好题“抱团”方能“去难”
无锡市张泾中学 庄佳红
【摘要】
很多时候我们不应仅限于就题论题,而要对试题进行适当的变式,让好题也能“抱团”呈现,将一道静态、封闭的试题从不同的角度、不同的层次、不同的侧面出发,变化为一道动态的、开放的试题,才能让学生排除万难而“取暖”。
【关键词】变式 抱团 一题多变
在寒冬的时候,如果能有多人一起抱团取暖会好过一个人的单独取暖,因为可以积聚力量,增加信心。在我们的数学教学中为了有效达成三维目标,把握好知识容量和思维容量的“度”,处理好教师的点拨与学生思考的关系是非常重要的。所以很多时候我们不应仅限于就题论题,而要对试题进行适当的变式,让好题也能“抱团”呈现,将一道静态、封闭的试题从不同的角度、不同的层次、不同的侧面出发,变化为一道动态的、开放的试题,才能让学生排除万难而“取暖”。下面就谈谈本人在教学中进行的一些实践与思考。
一、课堂实践
(一)一题多解,拓展思维新天地
一题多解主要指在对题目进行多角度、多侧面分析的前提下,通过对题目中的条件和学过的概念、原理进行不同的组合和建模,从而找出多种不同的解题方法。这种训练方法所蕴含的信息量特别大,学生对该方法的掌握能加深对所学知识点的系统性的理解。
例1:如图1,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是AD上一动点,PE⊥AC于E,PF⊥BD于F,则PE+PF= .
图1 图2 图3
由于这是一道填空题,不必体现详细的解题过程,所以课堂中学生用了多种方式解决,正所谓“众人拾柴火焰高”。
解法一:特殊点法。当P运动到AD的中点时,由全等知PE=PF,故只需求PE的长。易证△AEP∽△ADC
解法二:极端值法。如图2,过D作DH⊥于AC,由勾股定理知道,AC=5,可以把P点向D运动,此时PE不断增大,而PF逐渐减小,当P与D重合时,PF=0,PE就与DH重合,所以只需求DH的长即可。由等积变形:
,
解法三:相似三角形法。由解法一,有学生就会联想,既然有△AEP∽△ADC,那自然有△DFP∽△DAB,那样就会有两个比例式,于是就有了:
两式相加得:
,所以PE+PF=
解法四:面积法。由垂线段联想到高,联想到面积。如图3,连结OP,
△AOP与△DOP的面积之和是3,
通过多种方法,学生对此图印象深刻,于是提炼精髓:“等腰三角形底边上的任一点到两腰的距离之和等于一腰上的高。”运用这一题的方法、基本图形和结论,学生可以解决很多类似问题。
(二)一法多用,形成思维新提升
一法多用指一种解题思路或方法能够解决多个同类型的题目,学生对该方法的熟练掌握,能促使学生建立认知体系,从而做到触类旁通,举一反三。
例2: 下列各图中求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的和.
实际上像上面这种问题,可以变化出无数种类似的图,要求这所有角的和,我们可以用一个图形就能完胜,那就是“8”字形。当我们遇到求多个角的和(或差)时,根据图形的特点,适当的添加辅助线构造“8”字模型,然后将求多角的和(或差)的问题转化为求三角形内角和问题。
(三)一题多变,展现思维新视角
一题多变就是对原题适当地进行变化问题或要求,学生通过一题多练,深化对数学概念、规律的理解与应用,有效地提高思维的敏捷性、应变性、发散性、创造性等思维品质。一题多变还可以扩大学生知识面,达到举一反三、触类旁通的效果。
例3:如图, △ABC是一块锐角三角形的余料,边长 BC=120mm,高AD=80mm,要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点在AB、AC上,这个正方形的零件的边长为多少?
分析与简答:该题是相似三角形性质一课中的练习,由△AEH∽△ABC,可以得到比例式,由于正方形各边相等,故设正方形边长为
,
得,
,所以正方形的边长为48mm。
变式1: 若把它加工成矩形EFGH,且要求EH=2EF,你能求出该矩形的面积吗?
分析与简答:相似三角形和比例式都是一样的,只是未知数应该换成设EF=x,唯一影响的是EH的长度,可得,求出x即可。
变式2:怎样剪裁,才能使矩形EFGH的面积最大?
分析与简答:这是一个最值问题,需要与函数知识结合。不妨设一边长为EF=x,另一边EH=y,
, 得
,求出该二次函数最大值即可。
变式3:如左图,在Rt△ABC中,AC=4,BC=3.在Rt△ABC内并排放入(不重叠)n个小正方形纸片,使这些纸片的一边都在AB上,首尾两个正方形各有一个顶点D、E分别在AC、BC上,求小正方形的边长(用n的代数式表示).
