柳建锋
一、背景介绍
相似三角形作为中考题的重要组成部分,是因为它不仅可以考查学生对图形相似的认识有多深刻,并且又利于学生对以前学过的全等三角形知识进行巩固和提高。正是由于这种综合性的特点,决定了相似三角形在中考中的重要地位。而在能力培养上,无论是逻辑思维能力,推理论证能力,还是分析问题解决问题的能力,都可在全等三角形、相似三角形的教学中得以培养和提高。为此,我在设计这节课的时候,以学生为主体,让他们全面地参与到学习过程中来,有意识地培养学生的创新意识和实践能力,增强他们学习的能力,来提升学生学习数学的核心素养。
二、课堂实录及点评
片段一:典例探析
若等腰三角形的顶角∠A=108°,BC=a,AB=b,BD平分∠B交AC于D,则AD=______。(这道题没有给出图形)
生:在线段BC上取点E,使BA=BE,连结ED(图1)
■
∵∠DBA=∠DBE,BD=BD
∴△DBA≌△DBE
∠DEB=∠A=108°
∴∠CED=72°
又∵AB=AC∠A=108°
∴∠C=∠CBA=36°
∴∠EDC=∠DEC=72°
∴CD=CE
∵BE=BA=b BC=a
∴CD=CE=a-b
∴AD=AC-CD=2b-a
师:肯定、表扬这位学生的思路及推理论证能力。利用在较长线段上截取BE=BA,来构造一对全等三角形,利用全等三角形的性质得出角相等,推出△CDE为等腰三角形,从而得到AD的长度。
师:接着问,除了截长这种方法外,还有类似的方法吗?
学生开始积极思考起来,不一会儿,另一学生站了起来。
生:我还有一种方法,延长线段BA至E(图2),使BE=BC,连结DE,则
■
△EBD≌△CBD
∴DE=DC∠E=∠C=36°
∵∠BAC=108°
∴∠DAE=72°
∴∠ADE=∠DAE=72°
∴ED=EA=a-b
∴DC=DE=a-b
∴AD=b-(a-b)=2b-a
师:很好,这位同学主要利用延长BA到E,使BE=BC,连结DE来构造一对全等三角形,利用全等三角形的性质得出角相等,推出△EAD为等腰三角形,得到EA=ED=CD,从而得到AD的长度。
我的教学目的就是利用角平分线来构造全等三角形,通过此例的两种证法,可以说达到了教学目的。正当我准备讲下一个例题时,没有想到突然又有一位学生举手了。
片段二:学生质疑
生:如图3,设AD=x,过点C作CE∥AB交BD延长线于点E
■
∴∠E=∠ABD=∠CBD
∴CE=BC=a
∵CE∥AB
∴△ABD~△CED
∴AB/CE=AD/CD
∴b/a=x/(b-x)
∴x=b2/(a+b)
∴AD=b2/(a+b)
师:利用平行,构造相似三角形,从而求出答案,很好,还有其他解法。
生:如图4,设AD=x,过点D作DE∥BC交AB于点E
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∴∠BDE=∠CBD=∠DBE=18°
∴DE=BE
∵DE∥BC
∴∠AED=∠ABC=36°
∠ADE=∠ACB=36°
∴∠AED=∠ADE
∴AE=AD=x
∴BE=b-x
∴DE=BE=b-x
∵DE∥BC
∴DE/BC=AD/AC
(b-x)/a=x/b
∴x=b2/(a+b)
∴AD=x=b2/(a+b)
生:我还有另一种证法,如图5。设AD=x,过点D作DE∥AB交BC于点E
■
∴∠BDE=∠ABD=∠DBE=18°
∴BE=DE
∵DE∥AB
∴∠CED=∠ABC=36°=∠C
∴DE=CD=b-x
∴BE=DE=b-x
∴CE=a-b+x
∵DE∥AB
∴CD/AC=CE/BC
(b-x)/b=(a-b+x)/a
x=b2/(a+b)
∴AD=b2/(a+b)
学生的反应出乎我意外,沉默了一会儿,又有学生举手了。
生:如图6,延长BC至E,使CE=AC=b
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∴∠E=∠CAE=(1/2)∠ACB=18°=∠CBD
∴BE=a+b
∵∠ABE=∠BCD=36°
∴△ABE~△DCB
∴AB/CD=BE/BC
∴b/(b-x)=(a+b)/a
∴AD=x=b2/(a+b)
師:太好了。
突然之间,我看到了答案并不一样,但我发现整个学生的证明过程没有一点错误,同一道题有两种不同的结果,这也超出了我的预料,于是我接着又问学生了。
师:同学们有没有察觉到有两个结果,这是怎么回事?难道是我们分析错误了吗?气氛一下子沉闷起来了。
片段三:分析原因
生:我认为两种答案都正确,只是a和b存在着某种关系。
师:那a和b有怎么样的关系呢?
生:刚才同学们的分析都是正确的,只不过结论的呈现形式不同而已,所以我们只要列等式2b-a=■即可。可以通过化简,得b2=a2-ab.,就能找到a和b的关系。
师:同学们认为呢?
