台州市双语学校 周兴波
【摘 要】从初三复习中我发现“一题多问、变式教学”在初中数学教学中可以对学生有比较大的启发作用,有利于学生培养学生思维的灵活性,达到举一反三,熟一题,通一类的效果。
【关键词】一题教学,变式教学
最近我在学校与学生一起研究了一道习题。课前,练习卷中有些探究题,很多学生无从下手,所以我准下如下一堂习题课。为了将学生所学的知识进行整合和内化,教师需要串“珠”成“链”,用一题覆盖一类,帮助学生对数学知识进行深入了解。下面,我们的习题课将展示理解和内化的过程。
一、精心选择习题,为核心素养的渗透提供研究素材
著名数学家波利亚说过: “一个专心认真备课的教师能够拿出一个有变化但又不太复杂的题目,去帮助学生挖掘问题的各个方面,使得通过这道题就好像通过一道门户,把学生引入一个完整的理论领域。”
这句话对我启发非常大,如果在平时的教学中通过不断归纳、提炼和探索,将题目拓展变式,采用“一课一题,一题多问”的方式,在同一大题中,通过问题的由浅入深,学生对实际应用能力和类比能力相较之前有了明显的促进作用。让学生经历“从无到有”的探究过程、“由误到悟”的试误过程、“由表及里”的提炼过程, 从“一题多问”到“一题多变”的转变,达到“解一题、会一类、通一片”的教学效果。正如授人与鱼不如授人于渔。
课堂母题
例题.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB的中点,点E是边AC上的一点,连接DE,作∠EDF=90°,交CB于点F,AC=2,BC=2AC.
试探究DE与DF之间的数量关系;
尝试探究:
连接EF,求△DEF面积的取值范围?
求四边形CEDF面积的取值范围?
拓展运用:
若BC=2AC改为BC=kAC,其中k>1,请直接写出四边形CEDF面积的取值范围?
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二、以一题教学为根,进行类比探究
教学片段1:
教师先让学生思考5分钟,之后提出如下问题。
师:同学们,你们能展示自己思路吗?
生1:DE和DF线段显然不会相等,这两条线段从已知条件来看,DE与DF有特殊的位置关系,即DE⊥DF。这两条线段在直角三角形下,已经出现了2个直角。
师:从这一发现你觉得你想通过什么知识来解决这道题?
生1:我觉得需要用相似三角形中的“三垂直”。
师:很好,同学们可以根据他的思路,带着问题再深入思考一下。这道题有2个动点,这两个动点有关系吗?
(学生独自探究,并出现小规模讨论现象).png)
生2:点F跟着点E在运动!点E是一级动点,点F是二级动点!(学生探究发现结论后兴奋不已)
师:(赞不绝口)你表达的很准确。你是怎样想的?
生2:(主动回答)当E确定时,点F随着点E的确定而确定下来。所以这里的2个动点E,F其实是一个动点E,点F是随着点E的运动而运动。
师:(环顾四周)XX同学描述得你们都能解析出来吗?XX同学,若你能将详细地证明这个结论就更好了。
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师:(归纳提炼)我们发现点E,F都在运动,但DE与DF之间的关系不变,那么其实是哪个元素不变?
生3:根据三角函数知识,那么得到∠FED不变。通过生2的结论,于是把边角关系的研究移至下一问题,将题目中增加如下一道小题:
连接EF,求△DEF面积的取值范围?
教学片断2:
师:三角形的面积在我们之前相关题目中,一般有几种方式可以求解?
生4(中等素质的学生):两种。第一种,通过底乘以高的公式法求得面积;第二种,通过割补法,将一般三角形,分割成特殊图形来分别求解。
师:非常好,你记得很清楚。这道题,你觉得我们首先考虑那种?
生4:因为△DEF是一个直角三角形,我们要先考虑第一种。
师:(点头)我们先采用她的思路试试看,能不能做出来呢?
(学生独立思考,教师在学生身边观察)
师:(环顾四周)你们觉得△DEF的面积变化跟谁有关?
生5:我认为△DEF的面积大小是随着点E的位置变化而变化。
师:我觉得这个结论不够直观,你们全都知道答案了?(老师环顾四周发现较多学生在摇头)谁再分析分析!
