山東省淄博市周村區(qū)城北中學(xué) (郵編:638400)
眾所周知,中考試題的命制對(duì)初中數(shù)學(xué)教學(xué)具有一定的導(dǎo)向意義,將課本上的某些典型例題、習(xí)題改編為中考題,是近年來各地中考命題時(shí)較為普遍的一種做法.這也就引導(dǎo)廣大一線教師要關(guān)注教材,用好教材,用活教材,書中自有“考題目”,書中自有“解題術(shù)”,書中自有“言如玉”.因此,對(duì)教材例習(xí)題的分析和拓展,在教學(xué)上就顯得十分重要.下面結(jié)合自己對(duì)魯教版教材習(xí)題設(shè)計(jì)的實(shí)踐,與大家交流探討.
圖1
案例1(魯教版數(shù)學(xué)教材七年級(jí)下冊(cè)128頁例3)如圖1,在△ABC中,AC=BC,∠C=90°,AD是△ABC的角平分線,DE⊥AB,垂足為點(diǎn)E.
(2)求證:AB=AC+CD.
本題第1問比較基礎(chǔ),考察了角平分線的性質(zhì),下面重點(diǎn)談一下第2問給自己的習(xí)題設(shè)計(jì)啟示.教材中的解答是這樣的:在直角三角形ACD和直角三角形AED中,因?yàn)镃D=DE,AD=AD,所以△ACD≌△AED(HL),即AC=AE.
因?yàn)锽E=DE=CD,所以AB=AE+BE=AC+CD.
圖2
在平時(shí)的教學(xué)中,這道例題是不是到這里就結(jié)束了呢?我想還沒有.本題是初中階段例題中第一次出現(xiàn)線段和差的問題,對(duì)于解決這類問題的基本方法是截長(zhǎng)補(bǔ)短,在教學(xué)時(shí)要讓學(xué)生充分思考,教材介紹的是截長(zhǎng)法,教師要引導(dǎo)學(xué)生建立補(bǔ)短法,形成解決這類問題的基本思路.如圖2,延長(zhǎng)AC到點(diǎn)F,使CF=CD,連接DF.△DCF為等腰直角三角形,易得△ADF≌△ADB,同樣可證得AB=AC+CD.
至此,對(duì)于解決線段和差問題的基本方法讓學(xué)生進(jìn)行了初步感知,但如何讓學(xué)生能夠融會(huì)貫通,真正掌握解決這類問題的方法,我們可以對(duì)該例題重新設(shè)計(jì).如圖3,在△ABC中,AC=BC,AD是∠CAB的角平分線,AB=AC+CD,求∠ACB.
圖3
思路簡(jiǎn)析1如圖3,在AB上截取AE=AC,連接DE,證△ADE≌△ADC,因?yàn)锳B=AC+CD,易得DE=EB,所以∠B=∠EDB,即∠ACB=2∠B,由三角形內(nèi)角和,∠ACB+2∠B=180°,所以∠ACB=90°.
思路簡(jiǎn)析2如圖3,延長(zhǎng)AC到點(diǎn)F,使CF=CD,連接DF,因?yàn)锳B=AC+CD,所以AB=AF,證△ADB≌△ADF,所以∠B=∠F,即∠ACB=2∠B,由三角形內(nèi)角和,∠ACB+2∠B=180°,所以∠ACB=90°.
中考數(shù)學(xué)試題的形式和知識(shí)背景可能會(huì)千變?nèi)f化,但其中運(yùn)用的數(shù)學(xué)思想方法卻往往是相同的.我們來看2016淄博中考試題23題的第3問.
圖4
(1)求a的值;
(2)當(dāng)O、Q、M三點(diǎn)在同一條直線上時(shí),求點(diǎn)M和點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(3)當(dāng)點(diǎn)M在第一象限時(shí),過點(diǎn)M作MN⊥x軸,垂足為點(diǎn)N,求證:MF=MN+OF.
圖5
教學(xué)啟示人民教育出版社的章建躍博士說:“通性就是概念所反映的數(shù)學(xué)本質(zhì),通法就是概念所蘊(yùn)含的思想方法.”因此筆者認(rèn)為通性通法就是運(yùn)用數(shù)學(xué)的通用性質(zhì)去解決問題的通用思想方法.作為一名一線教師,平時(shí)聽了大量的課堂教學(xué),現(xiàn)在很多教師在講解題目時(shí),經(jīng)常給學(xué)生介紹很多的方法,尤其是一些很巧妙的方法,即簡(jiǎn)單又快捷,但往往這些方法不能通用,當(dāng)學(xué)生以后碰到類似的題目時(shí)還是束手無策,因此我們?cè)谶M(jìn)行教材題目的處理時(shí),要給學(xué)生講清通用的方法,解一題通一類,這樣效率就會(huì)明顯提升.
圖6
案例2(魯教版數(shù)學(xué)教材八年級(jí)上冊(cè)126頁想一想)如圖6,已知直線l∥AB,點(diǎn)P1、P2、P3都在l上,△ABP1,△ABP2,△ABP3的面積是否相等?為什么?
本問題是教材中的平行等積模型,在我們的教材中存在許多基本的數(shù)學(xué)模型,平時(shí)教學(xué)中,教師要充分研究教材,為學(xué)生搭建模型、應(yīng)用模型創(chuàng)造條件.在初次的復(fù)習(xí)時(shí),設(shè)置了3個(gè)小問題,循序漸進(jìn),層層提升,讓學(xué)生經(jīng)歷了建模、用模的過程.
