鄧彥軍
關(guān)鍵詞:變題;相似;創(chuàng)新;最小值
執(zhí)教二十年的我,隨時(shí)都在思考如何讓抽象的教學(xué)概念,數(shù)學(xué)問題與學(xué)生的生活實(shí)踐、知識(shí)儲(chǔ)備、思維規(guī)律相適應(yīng),打造高效課堂,提高教育教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生合作探究的習(xí)慣,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。形成良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng),為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。帶著這個(gè)夢想,我一直在教學(xué)一線上不斷嘗試“變題”的這一教學(xué)模式,使枯燥乏味的數(shù)學(xué)問題簡單化,使學(xué)生輕松的走出題海,取得優(yōu)異的成績。
“變題”在數(shù)學(xué)教學(xué)中有著很重要的作用,通過變題可以加深對(duì)知識(shí)的理解,通過變題可以更加突出知識(shí)的本質(zhì),揭示知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,豐富教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)學(xué)會(huì)、會(huì)學(xué)、活學(xué)知識(shí),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力。變題方法在教學(xué)中老師要善于分析問題,對(duì)問題進(jìn)行有效重組,堅(jiān)持求同存異的原則,提高習(xí)題的質(zhì)量,這樣才能更好地進(jìn)行變題訓(xùn)練。
一、形式相似,本質(zhì)類同式變題。此類變題較普遍,一般是在新知識(shí)講解中運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正遷移,不僅利于掌握新知識(shí),也能讓學(xué)生對(duì)已有知識(shí)加以鞏固。例如在講了平行線等分線線定理后有一道習(xí)題為:
已知:如圖1:AB//CD連接AC與BD相交于點(diǎn)M,過點(diǎn)M作MN//AB交BC于點(diǎn)W
求證:
證明:∵AB//MN CD//MN
即:(1)+(2)得:
故:
變題1(如圖2)當(dāng)AB⊥BC CD ⊥BC垂足分別為點(diǎn)B C,連接AC,BD相交于點(diǎn)M ,過點(diǎn)M作MN ⊥BC , 垂足為點(diǎn)N
結(jié)論 是否照樣成立?答案是肯定的。
∵AB⊥BC CD⊥BC MN⊥BC
∴AB//MN MN//CD 又回到上題中去了!
變題2(如圖3)若前提條件不變,AB=3 cm CD=4 cm
求 MN的長(利用前面結(jié)論即可求出)
變題3(如圖4):連接AC與BD相交于點(diǎn)M,不過點(diǎn)M作平行線或垂線而是連接AD
則易證:(1)SΔBCM = SΔAMD
(2)SΔBCM.·SΔBCM = SΔABM ·SΔCMD
這一結(jié)論的運(yùn)用在數(shù)學(xué)考試中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。
通過這樣形式相似本質(zhì)類同的變題,可以讓學(xué)生將知識(shí)進(jìn)行內(nèi)在的聯(lián)系,主動(dòng)建構(gòu)知識(shí),加深對(duì)知識(shí)的理解。
二、形式相似,本質(zhì)不同。此類變題是以學(xué)生看似很難,但它還是不會(huì)脫手課本上所學(xué)的基本知識(shí),只有吃透、理解、思考時(shí)才會(huì)得心應(yīng)手,輕車熟路。例如,近幾年陜西中考題填空題的最后一題,都是求線段或面積的最大值或最小值,其實(shí)質(zhì)還是利用了課本上:直線外一點(diǎn)與已知直線上點(diǎn)的所有連線段中,垂線段最短。
(一)變題1(如圖5)若點(diǎn)C是⊙O中AB弦上的任意一點(diǎn)且OC⊥CD 若AB=2 ;求CD的最大值
分析:連接OD 易知OD=R,在RTΔOCD中斜邊一定,要求CD最大值,只須OC最小或最短,即過點(diǎn)O向AB作垂線,垂足為點(diǎn)C,根據(jù)垂徑定理易知
變題2(如圖6)在RTΔABC中,∠C =900 AC=3 BC=4, ⊙C 的半徑為1,P點(diǎn)是AB上的任意一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過P點(diǎn)向⊙C 引一條切線,則最短的切線長。
分析:∵切線垂直于經(jīng)過切點(diǎn)的半徑
∴半徑一定,要切線長最短,只能PC最短
故:P點(diǎn)的位置應(yīng)是過點(diǎn)C向AB做垂線時(shí)垂足的位置
易知
變題3(如圖7)在RTΔABC中,∠C=900 AC=BC=4,∠1=∠2,點(diǎn)Q和P分別是AD 和AC上任意一點(diǎn),求CQ+PQ的最小值,且在圖中標(biāo)出Q和P的準(zhǔn)確位置。
分析:要使CQ+PQ最短,顯然要利用兩點(diǎn)之間線段最短,故過點(diǎn)C作CM⊥AB交AD于一點(diǎn)即為Q點(diǎn),PQ要最短,易知過Q點(diǎn)作QP⊥AC,交點(diǎn)即為P點(diǎn),易證QP=QM
所以,CQ+PQ=CQ+QM=CM=2
變題4(如圖8)在RTΔABC中∠C=900 AC=BC=2,D點(diǎn)是 AB上任意一點(diǎn),求ΔPCD的周長最小值。
分析:要求ΔPCD的周長最小值CD的長度一定,因此只要PC+PD最短,故過點(diǎn)C作CO⊥AB且OM=OC,連接BM,AM,PM 易知四邊形AMBC為正方形, PM=PC,
故,PC+PD+CD=PM+PD+CD=MD+CD= +1
(二)如圖4-3- 8,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-1, 0),點(diǎn)B在直線y=x上運(yùn)動(dòng),當(dāng)線段AB最短時(shí),點(diǎn)B的坐標(biāo)為( ).
