王麗
[摘? 要] 探究式教學(xué)法能有效地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,促進學(xué)生創(chuàng)新意識與能力的形成,為學(xué)生數(shù)學(xué)思想與科學(xué)素養(yǎng)的形成奠定基礎(chǔ).研究者以“全等三角形”的教學(xué)為例,提出“SAS”的全等三角形拓展問題“SSA”,并以此作為開展探究式教學(xué)的主題,分別從作圖——感知不同情形,探索——找出全等條件,應(yīng)用——解決實際問題三方面展開闡述.
[關(guān)鍵詞] 探究式教學(xué);數(shù)學(xué)教學(xué);全等三角形
隨著新課改的推進,廣大教育工作者開始重視探究式教學(xué)法的應(yīng)用.調(diào)查發(fā)現(xiàn),教師雖然在思想上重視這種教學(xué)方法,但在實際應(yīng)用時卻比較生疏,有時因掌握不好給學(xué)生的思考時間,而導(dǎo)致探究的失敗.
實踐證明,想要科學(xué)、合理地在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展探究式教學(xué),首先必須了解學(xué)情,根據(jù)學(xué)生的實際認知情況開展示范性的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生掌握相應(yīng)的學(xué)習(xí)策略與方法,獲得主動探究的能力[1]. 本文以“SAS”的全等三角形拓展教學(xué)為例,具體談?wù)勅绾卧谡n堂教學(xué)中靈活應(yīng)用探究式教學(xué)法來拓展學(xué)生的思維.
提出問題
學(xué)完“探索三角形全等的條件”這一章節(jié)后,學(xué)生已經(jīng)掌握了兩個三角形全等的判定方法,在對于“SAS”的判定方法中,遇到對應(yīng)相等的角不是兩等邊夾角(SSA)的情況,該如何判定這兩個三角形是否全等的問題產(chǎn)生了思考. 通常情況下,教師會應(yīng)用反例法來證明這個結(jié)論成立與否. 但是,學(xué)生常渴望從更深層次去理解“SSA”. 為此,筆者以探索“SSA判定兩個三角形全等的條件”展開教學(xué)設(shè)計與探究.
教學(xué)目標(biāo)
1. 作圖,感知兩個三角形滿足“SSA”條件的不同情形.
2. 探究用“SSA”法判定兩三角形為全等關(guān)系的條件過程,形成良好的分類思想.
教學(xué)設(shè)計與意圖分析
(一)作圖——感知不同情形
問題1:通過之前的學(xué)習(xí),我們都知道用“SAS”來判定兩個三角形全等,其中“A”的位置必須位于兩個“S”的中間,也就是兩條邊的夾角. 當(dāng)“A”的位置不是兩條對應(yīng)邊的夾角時,也就是在“SSA”的情況下,不一定能證明這兩個三角形是全等關(guān)系. 現(xiàn)在我們就探討兩個三角形在“SSA”的情況下,滿足什么條件可證得它們是全等的?若此“A”為直角,是否可證得這兩個三角形全等?為什么?(學(xué)生回顧舊知)
問題2:按照以下條件作一個△ABC:AB=4 cm,AC=3 cm,∠B=40°. 觀察自己所作的三角形與其他學(xué)生所作的三角形是否一樣. (先作圖,后交流)
問題3:作一個△ABC,條件為:AB=2 cm,AC=4 cm,∠B=120°. 觀察自己所作的三角形與其他學(xué)生所作的三角形是否一樣. (先作圖,后交流)
問題4:通過以上兩次作圖的觀察與交流,你們發(fā)現(xiàn)所作三角形在滿足“SSA”條件時,會出現(xiàn)哪些不同的情形呢?(交流)
設(shè)計意圖? 學(xué)生從自身已有的經(jīng)驗出發(fā)(“HL”全等),在作圖后對比、交流中基本獲得滿足“SSA”條件的兩三角形存在哪些不同情形. 學(xué)生的思維經(jīng)歷了從特殊到一般的過程,獲得了相應(yīng)的分析問題的方法與分類討論思想.
問題1的提出是建立在學(xué)生對“HL”是“SSA”的特例基礎(chǔ)上,讓學(xué)生由∠B的特殊情況(直角)向一般情況(銳角或鈍角)拓展,使得學(xué)生將研究“SSA”的問題轉(zhuǎn)化為分類研究∠B的情況.
問題2、3,學(xué)生通過自主作圖,不僅掌握了如何利用圓規(guī)作出滿足相關(guān)條件的三角形,還在對圖形的對比和交流中獲得了以下結(jié)論:若∠B為銳角,能畫出不一樣的三角形;若∠B為鈍角,所畫出來的三角形都是一樣的(全等). 教師在引導(dǎo)過程中,針對問題2,可讓學(xué)生將不全等的三角形按照順序重疊在一起,以感知兩個三角形滿足“SSA”條件,是不全等關(guān)系的反例.
問題4的提出是讓學(xué)生感知若∠B為直角或鈍角時,滿足“SSA”條件的兩個三角形是全等的關(guān)系. 并根據(jù)以上幾問總結(jié)出:當(dāng)∠B為銳角時,滿足“SSA”條件的兩個三角形不一定全等,因此用“SSA”的條件來判斷兩個三角形全等具有不確定性.
(二)探索——找出全等條件
問題5:如圖1,△ABC與△A′B′C′中,AB=A′B′,AC=A′C′,且∠B=∠B′(大于90°),求證:△ABC≌△A′B′C′. (先做題,后交流)
問題6:△ABC與△A′B′C′中,AB=A′B′,AC=A′C′,且∠B=∠B′(小于90°),判斷△ABC與△A′B′C′是否全等?(獨立思考做題)
問題7:△ABC與△A′B′C′中,AB=A′B′,AC=A′C′,∠B=∠B′(小于90°),AB 問題8:△ABC與△A′B′C′中,AB=A′B′,AC=A′C′,∠B=∠B′(小于90°),AB>AC,判斷△ABC與△A′B′C′是否全等?(思考、做題后交流) 問題9:結(jié)合以上集體的解題過程,思考△ABC與△A′B′C′中,AB=A′B′,AC=A′C′,∠B=∠B′(小于90°),在什么情況下可以判斷△ABC與△A′B′C′是全等的關(guān)系?什么情況下這兩個三角形是不全等的關(guān)系? 教師以幾何畫板來演示圖形的變化過程,讓學(xué)生在直觀中感知圖形之間的關(guān)系,在獨立思考的基礎(chǔ)上再進行分組討論. 設(shè)計意圖? 在此探索環(huán)節(jié),首先引導(dǎo)學(xué)生對∠B=∠B′(大于90°)的情形進行分析,再著重分析∠B為銳角時的情況,讓學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般的數(shù)學(xué)分類思想的應(yīng)用與研究,從而歸納總結(jié)出多種類別中所存在的共性條件,獲得本題研究問題的結(jié)論,即滿足“SSA”條件的兩個三角形是全等關(guān)系的情況. 問題5,分別過點A與A′作AD⊥BC,A′D′⊥B′C′,點D,D′分別為兩個垂足. 如圖2,通過△ABD≌A′B′D′(用“AAS”法)可證得AD=A′D′. 再通過HL法證得△ACD≌A′C′D′,由此可推導(dