史丹萍 任慶
[摘? 要] 在初中數(shù)學教學中,注重數(shù)學思想的滲透是重要目標之一. 滲透數(shù)學思想,可以發(fā)展學生的數(shù)學思維,培養(yǎng)學生的數(shù)學意識,提高學生的數(shù)學素養(yǎng). 數(shù)學思想包括轉(zhuǎn)化思想、化歸思想、方程思想、函數(shù)思想等,文章以轉(zhuǎn)化思想為例,通過實踐案例,就如何將數(shù)學思想滲透于教學中談談自己的看法.
[關鍵詞] 初中數(shù)學;轉(zhuǎn)化思想;問題解決
轉(zhuǎn)化思想就是將數(shù)學中待解決的問題或難以解決的問題,通過適當?shù)姆椒ê屯緩竭M行轉(zhuǎn)化,使其轉(zhuǎn)化成已經(jīng)解決的問題或者容易解決的問題. 轉(zhuǎn)化,通常可以達到將問題化繁為簡、化難為易的效果,其不僅有利于學生解決問題,而且有助于學生看透問題的本質(zhì),更好地理解問題,從而提高學習效率. 下面筆者以“等腰三角形復習”的教學片段為例,簡要談談如何將轉(zhuǎn)化思想滲透于初中數(shù)學教學,希望能給同仁們一些參考.
回顧舊知,搭建基礎回顧舊知是復習課的必備環(huán)節(jié),“萬丈高樓平地起”,通過對舊知的回顧,搭建知識基礎,能為后續(xù)環(huán)節(jié)做鋪墊,能為能力的提升提供必要的條件.
(完成方式:教師引導,學生回答)
師:等腰三角形是初中數(shù)學中重要的幾何模型,在幾何問題的解決中有著舉足輕重的作用. 通過前幾節(jié)課的學習,同學們對等腰三角形已有充分的認識,現(xiàn)在請大家談一談你學到了哪些關于等腰三角形的知識.
生1:等腰三角形的兩個底角相等,兩條腰相等.
生2:“等角對等邊”“三線合一”.
生3:等腰三角形是軸對稱圖形.
……
教師梳理后板書等腰三角形的定義及性質(zhì).
設計意圖 該環(huán)節(jié)是課堂的起始環(huán)節(jié),所以讓學生知道這節(jié)課要“做什么”尤其重要. 以完全開放的形式讓學生自主回答學到的知識,可以引導學生對所學內(nèi)容進行全面回顧及相互補充,教師梳理后即刻板書,能將學生腦海中瑣碎的知識系統(tǒng)化、完整化.
層層推進,感悟思想
解決問題是復習課的主要環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)需要通過層層深入的問題讓學生體會到轉(zhuǎn)化思想的存在,并通過問題的解決讓學生感悟到該思想的實際效用.
問題1 如圖1,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°.
(1)∠ABC=_________,∠ACB=_________.
(2)作∠ABC的平分線BD,交AC邊于點D,則圖中共有幾個等腰三角形?
(3)在(2)的條件下過點D作BC的平行線DE,交AB邊于點E,會不會產(chǎn)生新的等腰三角形?
(完成方式:學生合作完成,小組代表全班展示)
生1:(1)∠ABC=∠ACB=72°. (2)共有3個等腰三角形,即△ABC,△ABD和△BCD,由角度的計算可以得到此結(jié)論. (3)過點D作ED∥BC后,新增了2個等腰三角形,即△BED和△AED.
師:在你的解答過程中由角度得到等腰三角形的依據(jù)是什么?
生1:等角對等邊.
師:由角到邊的轉(zhuǎn)化過程,是哪種數(shù)學思想的體現(xiàn)呢?
生1:轉(zhuǎn)化思想.
變式 如圖1③,在△ABC中,AB=AC,∠A=30°,BD平分∠ABC,DE∥BC交AB邊于點E,請找出圖中所有的等腰三角形.
師:你認為這個變式的結(jié)論和問題1中第(3)問的結(jié)論一樣嗎?
生2:不一樣,該圖中只有3個等腰三角形.
師:和問題1的第(3)問相比,哪兩個三角形不是等腰三角形了呢?
生2:由角度可知,△ABD和△BCD不是等腰三角形了.
師:你考慮問題很細. 問題1的第(3)問之所以存在5個等腰三角形,是因為它是最特殊的“黃金等腰三角形”,而普通的等腰三角形并不會存在這樣的特殊性.
