閻靖崢 (西安交通大學(xué)蘇州附屬初級(jí)中學(xué) 215000)
蘇州園林早已聞名世界,正所謂“江南園林甲天下,蘇州園林甲江南”.在歷史的長(zhǎng)河里,坐落在姑蘇古城內(nèi)的一座座園林熠熠生輝,拙政園、獅子林、留園等都以自己獨(dú)特的方式散發(fā)著屬于姑蘇城的秀色可餐之景.走近造園大師,我們會(huì)驚喜地發(fā)現(xiàn),他們的造景方式大致可以分為:引景—對(duì)景—框景—漏景等手法.反觀自己的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程,或許也能夠模仿大師們的技藝,努力讓自己的教學(xué)形成更高效的精品課堂,尋找屬于我的數(shù)學(xué)教學(xué)四景.
在美麗的蘇州園林里,景色多樣,橫看成詩(shī)側(cè)成畫(huà).其實(shí),在造園的時(shí)候,園林工匠們?cè)缫延幸庾R(shí)地為游人的游覽設(shè)定了特定的路線方式,引導(dǎo)他們更順暢、更直觀地感受園林之美,如圖1的藤蘿架、圖2的鵝卵石小道、圖3的別致長(zhǎng)廊.游客們可以在特定的路線上感受到園林的婀娜多姿.
圖1 圖2 圖3
在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)階段,很多教師認(rèn)真地為學(xué)生將每一份試卷中的題目逐一進(jìn)行詳細(xì)講解,生怕遺漏了任何一個(gè)知識(shí)點(diǎn).這樣做,在彌足珍貴的復(fù)習(xí)時(shí)間里顯得效率比較低下,而且學(xué)生一節(jié)課的注意力集中時(shí)間也是有限的,既浪費(fèi)了時(shí)間,也很難做到重點(diǎn)突出.我們不妨適當(dāng)“引景”,在課前下足功夫,將學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行統(tǒng)計(jì),挑選一些共性的問(wèn)題進(jìn)行集中教授,同時(shí)更應(yīng)該走近學(xué)生,了解學(xué)生錯(cuò)誤的真實(shí)原因,而非以我們自己的觀點(diǎn)去認(rèn)定學(xué)生“不該錯(cuò)”“這么簡(jiǎn)單還在錯(cuò)”等.
例1
將14 400精確到千位約等于.
解析 數(shù)14 400的千位為第一個(gè)“4”,故答案為1.4萬(wàn)或者14千或者1.4×10.
這是一道很簡(jiǎn)單的問(wèn)題,但是一大部分學(xué)生在解答時(shí)候,給出的答案卻是14 000.教師們可能會(huì)感到不可思議:為什么這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題學(xué)生都不會(huì)呢?筆者所在的班級(jí)此題錯(cuò)誤率高達(dá)56%,隨機(jī)采訪了幾位錯(cuò)誤的學(xué)生,請(qǐng)他們分析自己錯(cuò)誤的原因,好幾個(gè)學(xué)生都說(shuō)自己沒(méi)有想到后面的幾個(gè)零不可以加上去,不假思索地寫(xiě)出了錯(cuò)誤答案.通過(guò)問(wèn)題的分析,我們不難發(fā)現(xiàn),學(xué)生做錯(cuò)的根本原因在于基本概念的理解偏差.所謂“近似值的精確度”,數(shù)字的最后一位數(shù)所在的真實(shí)數(shù)位即為該數(shù)的精確度.理解了基本概念后,學(xué)生可以很快發(fā)現(xiàn)自己寫(xiě)的答案14 000的最后一個(gè)數(shù)“0”是在個(gè)位上的,并不滿足題目的要求.
