張同學(xué):學(xué)了余弦定理,可以將cosA=,cosB=,cosC=代入等式中角化邊有:==. 從而有b2+c2-a2=a2+c2-b2=a2+b2-c2,有a=b=c,從而△ABC是等邊三角形.
黃同學(xué):上述兩位同學(xué)的方法分別是用正弦定理、余弦定理,將等式中邊、角形式統(tǒng)一,而我的方法似乎沒有用到這些定理,只是用到了直角三角形中的相關(guān)性質(zhì). 因?yàn)闂l件所給的等式中出現(xiàn)了cosA,cosB,cosC,如果通過構(gòu)造直角三角形,能夠?qū)?,,化成邊的形式,那能得到什么樣結(jié)果呢?當(dāng)然,在一般三角形中,通過作高來構(gòu)造直角三角形.
如圖1,在△ABC中,AD,BE,CF是高.
在Rt△BEA中,cosA==;在Rt△CFA中,cosA==;
在Rt△CFB中,cosB==;在Rt△ADB中,cosB==;
在Rt△ADC中,cosC==;在Rt△BEC中,cosC==;
所以==,==;==.
因?yàn)?,所以=,所以AF=BF.
因?yàn)?,所以=,所以BD=CD.
因?yàn)?,所以=,所以AE=CE.
即D,E,F(xiàn)分別是BC,CA,AB的中點(diǎn),由三線合一知,AB=BC=CA,從而△ABC是等邊三角形.
吳同學(xué):你的想法我看懂了,但是你畫的圖是一個(gè)銳角三角形,所以你作的高都在三角形內(nèi)部,如果是直角三角形,或者是鈍角三角形,那么就不能得到上述圖形,你的證明過程也就是有漏洞的.
因?yàn)檫@個(gè)問題,黃同學(xué)確實(shí)沒有想到,所以當(dāng)場(chǎng)沒有回答出來,作為老師的我,補(bǔ)充了一下.
老師:如果是直角三角形,不妨設(shè)A是直角,那cosA=0,不能作分母,與題意不符,所以這是不可能的,從而不是直角三角形,如果是鈍角三角形,不妨設(shè)A是鈍角,那cosA<0,而且B,C是銳角,那么cosB>0,cosC>0,這時(shí),條件==是不可能成立的,與題意不符,所以這也是不可能的,從而也不是鈍角三角形. 所以△ABC一定是銳角三角形,因此大家可以按照黃同學(xué)的做法去解.
這個(gè)黃同學(xué),對(duì)平面幾何的題型很感興趣,幾何思維也很好,但是對(duì)于運(yùn)算、代數(shù)、函數(shù)的題型就很不喜歡,也缺乏自信,從而在高一這段時(shí)間,她的數(shù)學(xué)成績(jī)不算好,但通過這次的討論,給同組同學(xué)的講解,讓她贏得了同學(xué)們的佩服,她也獲得了自信.作為數(shù)學(xué)老師,筆者以此為契機(jī)對(duì)她進(jìn)行了鼓勵(lì)及引導(dǎo). 從此,她很熱愛數(shù)學(xué),因?yàn)閺臄?shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,慢慢獲得了認(rèn)同感. 她的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力也得到了很大提升,在高三的復(fù)習(xí)中,數(shù)學(xué)單科成績(jī)經(jīng)常是班上前三名,因?yàn)閿?shù)學(xué)成績(jī)的提高,使她的高考總分也是班上前五名.
[?] 交流討論,合作雙贏
已知{an}是等差數(shù)列,且Sn=18(n>3),又S3=1,an+an-1+an-2=3,求n.
胡同學(xué):聯(lián)立方程組a1+a2+a3=1,
an+an-1+an-2=3,有a1+an=,Sn=×n,得n=27.
這個(gè)方法很正規(guī),大部分同學(xué)都能理解. 因?yàn)楣P者覺得自己有不同的解法,于是就讓各個(gè)小組同學(xué)分組討論,看能不能討論出不同的解法. 幾分鐘后,張同學(xué)所在的小組里一陣鬧哄,筆者就問怎么回事. 這時(shí)他們的小組長(zhǎng)說,張同學(xué)有不同的解法,但是他給小組同學(xué)講解,解釋得不怎么清楚,他們不是很明白. 我就讓張同學(xué)在黑板上寫出他的方法,并盡量作解釋.
張同學(xué):我用式子=,有=,得n=27. 我自己也不知道該怎么解釋,我說不出原因,但我這樣算之后,答案是對(duì)的,也許這只是巧合吧.