問題2 如圖2,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC邊于點D,DE∥BC交AB邊于點E,尋找圖中的等腰三角形,并證明.
(完成方式:教師引導學生完成)
師:觀察這個圖形,與上述2道題中的圖形相比,有何不同與相同?
生3:不同的是△ABC的形狀變了,它不再是等腰三角形,而且也沒有固定的角度大小. 相同點在于條件依舊是角平分線與平行線.
師:你觀察得真仔細. 那這個圖形中有幾個等腰三角形呢?
生3:只有一個,即△BDE.
師(追問):你是怎么找出來的?說出你的證明方法.
生3:由BD平分∠ABC可以得到∠EBD=∠CBD,由DE∥BC可以得到∠EDB=∠DBC. 等量代換即可得到∠EDB=∠EBD,因此EB=ED.
師:你的證明過程是否滲透了某種數(shù)學思想?
生3:角與角之間的轉(zhuǎn)化、角與邊之間的轉(zhuǎn)化.
師:非常好!轉(zhuǎn)化思想在你的證明過程中得到了充分的體現(xiàn).
變式 如圖3,在△ABC中,∠ABC與∠ACB的平分線交于點D,過點D作BC的平行線,分別交AB,AC于點E和點F.
(1)找出圖中所有的等腰三角形并證明;
(2)猜想線段EF和BE,CF的數(shù)量關系,并證明.
(完成方式:學生板演)
(學生板演過程略)
師(追問):該同學給我們展示了一個完整的證明與解答過程,在這個過程中,轉(zhuǎn)化思想是否有體現(xiàn)呢?
生4:有體現(xiàn),這個過程有角與角的轉(zhuǎn)化、角與邊的轉(zhuǎn)化、邊與邊的轉(zhuǎn)化.
設計意圖 該環(huán)節(jié)的主要教學目標是讓學生充分體會到等腰三角形中存在的轉(zhuǎn)化思想,因此教師反復強調(diào)該思想的存在性. 該環(huán)節(jié)設置了兩個例題及兩個變式,逐層遞進,前后問題之間有著緊密的聯(lián)系,問題整體難度不大,學生基本可以獨立解決,如此便可以通過簡單的解決問題過程讓學生領會轉(zhuǎn)化思想的實質(zhì),形成初步的數(shù)學思想意識.
題后總結(jié),穩(wěn)固思想總結(jié)過程即知識的內(nèi)化過程,學生通過題后總結(jié)可以實現(xiàn)將解決問題過程中的思路、方法納入自己的知識體系,因此題后總結(jié)不僅是教學的重要環(huán)節(jié),而且是學生解題所必需的一環(huán).
教師引導學生共同總結(jié)解決問題過程中所滲透的轉(zhuǎn)化思想并板書如下:
[轉(zhuǎn)化思想
1. 角與角的轉(zhuǎn)化:相等角之間的等量代換.
2. 邊與角的轉(zhuǎn)化:等角對等邊,等邊對等角.
3. 邊與邊之間的轉(zhuǎn)化:相等線段之間的等量代換.]
設計意圖 本節(jié)課在方法與能力上的教學目標是讓學生體會轉(zhuǎn)化思想的運用,因此總結(jié)環(huán)節(jié)直接圍繞轉(zhuǎn)化思想進行,能直達目標.
數(shù)學的學習關鍵在于靈活與變通,因此將問題舉一反三是學生提高能力的途徑,也是發(fā)展學生創(chuàng)造能力的平臺.
舉一反三 如圖4,在△ABC中,BD平分∠ABC,CD平分∠ACG,DE∥BG且分別交AB,AC于點E和點F,則EF,BE,CF三者之間有何數(shù)量關系?
(完成方式:學生課后獨立完成)
設計意圖 該環(huán)節(jié)的問題通常作為教學中的備用問題來呈現(xiàn),若有時間,則課上完成;若沒有時間,則留至課后由學生自主完成. 這樣一方面給學生的進一步探究提供了資源,另一方面則可以養(yǎng)成學生主動學習的習慣.
思想是問題的本質(zhì),是數(shù)學的靈魂. 新課程改革背景下的初中數(shù)學教學,將數(shù)學思想滲透至數(shù)學教學過程中是必需的,因為數(shù)學思想是解決數(shù)學問題的依據(jù),體悟數(shù)學思想的存在性是理解數(shù)學的必要條件,學會運用數(shù)學思想來解決問題是提高學生數(shù)學能力的有效途徑.