A(0,0)
B( )
C( )
D( )
分析如圖4-3-8,先過點(diǎn)A作AB'⊥OB,垂足為B',由垂線段最短可知,當(dāng)點(diǎn)B與點(diǎn)B'重合時(shí),AB最短。因?yàn)辄c(diǎn)B在直線y=x上運(yùn)動(dòng),所以
∠AOB' =45°。
因?yàn)锳B'⊥OB,所以△AOB'是等腰直角三角形,過點(diǎn)B'作B'C⊥x軸,垂足為C,所以△B'CO為等腰直角三角形,因?yàn)辄c(diǎn)A的坐標(biāo)為(-1, 0),所以 ,所以點(diǎn)B'的坐標(biāo)為( ),即線段AB最短時(shí),點(diǎn)B的坐標(biāo)為( ).
答案 B
(三)如圖4-Z-8,直線y= x+ 4與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A和B,C,D分別為線段AB,OB的中點(diǎn),點(diǎn)P為OA上一動(dòng)點(diǎn),PC+PD值最小時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為( )
A.(﹣3,0)
B.(﹣6,0)
C.(﹣ ,0)
D.(﹣ ,0)
圖4-Z-8分析作點(diǎn)D關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)D',連接CD′交x軸于點(diǎn)P,此時(shí)PC+PD值最小,如圖4-Z-8所示,令y= x+4中x=0,則y=4所以點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,4),令y= x+4中y=0,則 x+4=0,解得x=-6,所以點(diǎn)A的坐標(biāo)是(- 6,0).因?yàn)镃, D分別為線段AB, OB的中點(diǎn),所以C的坐標(biāo)為( - 3, 2),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,2)因?yàn)辄c(diǎn)D'和點(diǎn)D關(guān)于x軸對(duì)稱,所以點(diǎn)D'的坐標(biāo)為(0, -2).設(shè)直線CD'的函數(shù)表達(dá)式為y=kx+b(k|0).因?yàn)橹本€CD'過點(diǎn)C( - 3,2), D' (0, -2), 所以b= - 2①, -3k+b=2②,把①代入②,得k=- ,所以直線CD'的函數(shù)表達(dá)式為y= -.令y= -中y=0,則0=-,解得x= - 所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣ ,0),故選C
答案C
三、對(duì)變題的反思
一個(gè)人智慧的高低,可以從他思維的靈敏度、清晰度、廣泛度反映出來,我們要培養(yǎng)和造就無數(shù)的有慧心、有靈氣、會(huì)學(xué)習(xí)、有創(chuàng)新能力的人,就要教會(huì)科學(xué)的思維方法,挖掘自身潛能,提高學(xué)習(xí)效率和整體素質(zhì)。通過變題的訓(xùn)練,開闊了學(xué)生的視野,同時(shí)又取得了舉一反三、觸類旁通的效果,變題不僅能鞏固基礎(chǔ)知識(shí),而且能深刻提示問題的內(nèi)在本質(zhì)屬性。多層次,多角度地培養(yǎng)和鍛煉發(fā)散思維能力。因此老師在講變題時(shí),首先應(yīng)注意基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),再發(fā)散他們的思維,但也不能設(shè)置過難、過偏的題形,這樣會(huì)讓學(xué)生感到不知所措??傊?,變題后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行觀察、分析、歸納、類比、抽象、概括,讓學(xué)生體會(huì)變題帶來的樂趣,享受探究帶來的成就感,逐步養(yǎng)成學(xué)生獨(dú)立思考、積極探究的習(xí)慣,并懂得如何學(xué)數(shù)學(xué)。