一题七法唤神龙 谈笑风生皆鸿儒*
——趣谈“话语权”的自然流失

2018-05-09 05:47
中学教研(数学) 2018年5期
关键词:平分线过点等腰三角

(镇海蛟川书院,浙江 宁波 315200)

1 话题缘起

2014年3月,教育部发布了《关于全面深化课程改革,落实立德树人根本任务的意见》,提出把核心素养体系作为研究学业质量标准、修订课程方案和课程标准的依据,用于统领课程改革的相关环节,一时间,“核心素养”成为热门词汇,受到教育界广泛关注.“核心素养”以科学性、时代性和民族性为基本原则,以培养“全面发展的人”为核心,分为三大方面六大素养十八个基本要点,“点点”激起我们一线教师的思考.原本“四基”的课堂又面临着“精神”“人的意义”的生成和提升.中央民族大学孙晓天教授认为:数学素养真正变成学生的“素养”一定伴随着课堂教学方式的改变,让学生在自己的经历和体验中养成.笔者以一节习题点评课的实录为背景,描述下移课堂重心,把话语权“流放”给学生,有效放大教师和学生共同作为学习者的课堂体验.

2 “话语权”的自然流失与课堂生成

2.1 题目呈现

题目如图1,半圆O的直径AB=10,弦AC=6,AD平分∠BAC,求AD的长.

图1 图2

2.2 原汁原味,百家争鸣

笔者首先让学生在课堂上充分展示自己的想法,以下是学生的方法、思路展示.

生1:如图2,联结BC,交AD于点F,因为AB是直径,所以∠ACB=90°.又AC=6,AB=10,得BC=8.过点F作FG⊥AB于点G,则

AG=AC=6,

从而

GB=4.

设CF=GF=x,则

x2+42=(8-x)2,

解得

x=3,

于是

由CF·BF=AF·DF,得

从而

(此时不少学生发出“噢”的声音,紧接着就是一阵热烈的掌声.)

师:你是怎么想到的?

生1:我看到了条件中AB是直径,故联结BC交AD于点F,则∠ACB=90°.又因为AD是∠BAC的角平分线,联想到角平分线的性质定理,因此过点F作FG⊥AB.

师:非常好,生1从条件出发,找到了问题的突破口,这是我们解决问题的常用方法.要关注题目条件,并且要去联想与条件有关的知识,往往可以找到问题的突破口.

生2:如图3,在AB上取点E,使得AE=AC=6,则BE=4,显然△CAD≌△EAD,从而CD=DE.又因为AD平分∠BAC,所以CD=BD,于是DE=DB.过点D作DF⊥BE于点F,则

EF=BF=2,

从而AF=8.又因为AB是直径,所以∠ADB=90°,于是

AD2=AF·AB=80,

(学生们马上报以热烈的掌声.)

师:请说明你的思维过程.

生2:我也是看到了角平分线,想到之前常用的辅助线,截取线段长度相等,构造全等.而这里由圆周角相等,得到CD=DB=DE,则△DEB为等腰三角形,这时又想到等腰三角形中的常用辅助线,过点D作DF⊥EB,得到了我们熟悉的母子型,便可求解.

师:很棒!生2也是根据条件联想到相关基本模型,进行求解.我们平时也要像生2学习,掌握基本模型,并熟记于心,当碰到类似的条件时尝试着应用相关的基本模型,有时问题便迎刃而解.

图3 图4

于是

DH=2,

因为AB=10,所以

(学生们不约而同:“哇!”此时掌声更热烈.)

师:请阐述你的思维过程.

师:太棒了!本题是圆中的问题,有弧中点自然可以联想到圆中常见的基本模型,找到了问题的突破口.

(此时,有学生已经迫不及待地举手要分享自己的想法.)

图5

生4:如图5,延长AC,BD相交于点E,显然△BAD≌△EAD,从而

AE=AB=10.

由AC=6,得

CE=4,

又因为∠ECD=∠ABD,所以

△ECD≌△EBA,

从而

解得

于是

(“原来还可以这样做!”学生们惊叹,此时又响起了热烈的掌声,还没等笔者发问,生4已经在分享自己的解题思路了.)