生6:可以用DE的线段长度来表示△DEF的面积。
师:(连连称赞)你再给同学们说说,你是如何求的。
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师:同学们再观察这个图形,还有哪个图形的面积大小是可以求的?(由于题目较难,给与学生几分钟时间思考)
生7:四边形CEDF的面积
师:是的,我们一起来求,将题目增加如下一小题:
求四边形CEDF面积是定值吗?如果不是,求出它的取值范围。
教学片断3:
师:同学们,你们觉得四边形CEDF的面积的值是定值还是会变化的?
生8(较好的学生):是会变化的,我通过特殊位置方法,发现求出的四边形CEDF的面积不一样。当E与C重合时,此时四边形CEDF变为△EDF,此时,=.
当E与A重合时,为.
师:很好,这也是个可以快速猜想的方法,也相对比较准确!我们就明确了,四边形CEDF面积是变化的。我们求一个元素取值范围的时候,根据之前的经验,谁能总结我们这节课之前的过程,告诉老师如何求面积的取值范围?
生9:(学生总结)也要先考虑四边形面积的求法,是直接公式法求,还是通过割补成特殊图形来求,求出面积表达式后,再求出四边形面积的最大值和最小值,就可以表示出面积的取值范围。
师:(竖大拇指等方式肯定这位学生)非常好,那么课堂就交给你,你按照你的思路讲下来。
生9:这道题四边形CEDF不是特殊四边形,根本无法用底乘以高直接求。我采用了割补法解决问题。第一次我把四边形CEDF割成了2个直角三角形,想利用上一题的结论△DFE的面积已经有的结论往下思考,再求出△CEF即可。后来发现计算量还是算△AED和△DFB的面积会小一些,再利用△ABC面积减去这两个三角形的面积就是四边形CEDF的面积。
生9:由于△AED和△DFB不特殊,我借助三垂直模型求两个三角形的高。
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师:通过这个基本图形,我们发现了图形中的两个动点问题,通过化动为静,其实是一个动点问题,通过三垂直模型,找到了DE与DF永远存在着关系,他们的比就是BC与AC的比。点E的变化表面上来看是让点F随着它的变化而变化,同时,还有△DEF和四边形CEDF的面积也是在随着点E的位置变化而在变化。
今天老师想考验一下你们这节课的学习效果,我们再改变点BC与AC的比值,你还会求出上面几个问题吗?增加以下一题:
若BC=2AC改为BC=kAC,其中k>1,请直接写出四边形CEDF面积的取值范围?
教学片断4:
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设计说明:本文设计例题的时候主要想要考查相似三角形的性质和判定,一次函数最值问题,以期培养学生的建模能力与动态分析能力再次体会类比、转化、特殊到一般、数形结合的数学思想解决复杂问题。
通过改变或添加试题的条件或结论,由浅入深,由易到难,层层递进,从变中总结解题方法,从变中发现解题规律,从变中发现“不变”,即将求“DE与DF关系”,由“△DEE'∽△DFF'”过渡到“△DEG∽△FDH”等。教师通过精心备课后,通过变式教学能让水平各不相同的学生都能解决部分题目,也能促进学生思考和归纳能力,从而更好地掌握解决一类问题的方法。数学问题的一系列变化,促进学生加深同类提醒的理解,产生举一反三的效果,同时也减轻学生的学习负担。
三、结语:
通过对例题最后一问的变式,将前面问题的解法蕴含其中,在此基础上还能让学生往更一般的情况探索,学生若能吸收下来,也就遏制了“题海战术”。
“一课一题,一题多问”对学生原有的基础知识、技能和知识框架都有巩固作用,并且可以提升学生的解题能力。经常做一题多问训练,能够培养学生思路的逻辑性和严密性,也有利于学生思维的创新性和发散性。对于教师,一题多问可以让教师清晰剖析知识点、技巧、方法,利于分析学生能力瓶颈,从而提高课堂效率。
今后我将在教学中尽可能对这类习题进行必要的挖掘,即通过一个典型原始母题,覆盖尽可能多的知识点,并用一条主线将知识点串成一道新题,提升教学效率。