這時(shí),其他小組也討論起來了,都覺得很神奇!又一個(gè)小組討論后有了想法:
梁同學(xué)(代表):我們組這樣想,等差數(shù)列看成一根由細(xì)到粗均勻變化的木頭,而表示為取木頭的重心位置,現(xiàn)在Sn-S3-an-an-1-an-2表示把木頭的最細(xì)端和最粗端同時(shí)剪去長(zhǎng)度相等的一段,那表示剪斷之后的重心,兩者重心應(yīng)該不變,即得到等式=.
其他小組聽了他的解釋后,有些同學(xué)懵了,有些同學(xué)則會(huì)心一笑. 這樣來理解數(shù)學(xué),太通俗,太不可思議了. 我經(jīng)常舉生活中的實(shí)例來幫助同學(xué)們理解一些數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)公式以及數(shù)學(xué)等式,但對(duì)于用粗細(xì)均勻變化的木頭來理解等差數(shù)列,筆者從未想過. 但本題中這種理解方式,也算科學(xué). 我又提醒同學(xué)們,還可以用平均數(shù)的方式來理解. 這時(shí)又一組同學(xué)搶著站起來說了:
武同學(xué)(代表):我們組這樣理解,n個(gè)數(shù)組成等差數(shù)列,理解為求這n個(gè)數(shù)的平均數(shù),而Sn-S3-an-an-1-an-2看成剔除最高分的三個(gè)數(shù)和最低分的三個(gè)數(shù),表示剔除這六個(gè)數(shù)之后的平均數(shù),這樣平均數(shù)應(yīng)該不變. 從而有=.
程同學(xué):我們組這樣想,{an}是等差數(shù)列,從而Sn=×n,所以=,而Sn-S3-an-an-1-an-2看成原數(shù)列中的一段和,即數(shù)列a4,a5,……,an-4,an-3,這還是一個(gè)等差數(shù)列,而它的和是Sn-S3-an-an-1-an-2=Sn=×(n-6),所以可得=,根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)有a1+an=a4+an-3,從而有=.
這些想法都是正確的,都是同學(xué)們小組能討論得到的,雖然花了很多時(shí)間,但筆者相信同學(xué)們對(duì)等差數(shù)列有了更深刻的理解,對(duì)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和、性質(zhì)等都有了進(jìn)一步的了解,而且這樣的討論,學(xué)生收獲的東西遠(yuǎn)勝于教師一個(gè)人反復(fù)強(qiáng)調(diào)以及學(xué)生反復(fù)的死記硬背.
[?] 高效課堂教改的理論基礎(chǔ)及收獲總結(jié)
學(xué)習(xí)金字塔(如圖2)是美國(guó)緬因州的國(guó)家訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室的研究成果,它用數(shù)字形式形象顯示了:采用不同的學(xué)習(xí)方式,學(xué)習(xí)者在兩周以后還能記住內(nèi)容(平均學(xué)習(xí)保持率)的多少.
根據(jù)這個(gè)金字塔所呈現(xiàn)的,從第一項(xiàng)至第四項(xiàng)的學(xué)習(xí)方式也都是被動(dòng)式的,學(xué)生的參與度非常低,所以學(xué)習(xí)的保存率都無法超過30%. 而小組討論,實(shí)際演練,讓學(xué)生教別人,或是讓學(xué)生有機(jī)會(huì)當(dāng)同學(xué)的小老師,效果都能超過50%. 因?yàn)樵谛〗M討論環(huán)節(jié)中,部分學(xué)生以教師的身份對(duì)其他人進(jìn)行講解,不僅要對(duì)內(nèi)容相當(dāng)熟悉,同時(shí)也要透過語言的呈現(xiàn)來進(jìn)行溝通,所以學(xué)生在討論中,必須將自己的解題思維、學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為讓其他人能懂的表達(dá)方式,在這同時(shí),也提升了學(xué)生潛在智能的發(fā)展.
讓學(xué)生成為課堂的主人,通過這樣的教改,我們的課堂相對(duì)傳統(tǒng)課堂能提升學(xué)生的哪些能力呢?
(1)自學(xué)能力. 我們編制的導(dǎo)學(xué)案,以問題導(dǎo)學(xué)的形式,教學(xué)生如何自己預(yù)習(xí)課本,學(xué)習(xí)課本的一些基礎(chǔ)知識(shí).
(2)口語表達(dá)能力. 學(xué)生們上臺(tái)點(diǎn)評(píng),講解自己的方法,需要將自己的想法以語言為載體告訴別人,這對(duì)一個(gè)高中生來說是難能可貴的.
(3)增強(qiáng)自信心. 上述的幾個(gè)學(xué)生,在經(jīng)歷這樣的表現(xiàn)的機(jī)會(huì)后,他們?cè)跀?shù)學(xué)的學(xué)習(xí)上很自信,樂于提出自己的想法.