生4:我就是看到角平分线又看到垂直,想起之前碰到过的问题,将图形补全,其实就是等腰三角形,这时根据圆内接四边形的一个外角等于与它不相邻的内对角,便可证相似.

师:同学们都很厉害!让我们一起来总结下,当条件中有角平分线时可以联想到用角平分线定理;可以截取线段长度相等,构造全等;当角平分线“邂逅”直角,可以补全图形,构造等腰三角形;当角平分线“邂逅”圆,可得弧中点,构造垂径定理基本模型.如果我们能在平时的学习中不断地像这样进行反思总结,就很容易找到问题的突破口.

生(这时有学生脱口而出):老师,你之前还说过当角平分线遇到平行要关注等腰.

师:你提醒得太好了,反过来当等腰三角形碰到角平分线也会出现平行,比如这里△ODA为等腰三角形,AD平分∠BAC,则OD∥AC.

(当时笔者只是想让学生感受角平分线遇到平行会出现等腰,在这里却有了意外的收获.)

图6

生5:如图6,联结OD,因为△ODA为等腰三角形,AD平分∠BAC,所以OD∥AC.联结BC,分别交AD,OD于点G,H,则

HG=1,CG=3,

从而

(学生们马上报以热烈的掌声.)

师:谢谢你给了我们一个惊喜,解决问题时,要多观察、多分析条件、多维度发散和联想,敢于尝试.

(此时还有学生在举手,有学生坐不住了,已经5种了,还有第6种解法?)

生6:如图7,过点O作OE⊥AC于点E,过点D作DH⊥OB于点H,联结OD,则

∠DOB=∠CAB.

又因为OA=OD,∠OEA=∠DHO=90°,所以

△OAE≌△DOH,

从而

OH=AE=3,DH=OE=4,

于是

AH=8,DH=4,

图7 图8

师:说说看,你是怎么想的?

生6:题中要求AD的长,我就想过点D作DH⊥OB于点H,如果能求出DH,AH的长,利用勾股定理,便可求解.因为对于圆中的弦,我们常过圆心作弦的垂线,构造垂径定理基本模型,这里我就想过点D作DH⊥OB,感觉△AEO≌△OHD,然后根据条件证明,发现两个三角形的确全等.

(“哇,这样也可以!”热烈的掌声马上响起.)

师:说得太好了!在解决问题时我们可以由因导果,从条件出发来找到问题的突破口,也可以执果索因,从结论出发,去寻求解决问题的线索,并且在解题过程中要有对图形的感知,大胆猜想.

(这时听到有学生小声嘀咕:“6种了啊,要是能凑7种方法就可以召唤神龙啦.”这时真有一个学生在举手发言.)

又EF+OF=4,得

从而

于是

(学生们异口同声说:“我们可以召唤神龙了!”紧接着学生马上报以雷鸣般的掌声.)

2.3 回收话语权——合理归纳,聚焦智慧

师:让我们来回顾刚才的解题过程,大家有什么收获?

生8:可以由已知条件联想到我们熟悉的模型或者知识点,进而产生思维的火花,或者从结论出发,去找问题的突破口.

师:非常好!为了解决问题,必须在我们的记忆中挑选和收集相关的知识,可以由因导果,也可以执果索因.那么我们平时在整理题目时要注意什么呢?

生9:注重基本知识的积累和整理,归纳基本模型,大胆尝试,条条大路通罗马.

师:你的理解之精辟,我要给你点赞.还有同学要分享吗?

生10:其实我认为几何题“猜”也很重要.

师:是的,所谓“猜”其实就是几何直观,我们可以借助几何直观将复杂的数学问题变得简明、形象,有助于探索解决问题的思路,预测结果.

生11:我都没想到这题会有这么多解法,大家这么一讨论,我收获很多.

师:问题不辩不明,碰撞才会闪现火花.

(至此学生们对本题的方法、知识、思维层面已经有了深刻的认识.)

