李雪梅+任禮銘+趙思林
[摘 要] 四川省瀘州市高2017級第二次高考模擬考試(數(shù)學(xué))第18題是一道三角題,該題能夠激活學(xué)生數(shù)學(xué)思維,具有數(shù)學(xué)探究價值. 這個問題的研究性學(xué)習(xí),可以從試題的簡評、立意分析、思路與解法探究、問題的推廣、教學(xué)啟示等角度進行.
[關(guān)鍵詞] 三角;研究性學(xué)習(xí);推廣
四川省瀘州市高2017級第二次高考模擬考試(數(shù)學(xué))第18題(以下簡稱瀘州二模題)是一道三角題,該題能夠激活數(shù)學(xué)發(fā)散思維和創(chuàng)新思維,具有一定探究價值,是一道具有研究性學(xué)習(xí)的好問題. 本文擬從試題的簡評、立意分析、思路與解法探究、問題的推廣、解題后的回顧與教學(xué)啟示等方面作一番研究.
[?] 試題呈現(xiàn)與簡評
瀘州二模題:如圖1,在△ABC中,AB=2AC,cosB=,點D在線段BC上.
(1)當(dāng)BD=AD時,求的值;
(2)若AD是∠A的平分線,BC=,求△ADC的面積.
簡評:此題立意鮮明,思路寬解法多,極富思維價值,具有一定的探究價值.考試結(jié)果顯示,第(1)問大多數(shù)學(xué)生可以順利完成,得分情況較為滿意.對于第(2)問,由于題目給出的幾個條件不在同一個三角形中,即所給條件比較分散,很多學(xué)生缺乏將已知條件盡量集中或轉(zhuǎn)化到一個三角形中的解題策略,加之許多學(xué)生對條件“AD是∠A的平分線”的處理缺乏經(jīng)驗(原因之一是角平分線的性質(zhì)定理在初中平面幾何中早已不作要求),因而使求解思路混亂而難以下手,有不少考生甚至放棄此問. 由于考生在本題的耗時比較多且得分率也不太滿意,這說明本題是教學(xué)研究的好素材,教師應(yīng)抓住時機,分析原因,引導(dǎo)學(xué)生對此題開展研究性學(xué)習(xí).
[?] 試題的立意分析
立意是試題的考查目的.下面從考查數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、思想方法和能力素養(yǎng)等方面分析該題的立意.
1. 考查數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識
本題屬于解三角形的綜合問題,考查了正弦定理、余弦定理、面積公式、角平分線等基礎(chǔ)知識.
2. 考查數(shù)學(xué)思想方法
本題考查了數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、分類討論、方程等數(shù)學(xué)思想. 本題一般用三角法解答,此外,還可運用平面幾何法、解析法、向量法等方法求解.
3. 考查數(shù)學(xué)能力素養(yǎng)
該題考查了學(xué)生的思維能力、運算能力、問題推廣意識.數(shù)學(xué)能力素養(yǎng)的核心是思維. 本題對思維能力進行了全面考查,通過對解題思路的分析,對解題方法的嘗試與選擇可測試考生的直覺思維能力;通過對三角形邊長的計算、三角形面積的計算等可測試考生的運算能力、邏輯思維能力.
[?] 思路與解法探究
思維心理學(xué)認為,發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的核心. 本題具有思路寬闊、解法靈活多樣等特點. 本題可以從多種不同角度進行分析與探究,可以得到多種解法.
1. 第(1)問的思路與解法探究
(1)思路一:三角法
欲求的值,自然聯(lián)想到正弦定理和余弦定理,因此應(yīng)想辦法將已知條件盡可能地集中到同一個三角形中.
評注:運用解析法求面積的關(guān)鍵在于正確表示出各點的坐標(biāo),再根據(jù)坐標(biāo)寫出直線的方程,并利用點到直線的距離公式求出高,進而可求出三角形的面積.
[?] 問題的推廣
著眼于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、研究意識和創(chuàng)新精神,可著手于問題的拓展與推廣. 問題的推廣是指對問題進行引申、加強與一般化等. 推廣是培養(yǎng)創(chuàng)新意識、實踐能力的基本途徑,對試題的推廣,有利于促進學(xué)生認知的深化,開拓思維的視野,并能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力.
推廣1:題干和第(1)題保持不變,將第(2)題的“AD是∠A的平分線”改為“AD是∠A的中線”,BC=,求△ADC的面積.
推廣1將AD是∠A的平分線變?yōu)椤螦的中線,從而等量關(guān)系變?yōu)锽D=DC,即DC=BC,再按照上面的思路方法即可求出△ADC的面積.
推廣2:題干和第(1)題保持不變,若將第(2)題的“AD是∠A的平分線”改為“AD是∠A的高”,BC=,求△ADC的面積.
推廣3:將題干保持不變,若將第(1)問的“BD=AD”改為“BD=λAD”,那么此時又該怎樣求解呢?
推廣4:將題干中的條件“AB=2AC”改為“AB=λAC”,其余條件和問題都保持不變.
[?] 解題后的回顧與教學(xué)啟示
上面的思路探究與解法運用了數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、分類討論、方程等重要數(shù)學(xué)思想,并運用了三角法、平面幾何法、解析法、向量法等數(shù)學(xué)基本方法,有效訓(xùn)練了數(shù)學(xué)思維的靈活性、發(fā)散性、廣闊性和創(chuàng)造性.
此題對教學(xué)的啟示是多方面的:
(1)高三試卷評講課,應(yīng)重視對一些得分較低的題目的研究,特別是應(yīng)對那些富含思維價值和探究價值的題目安排一定時間進行重點研究.
(2)應(yīng)重視數(shù)學(xué)思想方法的教與學(xué),要讓數(shù)學(xué)解題過程充滿數(shù)學(xué)思想的陽光.
(3)數(shù)學(xué)解題教學(xué)要突出“解題策略”的訓(xùn)練,包括多角度地聯(lián)想,大膽地嘗試(包括添加輔助線,構(gòu)造輔助函數(shù),建立坐標(biāo)系等),直覺地預(yù)估(估算)等.
(4)數(shù)學(xué)解題教學(xué)應(yīng)重視一般解題規(guī)律的總結(jié).對于本題,可以提出如下問題:為什么一個題目既能用正弦定理,又能用余弦定理,還能用勾股定理和直角三角形中的銳角三角函數(shù)來求解?為什么本題能用向量法解答?可以讓學(xué)生知道:正弦定理與余弦定理等價,用勾股定理和直角三角形中的銳角三角函數(shù)可以推出(即證明)余弦定理,用向量法可以推出(即證明)余弦定理和正弦定理.這是本題能用多種方法解答的數(shù)學(xué)內(nèi)在邏輯.
通過對這個二模三角題“一題多解”式的研究性學(xué)習(xí),即對問題進行思路分析、求解、推廣等探究活動,很多學(xué)生對解三角形問題有了比較系統(tǒng)深入的認識. 因此,這道解三角形題目是進行研究性學(xué)習(xí)的好素材.endprint