生:是的。
刚刚安静下来,突然又有一位同学举手了。
生:老师,本题属于条件多余。
教室里一下子安静下来了。
师:你能说说条件到底多在哪?
生:对于顶角固定的等腰三角形来说,只要知道其中一腰或一底边,就能确定此等腰三角形。
师:同学们觉得怎么样?(我顿时豁然开朗)
教室里顿时响起了掌声。
师:及时肯定该学生。
师:有一个角是108度的等腰三角形形状已定,所以只需再固定一边就可以确定三角形,而本题给出了两条边的长度,所以最后就出现了两种答案,当然这只是不同的表现形式,结果是一致的。
片段四:问题延伸
趁学生的兴趣正浓时,我预感到上述结论还有别的证法,于是我接着问:我们还有没有别的方法来证明这个结论呢(b2=a2-ab)?
考虑到问题相对复杂,我先让学生自主探索,再进行合作交流,同时开展小组之间竞争。小组成员共同努力,相互合作,教师则观察各组的活动,对小组所遇到的困惑及时引导、鼓励,对差一点的小组直接参与合作,整体把握各组的进展情况,交流的气氛是积极的,不久学生得出了结论。
生:如图7,在线段BC上取点D,使CD=CA=b
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∴BD=BC-CD=a-b
∵∠C=36°
∴∠ADC=72°
∴∠BAD=∠B=36°=∠C
∴△ABD~△CBA
∴AB/BC=BD/AB
∴b/a=(a-b)/b
∴b2=a2-ab
没等这位学生说完,另一位学生举手了。
生:如图8,我还有另一种证法,就是延长BA,截取BD=BC。连结DC,可证∠D=∠BCD=72°。从而可得△DCA∽△DBC。
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∴DC/DA=DB/DC
∴b/(a-b)=a/b
∴b2=a2-ab
生:如图9,,作∠BCD=108°,与线段BA的延长线交于点D,从而可得△ABC∽△CBD。
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∴AB/BC=BC/BD
∴b/a=a/(a+b)
∴b2=a2-ab
同学们的发言越来越激励
师:及时肯定学生的想法,表扬、赞赏。
师:你们能讲讲你们的思路吗?
生:要证明b2=a2-ab.只要把式子化为b2=a(a-b),即■=■,然后构造出一对适当的相似三角形,即可得证。(总结一下形如b2=a2-ab.的证明方法)
太棒了!
我想借此机会把这道题再深掘一下,让学生对这道题有更深的印象。
师:同学们,从刚才的所得结论中,你们是否又有新的发现?请同学们一起讨论一下。
课堂气氛一下子又活躍起来,没过多久其中一位同学举手了。
生:借助a,b的数关系,我们能求出cos36°的值。
师:说说你的想法。
生:如图10,作AM⊥BC于M,则BM=MC=■a由上述结论b2=a2-ab,
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得a2-ab-b2=0,则a=■b.
则a>0,∴a=■b,
∴cos36°=■=■=■.
师:真棒。本题是数形结合的最好体现,我们可以通过构造一些几何图形,使复杂的问题简单化,从而达到事半功倍的效果。
生:我们也可以求sin36°的值。
师:太好了!
……
三、课后思考
纵观整节课,虽然我没有完成事先预定的教学计划,但是我和我的学生在这节课上都有较大的收获。学生从中学习了提出问题、探究问题和解决问题的方法。对这节课我有下面几点反思:
亮点1:注重“学为中心”的教学理念。这节课十分清楚地呈现了“以学为中心”的教学思想,不仅让学生从已有知识和观念开始,让学生以研究的方式来学习数学,让教师服务于学生,更重要的一点是,始终让课堂上充盈着学生的“声音”,并在互动交流中提醒学生,在这样的活动中,学生不仅能主动获取知识,而且能不断丰富数学活动的经验,学会探索,学会学习。在思考中学会自主编题,学生学习自主性被最大程度体现,最后编制出的问题类似于中考题,激发学生在题源下从结论、条件、方式方法下进行各种创新。
亮点2:这的确是一堂节外生枝的数学复习课,笔者原本准备了5个例题,然而在分析例1时就出现了种种问题,让笔者始料不及,可贵的是笔者及时调整教学思路,改变教学方式,围绕学生自己发现的问题展开探究。这样的教学过程不仅满足了学生的探究欲望,把学习的主动权还给了学生,生成了新型的师生关系,还让学生体验到学数学的乐趣,培养了学生的探究精神和动手操作能力。新课程理念下的数学课堂,立足于“一切为了学生的终身发展”的根本目的,以真实有效、互动生成为特色,具有不可预设性、不可复制性。在教学中许多问题是无法预设的,因为学习活动的主体是学生,他们的思维与成人有一定距离,并且每个学生的知识、经验、思维、灵感、兴趣都不尽相同,因此学习活动中会呈现出丰富性、多变性和复杂性,就是我们平常所说的“非预设生成”。笔者深刻体会到非预设性生成是学生智慧与创造力的最佳体现,教师教学中面临着严峻的考验和艰难的抉择,如果引导得当,会使教学富有灵性,彰显智慧。
(作者单位:浙江省余姚市高风中学)