例2
如圖4,某縣正在創(chuàng)建全國(guó)衛(wèi)生城市,打算建立污水處理系統(tǒng),計(jì)劃在道路l
,l
兩旁建立一個(gè)污水處理站M
,使點(diǎn)M
到兩條道路l
,l
的距離相等,且AM
=BM
.(不寫(xiě)作法,保留作圖痕跡)圖4 圖5
解析 由AM
=BM
可知,連結(jié)線段AB
,作線段AB
的垂直平分線;由“點(diǎn)M
到兩條道路l
,l
的距離相等”可知,作l
,l
兩條直線夾角的平分線,所作這兩條線的交點(diǎn)即為所求.解題時(shí),很少有學(xué)生能夠?qū)D象畫(huà)完整,大部分學(xué)生都呈現(xiàn)了如圖5的角平分線畫(huà)法,遺漏了另一種情況.分析后發(fā)現(xiàn),學(xué)生都在采用經(jīng)驗(yàn)解題,條件反射般地畫(huà)出了l
,l
兩條直線所夾銳角的角平分線,卻遺漏了所夾鈍角的角平分線.我們可以在掌握這一訊息后引導(dǎo)學(xué)生做題的時(shí)候全方位思考,理解直線的夾角有兩個(gè).以上兩個(gè)實(shí)例都是教師在復(fù)習(xí)課上精準(zhǔn)把握班級(jí)學(xué)情,準(zhǔn)確定位應(yīng)講該講的題目,同時(shí)能夠了解學(xué)生的真實(shí)錯(cuò)因,從而在課堂將思維重現(xiàn),學(xué)生可以在教師引的“景”上重新走一遍,發(fā)現(xiàn)自己的思維漏洞,領(lǐng)略到別樣的精彩,有助于學(xué)生數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)的形成.
蘇州園林在景致坐落上特別講究景觀的“對(duì)”,即通過(guò)軸線去確定景觀的位置,從而產(chǎn)生秩序、嚴(yán)肅或崇高的人體感受.蘇州園林的景觀從不講究對(duì)稱,每一處亭臺(tái)樓閣、每一個(gè)石凳小橋都與園中的草木互相配合布置,別有洞天,各具特色,少了些刻板,多了些靈動(dòng).例如,圖6的視角,園林的設(shè)計(jì)師巧妙地借了北寺塔的景,既解決了園林空間有限的問(wèn)題,還節(jié)省了大量的經(jīng)費(fèi);圖7的視角,白色的四葉門(mén)與后面的假山融為一體,儼然是一副美麗的風(fēng)景畫(huà);圖8的視角下,亭臺(tái)、水面、假山、荷花呈現(xiàn)一字排開(kāi)的狀態(tài),給人一種和諧的美感.
圖6 圖7 圖8
在復(fù)習(xí)階段,題型眾多,學(xué)生很容易就會(huì)陷入題海之中,教師在教學(xué)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)時(shí)刻注意題目的變化,引導(dǎo)學(xué)生多思考,切忌一味盲目地刷題.在解例3的時(shí)候,大部分學(xué)生做出來(lái)的答案都是38°,屬于猜測(cè)的范疇.而這個(gè)題目的解決關(guān)鍵在于題干中不經(jīng)意的一句話“點(diǎn)A
,B
恰好重合于點(diǎn)P
處”,透過(guò)表象看本質(zhì),這個(gè)條件是在引導(dǎo)學(xué)生使用AD
,PD
,BD
邊相等,從而從角的關(guān)系出發(fā),落腳點(diǎn)卻在邊的關(guān)系上.解決例3之后,可以轉(zhuǎn)換視角,讓學(xué)生在熟悉的背景下再進(jìn)行線段長(zhǎng)度的計(jì)算.通過(guò)例3、例4兩個(gè)題目,可以讓學(xué)生養(yǎng)成分析問(wèn)題、類比的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,有助于學(xué)生邏輯推理核心素養(yǎng)的形成.例3
如圖9,在△ABC
中,∠C
=90°,∠A
=38°,D
,E
分別為AB
,AC
上一點(diǎn),將△BCD
,△ADE
分別沿CD
,DE
翻折,點(diǎn)A
,B
恰好重合于點(diǎn)P
處,則∠ACP
=.