圖7
問題1如圖7-①,若直線a∥直線b,則S△ABC=S△DBC,
若S△ABC=S△DBC,則直線a∥直線b
圖8
圖9
圖10
教學(xué)啟示本案例基于教材中的一個(gè)非常經(jīng)典的數(shù)學(xué)模型,引導(dǎo)學(xué)生正向和逆向兩個(gè)角度來進(jìn)行運(yùn)用,從而對(duì)反比例函數(shù)的一個(gè)重要性質(zhì)進(jìn)行了探究,提高了學(xué)生探究數(shù)學(xué)問題的能力.在平時(shí)的教學(xué)中,教師要善于利用教材中的基本模型,遵循學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”原則,把握好度,分層設(shè)計(jì),由淺到深,由易到難,逐步對(duì)問題進(jìn)行深入探究.數(shù)學(xué)教育家波利亞說過:“ 一個(gè)專心認(rèn)真?zhèn)湔n的教師能夠拿出一個(gè)有意義的,但又不復(fù)雜的題目,去幫助學(xué)生挖掘問題的各個(gè)方面,使得通過這道題,就好像通過一道門戶,把學(xué)生引入一個(gè)完整的理論領(lǐng)域 ”.
案例3(魯教版數(shù)學(xué)教材八年級(jí)下冊(cè)27頁聯(lián)系拓廣)如圖11,正方形ABCD的對(duì)角線相交于點(diǎn)O,正方形A′B′C′O與正方形ABCD的邊長(zhǎng)相等.在正方形A′B′C′O繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)的過程中,兩個(gè)正方形重疊部分的面積與正方形ABCD的面積有什么關(guān)系?請(qǐng)證明你的結(jié)論.
圖11
圖12
本題是課后的一道習(xí)題,基本解法有兩種.
許多數(shù)學(xué)問題它們都是衍生生長(zhǎng)的,下面把該教材問題進(jìn)行變式提升,推陳出新,充分發(fā)揮題目的教學(xué)功能.
變式1如圖13,在等腰△ABC中,∠ABC=90°,O為AC邊上的中點(diǎn),過點(diǎn)O作OE⊥OF,交AB于點(diǎn)E,交BC于點(diǎn)F.若CF=4,AE=3,求EF的長(zhǎng)與四邊形BFOE的面積.
圖13
圖14
圖15
簡(jiǎn)析如圖13,連接BO,我們可以采用前面的思路1,得到△AOE≌△BOF,△BOE≌△COF,進(jìn)而通過勾股定理求出EF,最終把四邊形BFOE的面積轉(zhuǎn)化為三角形BOC的面積.也可以采用思路2,這里不再贅述.
變式2如圖14,四邊形ABCD中,DC=AD,∠ABC=∠ADC=90°,連接BD,若BD=6,則四邊形ABCD的面積為多少?
簡(jiǎn)析如圖14,延長(zhǎng)BC至點(diǎn)E,使CE=AB,連接DE,類比思路1得出△ABD與△ECD全等,四邊形ABCD面積轉(zhuǎn)化成等腰直角△BDE的面積,同樣也可以類比思路2進(jìn)行求解.
變式3如圖15,點(diǎn)P為定角∠ABC的平分線上的一個(gè)定點(diǎn),且∠MPN與∠ABC互補(bǔ).若∠MPN在繞點(diǎn)P旋轉(zhuǎn)的過程中,其兩邊分別與BA、BC相交于M、N兩點(diǎn),則以下結(jié)論:(1)PM=PN恒成立;(2)BM+BN的值不變;(3)四邊形PMBN的面積不變;(4)MN的長(zhǎng)不變,其中正確的是______.
圖16
變式4如圖16,四邊形PMBN中,∠MBN與∠MPN互補(bǔ),PM=PN,連接PB、PB=6,∠MBN=120°,則四邊形PMBN的面積是多少? 對(duì)于變式3和變式4的解法,請(qǐng)有興趣的讀者類比前面的思路1和思路2進(jìn)行探究,這里不再贅述.
教學(xué)啟示教材中的課后習(xí)題許多具有極高的研究探索價(jià)值,教師在教學(xué)的過程中不能就題論題,而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生挖掘題目的內(nèi)涵,充分發(fā)揮習(xí)題的價(jià)值.正如上面的案例,是對(duì)教材習(xí)題的一個(gè)變式探究活動(dòng),如果一線數(shù)學(xué)教師能在課堂中進(jìn)行上述變化,對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,感悟數(shù)學(xué)的魅力,其效果是不言而喻的.同時(shí)它的價(jià)值更在于讓學(xué)生理解知識(shí)的起源以及用什么方法和在什么地方運(yùn)用它們,可以建立良好的知識(shí)結(jié)構(gòu).通過使用變式,幫助學(xué)生形成了概念,解決了問題,構(gòu)建了一個(gè)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng).
教材是知識(shí)點(diǎn)的精華與濃縮,是專家從大量的“原材料”中經(jīng)過仔細(xì)斟酌、篩選、檢驗(yàn)、考證后才形成的“ 產(chǎn)品”,具有較強(qiáng)的典型性,有極高的研究?jī)r(jià)值.只要一線教師注意對(duì)例習(xí)題進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì),包括對(duì)題目的選擇、挖掘、引申、改編,就一定能取得理想的教學(xué)效果.實(shí)踐證明許多數(shù)學(xué)問題可謂題在書外,根在書內(nèi),是教材內(nèi)容的延伸.作為一線教師,要能引導(dǎo)學(xué)生的思維從教材延伸至遠(yuǎn)處,再?gòu)倪h(yuǎn)處回歸到教材,這也是教材的最終意義.