江蘇省揚州市邗江區(qū)實驗學(xué)校
杜成智 劉黎銘
近期閱讀了卜以樓老師的《生長數(shù)學(xué):卜以樓初中數(shù)學(xué)教學(xué)主張》以及刊登在2021年第2期《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考》上潘紅玉編委對卜以樓老師的專訪文章《生長數(shù)學(xué):新時代數(shù)學(xué)教育的行為自覺——訪本刊編委卜以樓老師》,感觸頗深.
《生長數(shù)學(xué)》是卜以樓老師幾十年教育思想的集大成,書中提出生長數(shù)學(xué)是對教育本質(zhì)的回歸,生長數(shù)學(xué)凸顯教育價值、聚焦核心素養(yǎng)、營造思維必然、創(chuàng)設(shè)意識喚醒、培育學(xué)習(xí)“靜”界.筆者在一線教學(xué)中,深深體會到生長數(shù)學(xué)就是讓數(shù)學(xué)生長化、可視化、藝術(shù)化,讓數(shù)學(xué)知識“看得見”,“數(shù)學(xué)活動”摸得著,“數(shù)學(xué)思維”帶得走,讓學(xué)生回歸數(shù)學(xué)核心、數(shù)學(xué)本質(zhì)、數(shù)學(xué)素養(yǎng).
在教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為主體,因勢利導(dǎo),順勢而為,構(gòu)建數(shù)學(xué)生長平臺,讓學(xué)生走進(jìn)生動活潑的數(shù)學(xué)世界,在生動的教育情境中生成知識技能,讓生長數(shù)學(xué)水到渠成.
教材中的例、習(xí)題是經(jīng)過編者反復(fù)篩選、精心設(shè)計而來,有些題目看似淺顯,實則蘊含豐富,只要運用得當(dāng),深入淺出,引導(dǎo)學(xué)生從舉一反一到舉一反三,內(nèi)化思想,可以起到以一當(dāng)百的效果.
圖1
例1(蘇科版八年級上冊數(shù)學(xué)第57頁第5題)已知:如圖1,AB=AC,DB=DC,點E在AD上.求證:EB=EC.
在學(xué)習(xí)了線段垂直平分線后,給出了上面的題目.
師生活動:學(xué)生獨立思考,教師巡視,巡視中發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生都會證明,使用的方法是——根據(jù)AB=AC,DB=DC,AD=AD,先證△ABD≌△ACD(SSS),得到∠BAD=∠CAD,再證△ABE≌△ACE(SAS),就可得到EB=EC.教師把學(xué)生的這種方法投影展示出來進(jìn)行分析,并讓學(xué)生討論這種方法好不好.學(xué)生議論紛紛,大部分都認(rèn)可這種方法,覺得蠻好的.(因為他們也是這樣做的.)
但也有部分學(xué)生提出了異議,教師請其中一位學(xué)生給予說明.這位學(xué)生認(rèn)為上面的方法太麻煩了,完全可以不用證全等.不少學(xué)生覺得不可思議,而該生給出了如下證明.
圖2
證明:如圖2,連接BC,因為AB=AC,所以點A在BC的垂直平分線上.同理,點D在BC的垂直平分線上.
故AD是BC的垂直平分線.
又因為點E在AD上,所以EB=EC.
教師詢問學(xué)生,這種證明方法行不行?并讓學(xué)生討論上述證法的依據(jù)是什么.
不少學(xué)生覺得很驚奇,這個方法好簡單,但就是有點不太理解.教師讓那位學(xué)生講解他的思路,并解釋是怎么想到的.該生說:主要是在學(xué)了“線段垂直平分線上的點與這條線段兩個端點的距離相等;到線段兩個端點距離相等的點在這條線段的垂直平分線上”這兩個定理后想到的,本題只要證明了點E在線段BC的垂直平分線上,就可以得到EB=EC.這為證明兩條線段相等提供了新的方法,以后只要符合這種條件的就不需要再證全等了[1].
聽了他的講解,大家都認(rèn)為第二種方法很妙,不由得為他鼓起掌來.該生也融入了其中,興奮地又說道,可以把這道題目中的已知和結(jié)論分別編號為:①AB=AC;②DB=DC,點E在AD上;③EB=EC.如果把結(jié)論③與條件①②中的任意一個互換,仍然可以運用同樣的方法解決.學(xué)生都躍躍欲試.
比如,已知:如圖2,③EB=EC,②DB=DC,點E在AD上.求證:①AB=AC.