圖9
解析 由“△BCD
,△ADE
分別沿CD
,DE
翻折,點(diǎn)A
,B
恰好重合于點(diǎn)P
處”可知AD
=PD
=BD
,故CD
是直角△ABC
的斜邊上的中線,可得CD
=BD
,故∠B
=∠BCD
=∠PCD
=52°,所以∠ACD
=90°-∠BCD
=90°-52°=38°,于是∠ACP
=∠PCD
-∠ACD
=52°-38°=14°.例4
如圖10,在Rt△ABC
中,點(diǎn)D
為斜邊AB
的中點(diǎn),連結(jié)CD
,將△DBC
沿CD
翻折,使點(diǎn)B
落在點(diǎn)E
處,點(diǎn)F
為直角邊AC
上一點(diǎn),連結(jié)DF
,將△ADF
沿DF
翻折,使點(diǎn)A
與點(diǎn)E
重合,求折痕DF
的長(zhǎng).圖10
解析 由“點(diǎn)B
落在點(diǎn)E
處”“點(diǎn)A
與點(diǎn)E
重合”可知,CD
是直角△ABC
的斜邊上的中線.設(shè)AF
=EF
=x
,在Rt△CEF
中,利用勾股定理求出x
,再在Rt△DCF
中,求出DF
即可.俗話說(shuō)“上山容易下山難”,而幾何的學(xué)習(xí)本身就是一個(gè)“逆推”思考和“順寫(xiě)”答題的過(guò)程.如果在教學(xué)的過(guò)程中,教師能夠?qū)㈩}目進(jìn)行巧妙的設(shè)計(jì),使得學(xué)生能夠從正反兩個(gè)維度去理解題目,必定可以贏得學(xué)生的拍手稱贊,幫助他們真正意義上做到舉一反三、觸類旁通,也一定會(huì)鑄就一道靚麗的教學(xué)風(fēng)景線.例5、例6也是這樣的“一對(duì)”.
例5
如圖11,在Rt△ABC
中,∠C
=90°,點(diǎn)P
為AC
邊上的一點(diǎn),延長(zhǎng)BP
至點(diǎn)D
,使得AD
=AP
,當(dāng)AD
⊥AB
時(shí),過(guò)點(diǎn)D
作DE
⊥AC
于E
.圖11
(1)求證:∠CBP
=∠ABP
;(2)若AB
-BC
=4,AC
=8,求AB
和DE
的長(zhǎng)度.解析 在(1)中,利用“等角的余角相等”即可證得.(2)中首先根據(jù)AB
-BC
=4,利用勾股定理求得BC
=6,AB
=10.作PF
⊥AB
于F
,可證得△BCP
≌△BFP
,△PAF
≌△ADE
,進(jìn)而求得DE
的長(zhǎng).例6
如圖12,在Rt△ABC
中,∠C
=90°,點(diǎn)P
為AC
邊上的一點(diǎn),延長(zhǎng)BP
至點(diǎn)D
,使得AD
=AP
=5,當(dāng)AD
⊥AB
時(shí),過(guò)D
作DE
⊥AC
于E
,若DE
=4,則△BCP
的面積為.
圖12
解析 直接求BC
,PC
的長(zhǎng)度比較困難,△ADE
的三邊長(zhǎng)已知或者可求.過(guò)點(diǎn)P
作PH
⊥AB
,可證得△ADE
≌△PAH
,△PHB
≌△PCB
,最后在Rt△ABC
中,利用勾股定理求得BC
,BH
的長(zhǎng)度,進(jìn)而求得△BCP
的面積.優(yōu)秀的攝影者會(huì)在園林中拍攝出令人如癡如醉的作品,而園林的設(shè)計(jì)師又何嘗不是頂級(jí)的攝影者呢?所謂“框景”,就是設(shè)計(jì)師們有意識(shí)地在園林中設(shè)置很多框洞式的結(jié)構(gòu),引導(dǎo)游覽者在特定的位置上通過(guò)框洞來(lái)觀賞美景,更加方便地呈現(xiàn)園林之美.如圖13、圖14、圖15均是攝影愛(ài)好者站在既定的位置上拍攝出來(lái)的優(yōu)秀作品,也體現(xiàn)了設(shè)計(jì)師高超的“框景”技藝.