分析与简答:实际上,与变式1类似,我们就可以把下面若干个正方形拼成的图形看成矩形,如右图过C作CF⊥AB,交DE于点H,在Rt△ABC中利用勾股定理易求:,
,
∵DE∥AB,∴△DEC∽△ABC,
又∵CH⊥DE,CF⊥AB,∴CH:CF=DE:AB,
设小正方形的边长是x,∴ 解得:
(四)一题多问,引导思维新拓展
实践证明:处于问题情境中的学生求知欲和好奇心强,他们都主动、积极地参与到学习中去,学习的兴趣高、效率也高。为此,在课堂教学中,我经常会一问再问,引发学生的求知欲和探索问题的好奇心,让我们的学生在不断分析由变式引申出来的各个问题中穿行、碰撞,在碰撞中折射出电火花,产生出磁力线。
在《江苏省初中复习与能力训练》上有一个例题,原题为:
“已知抛物线
(1)若c=-1,求该抛物线与x轴公共点的坐标
(2)若-1<x<1时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,求c的取值范围.”
其实该题第一问所有学生都能解决,但是对于第二问往往不会解决或者考虑不全,于是我将其加以变式与追问:
例4:已知抛物线y = 3ax2 + 2bx + c
(1)若a = b = 1,c =-1,求抛物线与x轴公共点的坐标;
(2)若a = b = 1,且当-1<x<1时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,求c的取值范围.
(3)若a = b = 1,且当-1<x<1时,抛物线与x轴有两个公共点,求c的取值范围.
(4)若a = b = 1,且当-1<x<1时,抛物线与x轴无公共点,求c的取值范围.
分析与简答:该题应结合二次函数图像解决,同时还渗透了分类讨论的数学思想,另外,对于边界的考虑也是难点。
(1)代入求得与x轴交于()(-1,0)
(2),以后几问都是基于这个函数,在列式之前必须先考虑△:△=
①与x轴有且只有一个交点:△=0,
②与x轴有两个交点,但只有一个交点在范围内。当x=-1时,,当x=1时,
,可得
(3)有两个公共点,首先满足△>0,有,解得
(4)有两种情况:抛物线与x轴没有交点或者有交点但是交点不在范围内:
①
②当x=1时,.即
综上:
很多学生在解决二次函数题目的时候往往只会套公式求△看交点情况,求顶点解决最值问题,往往不肯动手画个图像去分析。在解决完这一系列问题之后学生不难发现,在解决二次函数问题时,结合它的图像才能把所有情况考虑完整。
二、课后总结
(一)困惑之时,指点迷津
学生遇上不熟悉的题目,往往会不知所措,但是虽然习题呈现形式变化多端,但很多时候是 “形散神不散”。如上面的例2,刚接触第一张图时,看到那么怪异的图形,学生一脸茫然,但是当我有意识地“抱团”呈现一组题,引导学生从“变”的表象中发现“不变”的本质,从“不变”的本质中探求“变”的规律时,学生不仅能自行解决,还会自己画出各种各样新的图形考考同桌。这样既培养了学生灵活多变的思维品质,还能培养其探索精神和创新意识,从而把知识理解能力的提高真正落到实处。
(二)“缺氧”之时,点石成金
在解决例1时,刚开始课堂上只有少数几个学生举手了,但后来当我问到,还有其他解决方法时,好多同学都陆续举手,由解法一得到启示又联想到解法二、三······所有解法“抱团”呈现,提高了学生的兴趣,提高大脑和神经的兴奋度,达到最佳的训练效果。
(三)圆满之时,精益求精
美国著名认知心理学家奥苏伯尔认为,教学的目的是为了知识的迁移,从而塑造良好的认知结构。当设计的问题先易后难、逐级而上,各层次学生在一组题后都能有所提高时,我们还要不失时机地引导学生观察、比较,揭示隐藏在具体的例题、习题中的一般特征,推广为某一类对象的普遍性质,揭示解题规律,提高分析、探索能力和创新能力。
总之,题不在多,选择精而优的例题才是永恒的主题,只有让好题“抱团”呈现,才能帮助学生走出题海,实现变“容量”为“质量”,变“学会”为“会学”,变知识为能力。
【参考文献】:
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[3]吴海周.初中数学复习变式训练的实践探究[J].都市家教·下半月 ,2013年第6期