范 鸿
数学课程改革要求教师重新审视数学学习方式.数学学习的主要方式应由单纯的记忆、模仿和训练转变为自主探究、合作交流与实践创新.下面通过教学案例说明新课标下数学探究学习的开展.
已知:如图1,△ABC中,AD平分∠BAC,AD是BC上的中线.求证:AB=AC.
师:要证AB=AC,可证∠B=∠C或△ABD≌△ACD.但凭条件很难得证.故要考虑其他思路进行转化.这里有中线AD,请想想怎样处理?
生:延长AD至E,使DE=AD,然后连接BE,易证△ACD≌△EBD(SAS),于是∠DAC=∠E,BE=AC.又因∠BAD=∠CAD,所以∠BAD=∠E,于是AB=BE.通过等量代换可得到AB=AC.
师:这位同学反应很快,遇到中线,我们通常倍长中线,把角、线段进行等量转化.还有没有别的想法?
生:看到了中点,我想到了构造中位线.取AB的中点F,连接DF,于是DF∥AC,并且DF=AC,这样∠ADF=∠DAC.又因∠BAD=∠DAC,所以∠BAD=∠ADF,于是DF=AF=AB.这样通过DF作桥梁,得到AB=AC.
师:非常好!我们通过这条性质逆命题的探究,可帮助我们打开解题的思路,提高看问题的层次.来看下面的题.已知:如图2,△ABC中,BE、CD分别平分∠ABC、∠ACB.AM⊥CD,AN⊥BE,连接MN.求证:MN∥BC,且MN=(AB+AC-BC).
生:已知有BE平分∠ABC,并且AN⊥BE,具备判定等腰三角形的条件,于是延长AN交BC于H,用“ASA”判定△ABN≌△BHN,得到AN=HN.同理可知AM=MG,所以MN是△AGH的中位线.通过线段等量代换,很容易证明第二个结论.
师:该生有较强的观察力和构建意识,正是由于受刚才讨论问题的启发,使我们想到利用两个条件的存在去构建证明的基本图形.我们把判定三角形是否为等腰三角形的两个条件简称为“二合一”.
生:看来,对书上的某种性质加以探究反思并提炼总结,构造基本图形,可积累我们的解题经验.
师:总结得很好!对任何问题我们不要进行简单的记忆、模仿,要抓住问题的核心,举一反三.这就是探究学习成果的正迁移.
如果我们继续取中点……
1. 提出问题:数学的本质在于解决问题,而解决问题的关键在于发现规律.如图3,在任意四边形ABCD的各边取中点E1,F1,G1,H1,得到的四边形E1F1G1H1是什么四边形?如果继续取中点,得到的四边形又是什么样的四边形?你能得到什么样的规律?
2. 研究规律:继续取平行四边形E1F1G1H1各边中点连接而成四边形E2F2G2H2是平行四边形.如果开始四边形ABCD是矩形,则E1F1G1H1是菱形,继续取菱形的中点得四边形E2F2G2H2是矩形.看来,有规律如下表.
3. 反思规律,揭示本质:四边形ABCD对角线相等,四边形E1F1G1H1是菱形,但对角线相等的四边形不一定是矩形;四边形ABCD对角线互相垂直,四边形E1F1G1H1是矩形,但对角线互相垂直的四边形不一定是菱形.通过引导同学自主探究揭示问题的本质.