多思少算:一种值得追求的解题教学策略

2016-11-24 10:06:23江苏如东县实验中学
中学数学杂志 2016年14期
关键词:辅助线直角三角形运算

☉江苏如东县实验中学 徐 亮

多思少算:一种值得追求的解题教学策略

☉江苏如东县实验中学徐亮

解题教学应该追求什么?文1给出了一种很好的思路:追求解题成果的深化与扩大.笔者在认同上述观点的同时,感觉在解题教学中应该还有一种追求:多思少算.虽然《义务教育数学课程标准(2011年版)》(下面简称《课标(2011年版)》)把运算能力作为十大核心素养之一,但是这应该是“数式运算类”试题追求的方向,即使这样,数式运算也应该做到“从遵守规则到追求简化”,而“追求简化”正是“多思”的一种体现,其他题目更是应该把考查的方向放在对学生思维能力训练的层面上,加深思维层次,加大思维含量.下面结合在教学过程中的实践,简单谈两点思考,不当之处还请各位专家和同行批评指正.

一、案例两则

案例1:加深思维层次.

原题:如图1,在四边形ABCD中,AB=AD=6,AB⊥BC,AD⊥CD,∠BAD=60°,点M、N分别在AB、AD边上.若AM:MB=AN:ND=1:2,则tan∠MCN的值为_______.

图2

解法1:连接MN交AC于点F,过点M作ME垂直于CN于点E(如图2).

解法2:连接MN交AC于点F,过点M作ME垂直于CN于点E(如图2).

因为∠EMN+∠MNE=90°,∠FCN+∠CNF=∠FCN+∠MNE=90°,所以∠EMN=∠FCN,所以△EMN∽△FCN.

评析:解法2与解法1比较,明显减少了许多计算量,笔者认为这是思维层次加深的原因.两种解法添加了同样的辅助线,解法1主要结合面积相等和勾股定理的知识对问题给出了解答;而解法2则加深了一步,发现了图中存在的一对相似三角形,进而结合相似三角形的相关知识解决了问题.日本著名数学家米山国藏在其名著《数学的思想、精神及方法》中指出:“数学是一步一步往上走的”,而初中阶段对直角三角形的相关知识(勾股定理、直角三角形相似、锐角三角函数)的学习正是遵循上述论述的,在教学过程中,应该引导学生体会这种逻辑顺序和逐层加深的思想.

案例2:加大思维含量.

原题:如图3,在Rt△ABC中,AB=2,BC=1,∠A=30°.请你添加喜欢的辅助线,求出tan15°的值.

图3

图4

解法1:如图4,作∠A的角平分线交BC于点D,则∠CAD=15°.

解法2:如图5,延长CB到点D,使CD=AC,则∠BAD= 15°,过点B作BE垂直AD于点E.

图5

图6

解法3:如图6,延长AC到点D,使AD=AB,则∠CBD= 15°.

解法4:如图7,延长CA到点D,使AD=AB,则∠BDC= 15°.

图7

评析:解法1—解法4都遵循了共同的解题思路,即:构造15°的角,然后构造直角三角形,最后在直角三角形中应用锐角三角函数正切的定义进行求解.可以看出解法1中辅助线的添加是最容易想到的,但是这其中需要用到三角形中角的平分线的一个性质,对于初中生而言是很难顺利求解的;解法2和解法3的辅助线的添加方式有点儿类似,都利用了等腰三角形的知识,相比较而言,解法2的辅助线更容易想到,但是在求解过程中运算量非常大,甚至涉及了无理数的开平方,对初中生而言是有难度的,而解法3的辅助线虽然不易想到,但是一旦添加了这样的辅助线,问题便会顺利解决,因为基本上没有什么计算涉及;解法4的辅助线应该是最不易想到的,利用了三角形外角的性质,通过简单计算问题便会迎刃而解.比较上述4种解法,可以发现随着思维含量的逐渐加大,解决问题过程中涉及的计算量越来越少,进而问题解决起来便越来越自然、越来越顺利.

二、两点思考

1.多思少算需要中考命题导向的指引

中考试题是课堂教学的指挥棒、风向标.特别是《课标(2011年版)》实施以来,由于其对运算能力的重视,在中考试题中出现了大量的关注计算水平的试题,可以说这是一种好的趋势,但是这种趋势现在有点儿“走偏”的感觉,学生的运算能力有了一定的提高,但是思维能力却不见好转.学生真正走向社会,对其发生作用、伴其一生的应该是在数学学习中习得的思维能力,只有在重视学生运算能力的同时,更加重视对学生思维能力的培养,我们的数学教育才可能真正起到应有的作用.

2.多思少算需要一线教师积极践行

在课堂教学中,有的教师向学生灌输“不管用什么方法,只要能解决问题”即可,殊不知这是一种极其功利的心态,缺少了对学生思维能力的培养.在课堂教学中,教师应该注意一题多变、一题多解,在多种解法中寻求最优的解法,引导学生体会不同的思维层次对解决同一问题带来的不同效果,这样学生才可能真正体会到解题的乐趣,才能培养学生欣赏的眼光,才能使学生走出“题海”,真正地爱上数学,这正是现阶段解题教学中所缺失的,必须引起一线教师的足够重视,进而在课堂教学中积极践行,进而实现解题教学的最大价值.

1.朱月祥.追求解题成果的深化与扩大[J].中学数学教学参考(中),2015(11).

2.刘东升.初中数学是这样学好的[M].杭州:浙江大学出版社,2015.Z

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