圖13 圖14 圖15
在教學(xué)的過(guò)程中,教者也可以學(xué)習(xí)這樣的“框景”手法,在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中努力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多的“機(jī)位”,讓學(xué)生能夠在教師的引導(dǎo)下獲取更加完整、更加美麗的“拍攝視角”,從而產(chǎn)出優(yōu)秀的作品.比如“線段的最值問(wèn)題”,一直是學(xué)習(xí)的難點(diǎn),對(duì)于部分學(xué)生來(lái)說(shuō)更是“談最值色變”,這就需要教師給學(xué)生搭建平臺(tái),歸納概括出最值的常見(jiàn)解決方案,從而從心理和知識(shí)層面分別戰(zhàn)勝“最值問(wèn)題”.面對(duì)例7這樣的題目,學(xué)生往往是茫然的,無(wú)從下手,教師應(yīng)該在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中給學(xué)生提供一定的“腳手架”.
例7
如圖16,∠MON
=90°,已知△ABC
中,AC
=BC
=10,AB
=12,△ABC
的頂點(diǎn)A
,B
分別在射線OM
,ON
上,當(dāng)點(diǎn)B
在ON
上運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)A
隨之在OM
上運(yùn)動(dòng),△ABC
的形狀始終保持不變,在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)C
到點(diǎn)O
的最小距離為.
圖16 圖17
解析 如圖17,取邊AB
的中點(diǎn)H
,連結(jié)OH
,OC
,CH
.由直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,可得OH
=6,由等腰△ABC
可求CH
=8,在△OCH
中,由“三角形的三邊關(guān)系”可得,CO
的最小值為2.例8
如圖18,在△ABC
中,∠ACB
=90°,∠A
=30°,AB
=5,點(diǎn)P
是AC
上的動(dòng)點(diǎn),連結(jié)BP
,以BP
為邊作等邊△BPQ
,連結(jié)CQ
,則點(diǎn)P
在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線段CQ
長(zhǎng)度的最小值是.
圖18 圖19
解析 如圖19,取邊AB
的中點(diǎn)E
,連結(jié)CE
,EP
.可證△QBC
≌△PBE
,實(shí)現(xiàn)了線段CQ
到線段EP
的轉(zhuǎn)化,再利用“垂線段最短”來(lái)求得線段EP
的最小值.這兩個(gè)例題有很多的相似之處,都是學(xué)生的難點(diǎn),例7采用的是“三角形的三邊關(guān)系”模型解題,而例8所采用的是轉(zhuǎn)化條件后的“垂線段最短”手段,方式截然不同.如果平時(shí)不注重方法的總結(jié),最容易出現(xiàn)“看起來(lái)會(huì),做起來(lái)錯(cuò)”的情況,甚至可能沒(méi)有任何思路.教師為學(xué)生選定了兩個(gè)相近的題目進(jìn)行辨析解題,有助于學(xué)生辯證思維的發(fā)展,總結(jié)出求線段最值的常用方法:①將軍飲馬模型;②垂線段最短;③兩點(diǎn)之間,線段最短;④三角形三邊關(guān)系;⑤利用函數(shù)模型解題等.當(dāng)學(xué)生再次遇到求線段最值的問(wèn)題時(shí),可以依次嘗試,找到適合的方法.若要實(shí)現(xiàn)以上效果,均要求教師能夠給學(xué)生同時(shí)見(jiàn)識(shí)不一樣的模型,“框”定基本的圖象模型,在固定的位置上總結(jié)反思解題方法,以期達(dá)到鞏固提升、“精準(zhǔn)打擊”的良性循環(huán).同時(shí),這樣的培養(yǎng)方式也有利于學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模等核心素養(yǎng)的形成.
您一定欣賞過(guò)蘇州園林的美麗窗花,她們通過(guò)窗芯的彎曲變化形成了不同的圖案,精致、典雅,定勝紋、六角景、冰裂紋、魚(yú)鱗紋、古錢(qián)紋、海棠花紋等,數(shù)不勝數(shù).融合了古代士大夫文人文化與民俗民間文化,徜徉在一扇扇窗花的背后,讓人不禁感慨吳地人民在長(zhǎng)期的文化活動(dòng)中所積累的璀璨智慧結(jié)晶.如圖20、圖21、圖22,都是園林中窗花的杰出代表.她們婀娜多姿的懷抱里透著背后更加美麗的景色,總讓人有種欲拒還迎的沖動(dòng),令人遐想萬(wàn)千.
