张天富
随着课程改革的不断深入,课改理念深入人心.新课程改革中提出“以学生为主体,教师为主导”的教学理念,潜移默化地带动了初中数学教育,尤其以数学思想和方法为重,而数学思想和方法常常在解决数学难题中起着“导航仪”的作用.本文就以假设法为例,从教材中的例题再到中考题谈一谈由假设法引发的一些教学思考.
一、教材例题的教学思考
问题1 (人教2013版九年级数学上册第82页例2)赵州桥(图1)是我国隋代建造的石拱桥,距今约有1 400年的历史,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶.它的主桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37 m,拱高(弧的中点到弦的距离)为7.23 m,求赵州桥的半径(结果保留小数点后一位).
这个例题让许多上过这节课的教师都对它念念不忘,透过这个例题不仅可以传授学生把实际问题转化成数学问题的能力,还能传授给学生数学中的两个重要的解题思想——建模思想和方程思想.但在讲解此例题时,也面临着一些的困难.
(一)常规低效教学
通过教师的引导,学生在分组探究学习的过程中不难建立出图2这样一个数学模型,而学生遇到的困难是找到桥的半径,而要找到圆的半径就要找到圆心.这时候摆在教师面前的问题——怎样告诉学生如何寻找圆心.
1.作垂线交点为圆心
有教师按部就班地告诉学生先在弧AB上任取一点记为C点,再连接AC,BC分别作AC,BC的垂直平分线,记两垂直平分线的交点为O,那么O点就是该圆的圆心(如图3所示).如果学生再追问为什么O点就是圆心,又按部就班地告诉学生到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上.如此一来看似解决了圆心的问题,但实际上会给学困生带来更大的学习负担,反而把问题变得复杂了,降低了课堂效率.
2.直接告知圆心找作法
有教师想出了一个折中的办法,那就是这节课先直接告诉学生圆心在哪里,对于如何寻找圆心则放在下次课再来解决.这个方法既满足了这节课的时间要求,又不至于让学生产生上述疑问.此法看似巧妙,实则是为自己挖了几个暗坑(其一,教师记忆力有限,由忘记而忽略了此问题,则会给学生留下一个玩世不恭的处事态度;其二,找圆心的问题放到下节课讲,那么又会占据下节课的时间,使得下节课的课堂效率降低,而且还错过了“趁热打铁”的好机会).
(二)有效假设法的教学
1.学生自主学习
在教师引导下让学生独立自主学习例题,或者让学生分组合作学习,让学生建立出图2中的数学模型.让学生深入地参与到解题中,获得良好的数学体验,从体验中培养学生分析问题和解决问题的能力.
2.向学生提出问题
安排好学生思考的时间,鼓励学生去思考如何确定圆心.若在限定时间内,无学生找出圆心,则采用数形结合的方法,引导学生观察图2,学生不难想到圆心在弧AB内侧,此时可以向学生“推销”假设法,假设圆心在O点,得到图4.如此一来,学生不难根据图4,建立垂径定理模型,结合方程思想便可算出赵州桥主桥拱所在圆弧的半径.这就遵循了以“教师为主导”的教学理念,引导学生如何分析问题和解决问题.
二、中考试题中的假设法应用
问题2 (摘自遵义市2013年中考试卷第26题(1))如图5所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm.动点M,N从点C同时出发,均以每秒1 cm的速度分别沿CA,CB向终点A,B移动,同时动点P从点B出发,以每秒2 cm的速度沿BA向终点A移动,连接PM,PN,设移动时间为t(单位:秒,0 当t为何值时,以A,P,M为顶点的三角形与△ABC相似?(后面几问略) 如大家所知,本题的解题的关键是运用分类讨论思想、方程思想和待定系数法,可是很少有人注意到假設法也参与了其中,并起着“导航仪”的作用. 解题可能性分析 由题意Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm,大多数学生都能根据勾股定理算出弦AB=5 cm. 采用分类讨论的思想并结合假设法得到正确的答案,过程如下: 根据图像,∠A是以A,P,M为顶点和以A,B,C为顶点的两个三角形的公共角,得出点A对应点A;其次,假设∠APM=∠B,则有点P对应点B,点M对应点C,得到△APM相似△ABC此种情况,再结合方程思想算出t=0;接下来,假设∠AMP=∠B,则有点M对应点B,点P对应点C,得到△AMP相似△ABC此种情况,AMAB=APAC,即4-t5=5-2t4,解得t=32,从而进一步得到答案:t=32. 综上所述当,t=32秒时,以A,P,M为顶点的△AMP相似△ABC. 三、总结思考 由于本篇文章重在谈由假设法引发的教学思考,所以有关本题的其他解法暂不讨论.思考此法在教材例题与此题中所起的作用,不仅使得教师讲题的思路清晰,而且方便学生操作,在中考实战中假设法更是大放光彩.这不得不令从事数学教育的工作者深思: 1.新课程改革的教学理念“以学生为主体、教师为主导”在课堂教学中有着宝贵的指导作用与实际意义. 2.作为一名数学教育者,仅仅传授学生基本知识就够了吗?不!从学生发展的长远角度看,更多的还是要传授学生学习数学的方法,“授人以鱼,不如授人以渔”. 3.争做教育改革的先行者,善于发现和吸收先进的教学理念,把理论与实践联系起来,边学习、边实践、边总结、不断创新,最大限度地追求课堂教学的有效性.