徐斌艳教授指出数学核心能力为数学提出问题、数学表征与变换、数学推理证明、数学建模、数学解决问题和数学交流等[1].一题多解,以不同的角度作为题目的切入口,多维度表征知识,有助于学习者发散思维,把握知识全貌,将知识融会贯通.一题多解是一种改变认知结构的良好工具,能够促进学生以一种全新的方式去建构知识.但是,教师如果仅仅让学生各自展示自己的方法,而没有关键时刻的点拨,那么只是空热闹一场,只有一时的繁华,而且学生的认知水平还停留在原有水平上.正如罗增儒教授所言:“萝卜炒萝卜还是萝卜,不可能有肉味”,教师要适时引导,将方法进行提炼,让学生豁然开朗,有所顿悟,体味“一览众山小”的感觉.因此一题多解不仅要关注学生思想方法的渗透,更要注重解决问题以后的优化提升及反思,对方法进行比较,探究问题的本质,挖掘通性通法,帮助学生培养理性的科学精神,渗透数学核心素养.

3 感悟反思

3.1 起点低,入口宽,落点高

本题题干简洁,却涵盖丰富的知识点,学生可以从多角度入手,可以由因导果,从已知条件出发进行思考,也可以执果索因,从结论出发进行思考.本题具有起点低、入口宽的特点,笔者让学生在课堂上充分展示自己对知识的理解和疑惑,引导大家共同讨论和交流,最终达成一致的理解,为学生提供展示其数学能力和数学素养的平台.

整个授课过程有学生上台展示,有生生之间、师生之间的问答,有教师的启迪引导,教学形式多样.课堂完全以学生为中心,教师进行角色让位,由知识的传授者变为课堂的引导者,创设了一种自由、和谐、民主、平等的课堂,让学生人人敢发言,鼓励学生探索与创新,调动学生学习的积极性,培养学生数学抽象、直观想象、逻辑推理等核心素养,激发学生自主探索、踏实钻研、合作交流的品格.

3.2 合理收放话语权,增强“信念系统”的作用

信念是个体的行为准则,来源于个体经验,通常无意识地影响新的经验,并指导个体行为.在数学学习过程中,每个学生都有自己的信念,这些信念构成一个体系,称之为数学信念系统,它指导着数学的个体活动、方式、行为以及数学的评价[2].当今数学问题解决理论强调“信念系统”在问题解决过程中的重大作用,即情感逻辑化作用.有些学生本来没有想到思路,但在活跃的课堂气氛中,当身边的同伴不断给出新的解题方法时,激发出求知欲,形成积极的内部情感动机,并开始调动自我内部关系,借助选择重构,将无意识思维活动质变为创造性情感活动,这时便会创造性发现新的方法.为了能让这种积极的情感体验增加有效期,教师可以让学生自己整理感悟收获,将感性的意识回流通过自我建构内化为自我信念系统.

3.3 经验跃迁,感悟升华素养精髓

数学活动经验很多都是内隐的.教学中,应该以经验助力积累新的经验,努力使隐形活动经验显性化,执教者要利用一切机会,引导学生将问题拓展、将知识方法结构化,升华已有的数学活动经验.《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出:数学活动经验的积累是提高学生数学素养的重要标志,帮助学生积累活动经验是数学教学的重要目标,是学生不断经历、体验各种数学活动过程的结果.

有了上一次成功的经验后,笔者在以后的授课中,尽量有意识地多创造学生自主探究整理和分享的机会,每次都有意外的收获.

核心素养看似高大上,但真正要让核心素养落地生根,还是要靠教师课堂上的点滴渗透,下移课堂重心,将“话语权”流放给学生,如此核心素养已然在悄悄地生根发芽!

[1] 徐斌艳.数学学科核心能力研究[J].全球教育展望,2013(6):67-74.

[2] 刘展,屈聪.中学生数学信念系统与数学学习兴趣关系的研究[J].数学教育学报,2012,21(2):41-43.

猜你喜欢
平分线过点等腰三角
玩转角的平分线
怎样构造等腰三角形
“两圆一线”巧算等腰三角形
角平分线形成的角
一个圆锥曲线性质的推广
多用角的平分线证题
“潜伏”在平行四边形中的等腰三角形
如何构造等腰三角形
折叠莫忘角平分线
数学(二)