圖20 圖21 圖22
特級(jí)教師王曉峰說(shuō)過(guò):“評(píng)判一節(jié)好課的標(biāo)準(zhǔn),就是看下課后學(xué)生是否久久不愿離座.”是啊,教是為了不教.如果一節(jié)課能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲望,對(duì)于本節(jié)課的延伸知識(shí)有著渴望的求知欲,這不正是教師們所追求的理想效果嗎?在復(fù)習(xí)課階段,綜合題的解答會(huì)層出不窮,學(xué)生既有些許畏懼,又有幾分期待,如果我們能夠在講解的過(guò)程中給學(xué)生適當(dāng)?shù)难由焖伎键c(diǎn)撥,想必會(huì)激發(fā)學(xué)生的課后思考研究.
例9
已知△ABC
中,∠C
是其最小的內(nèi)角,如果過(guò)點(diǎn)B
的一條直線把這個(gè)三角形分割成了兩個(gè)三角形,其中一個(gè)為等腰三角形,另一個(gè)為直角三角形,則稱這條直線為△ABC
關(guān)于點(diǎn)B
的奇異分割線.如圖23,在Rt△ABC
中,∠A
=90°,∠C
=20°,過(guò)頂點(diǎn)B
的一條直線BD
交AC
于點(diǎn)D
,且∠DBC
=20°,則直線BD
是△ABC
的關(guān)于點(diǎn)B
的奇異分割線.圖23 圖24
(1)如圖24,在△ABC
中,若∠A
=50°, ∠C
=20°.請(qǐng)過(guò)頂點(diǎn)B
在圖24中畫(huà)出△ABC
關(guān)于點(diǎn)B
的奇異分割線BD
交AC
于點(diǎn)D
,此時(shí)∠ADB
=°;(2)在△
ABC
中,∠C
=26°,若△ABC
存在關(guān)于點(diǎn)B
的奇異分割線,且△ABD
為直角三角形,請(qǐng)求出此時(shí)∠ABC
的度數(shù).解析 在解決(2)時(shí),學(xué)生可以比較輕松地由△ABD
為直角三角形進(jìn)行三種情況的分類:①∠BAD
為直角時(shí),∠ABC
=64°;②∠ABD
為直角時(shí),∠ABC
=116°;③∠ADB
為直角時(shí),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)△BDC
不是等腰三角形,于是會(huì)選擇舍去這種情況,可是事實(shí)上,在這種情況下△ABD
既是直角三角形又是等腰三角形,可以靈活地將△BDC
看成直角三角形而△ABD
看成等腰三角形,依舊是符合“奇異分割線”的概念要求的.對(duì)于這個(gè)題目,學(xué)生在熟知的三種直角情況分類基礎(chǔ)上又衍生出來(lái)特殊的情況,教師在講解的時(shí)候可以引導(dǎo)學(xué)生去掉條件“且△ABD
為直角三角形”,學(xué)生定會(huì)將這個(gè)題目的所有情況有規(guī)則地一一討論出來(lái).這有利于學(xué)生辯證思維的發(fā)展,同時(shí)也有利于學(xué)生邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的形成.“引景—對(duì)景—框景—漏景”,在這些技藝的綜合運(yùn)用之下,蘇州園林的美美得不像話,在我的教師生涯里,我也在努力探尋著屬于自己的“四景”.“人要往前走,花自向陽(yáng)開(kāi)”是少年的狀態(tài);而“心守暖陽(yáng)花自開(kāi),正得秋而萬(wàn)寶成”則是中年的狀態(tài).“風(fēng)光不與四時(shí)同”,秋是四季里的中年,會(huì)讓有感覺(jué)的動(dòng)物、有情趣的人類引起深沉、幽遠(yuǎn)、嚴(yán)厲、蕭索的感觸來(lái).體味著生命的內(nèi)斂與深厚,緩慢而認(rèn)真地前行,生命年輪在經(jīng)年的旋轉(zhuǎn)中重味溫暖.