學(xué)生思考后,選擇一名之前運用全等證明的學(xué)生口答.
證明:因為EB=EC,所以點E在BC的垂直平分線上.同理,點D在BC的垂直平分線上.
故DE是BC的垂直平分線.
又因為點A在DE上,所以AB=AC.
全班報以熱烈的掌聲.
評析:在例題的選擇上,首先要營造聯(lián)想的自然性,問題的起點要低,要讓大部分學(xué)生“想得到”.例1是在學(xué)習(xí)“全等”與“線段的垂直平分線”后設(shè)置的一道題目,容易入手,但真正能運用線段垂直平分線的相關(guān)定理解題的學(xué)生是少數(shù).此時可以因勢利導(dǎo),采用“兵教兵”“兵助兵”的方法達(dá)到“想得妙”“想得透”,從而達(dá)到數(shù)學(xué)的共同生長.
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,針對學(xué)生探索環(huán)節(jié)的問題設(shè)計必不可少,它可以引領(lǐng)學(xué)生及時思考和探究.因此,依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo),精設(shè)有效問題,加強變式訓(xùn)練,讓學(xué)生在探索和分析的過程中,逐步提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)[2].
在教學(xué)“勾股定理的應(yīng)用(2)”這一內(nèi)容時,可以設(shè)計以下環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究.
例2如圖3,已知△ABC為等邊三角形,其邊長為6,求△ABC的面積.
圖3
圖4
此例作邊BC的高AD便可解決.為了達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生遷移運用知識的目的,筆者設(shè)計了以下變式訓(xùn)練.
變式1如圖4,已知△ABC中,AB=AC=17,BC=16,求△ABC的面積.
通過變換題設(shè)將等邊三角形轉(zhuǎn)換為等腰三角形,實現(xiàn)了特殊到一般的過渡,由于變式1與例2解法相似,學(xué)生解起來也不太費勁.在引領(lǐng)學(xué)生小結(jié)歸納時,可以借助以下“問題串”來激活學(xué)生的思維.
問題1請分析例2和變式1的共同點,在解題的過程中都運用了哪些數(shù)學(xué)知識?
(這兩個問題都是通過作一條邊的高來求解的,也同時運用了等腰三角形的“三線合一”定理以及勾股定理解決問題.)
問題2從解題策略分析可得“求等邊三角形的面積僅需找出三角形的邊長”,那么求等腰三角形的面積時,需要知道哪些條件呢?
問題3還可以通過哪些條件去求三角形的面積?
問題4如果將變式1題設(shè)中的“AB=AC=17,BC=16”變?yōu)椤啊鰽BC的周長為50,AB=AC,且其底邊的高為15”,能否求出該等腰三角形的面積?
圖5
變式2如圖5,已知△ABC中,AD⊥BC,AB=15,AD=12,AC=13,求△ABC的周長及面積.
變式3如圖5,已知△ABC中,AB=15,AD=12,BD=9,AC=13,求△ABC的周長及面積.
變式4分別以△ABC的三條邊AB,AC,BC為直徑向外作半圓,它們的面積分別為S1,S2和S3,且S1=S2+S3,試判斷△ABC的形狀.
評析:以上一系列變式訓(xùn)練,由易到難,從特殊到一般,通過改變條件或結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的深層次探究意識和自主探究精神,引導(dǎo)學(xué)生靈活運用勾股定理找到解決問題的路徑;同時借助階梯式問題設(shè)計,進(jìn)一步提升學(xué)生的應(yīng)用能力和巧借“數(shù)形結(jié)合”與“轉(zhuǎn)化”思維解決問題的能力;借助解決一道題延伸到一類題的解題策略,拓展學(xué)生解決問題的思路,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識,凸顯“以少勝多”的優(yōu)勢,達(dá)到融會貫通的效果[3].
總之,教學(xué)的目的是為了學(xué)生的不斷成長,以學(xué)生的終身發(fā)展為導(dǎo)向.在教學(xué)中構(gòu)建前后一致、邏輯連貫、一以貫之的生長平臺,讓學(xué)生通過自身的努力探究,掌握數(shù)學(xué)核心知識,讓整個學(xué)習(xí)過程變得更有韻味.學(xué)生在這樣的活動中逐步學(xué)會發(fā)現(xiàn)、學(xué)會發(fā)明,最終得以發(fā)展,讓數(shù)學(xué)生長水到渠成.