BED=∠BAD，又因?yàn)椤螦FB=∠EFD，所以△ABF∽△EDF.

師：很好，看來這兩位同學(xué)是受到了啟發(fā)，還有不同的思路嗎？

生12：還可以這樣證：如圖3，取AB的中點(diǎn)O，連接OD，OE，由直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半，可得OA=OB=OD=OE，所以A、B、D、E四點(diǎn)在以點(diǎn)O為圓心，OA為半徑的圓上，再由同弧所對(duì)的圓周角相等得∠ABE=∠ADE，∠BAD=∠BED，所以△ABF∽△EDF.

圖3

師：這個(gè)方法很新穎，你是怎么想到的？

生12：Rt△ABD和Rt△ABE有公共斜邊AB，可以得出A、B、D、E四點(diǎn)共圓，上學(xué)期學(xué)“圓”的時(shí)候研究過.

生13：我由四點(diǎn)共圓得到啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)了△CDE∽△CAB的另一種證明方法.由圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ)得∠BAE+∠BDE=180°，又因?yàn)椤螧DE+∠EDC=180°，所以∠EDC=∠BAE，又因?yàn)椤螩=∠C，所以△CDE∽△CAB.

生14：我補(bǔ)充一下，用這個(gè)方法也可以找到∠DEC=∠ABD，又因?yàn)椤螩=∠C，所以△CDE∽△CAB.

師：非常好！通過構(gòu)造輔助圓，達(dá)到圓與相似的完美結(jié)合，值得大家學(xué)習(xí).

點(diǎn)評(píng)：給學(xué)生充足的思考、書寫時(shí)間，讓他們盡情地表達(dá)、交流，在思維的碰撞中，在經(jīng)驗(yàn)的分享中，一個(gè)個(gè)證明方法自然生長出來.尤其是生12想到構(gòu)造輔助圓，借助同弧所對(duì)的圓周角相等，使證明變得簡單、明朗，具有很高的思維含量，同時(shí)也加深了知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力.

三、教學(xué)感悟

1.深刻理解教材，用好教材經(jīng)典例習(xí)題

章建躍教授在文1中指出：“教材不同于一般出版物，教材是要經(jīng)得起反復(fù)閱讀的……教材的結(jié)構(gòu)體系、內(nèi)容順序是反復(fù)考量的，語言是字斟句酌的，例題是反復(fù)打磨的，習(xí)題是精挑細(xì)選的.”教師要尊重教材，更要研究教材，善于對(duì)教材中的例習(xí)題做深度追問，進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兪脚c拓展，力爭達(dá)到“做一題，會(huì)一類，通一片”.上面展示的習(xí)題是“相似”這一章的復(fù)習(xí)題，旨在鞏固相似三角形的判定，通過改編，將其“小題大做”，雖然占用了半節(jié)課的時(shí)間，但學(xué)生的收獲卻是豐厚的.怎樣用好教材中的經(jīng)典例習(xí)題，需要我們深入研究與實(shí)踐.在這方面，劉東升老師基于教材例習(xí)題設(shè)計(jì)開發(fā)的“每日一題”活動(dòng)（詳見文2），值得我們學(xué)習(xí)和借鑒.

2.通過開放設(shè)問，追求開放的數(shù)學(xué)教學(xué)

上文中習(xí)題的兩問都是開放式問題，既有答案的不唯一，又有求解方法的多樣化，旨在通過開放式設(shè)問帶動(dòng)開放的數(shù)學(xué)教學(xué).開放式教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)話交流，讓不同學(xué)生表達(dá)不同的思考，教師的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生傾聽，思辨他人思路，分享經(jīng)驗(yàn)方法.如第（2）問的探究，生10和生11就是受到生9解題思路的啟發(fā)，借助前面已證的兩個(gè)三角形相似，得出兩組對(duì)應(yīng)邊成比例，進(jìn)而證明出△ABF∽△EDF，生13和生14受生12四點(diǎn)共圓思路的啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)了△CDE∽△CAB的另一種證明方法，這些精彩的課堂生成正是源自開放的數(shù)學(xué)教學(xué).試想，這樣的問題，這樣的思辨如果多一些出現(xiàn)在我們的數(shù)學(xué)課堂上，課堂生成一定會(huì)豐富多彩，課堂教學(xué)必然精彩綻放.

1.章建躍.中學(xué)數(shù)學(xué)課改的十個(gè)論題［J］.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考（上），2010（3～5）.

2.劉東升.經(jīng)歷問題生成，深刻理解教材——人教八上“每日一題”的命題實(shí)踐與思考［J］.中學(xué)數(shù)學(xué)（下），2014（4）.

3.夏盛亮.引導(dǎo)回歸教材，倡導(dǎo)開放教學(xué)——一次縣級(jí)期末卷的命題取向分析［J］.中學(xué)數(shù)學(xué)（下），2014（1）.

4.鄭毓信.“開放的數(shù)學(xué)教學(xué)”新探［J］.中學(xué)數(shù)學(xué)月刊，2007（7）.H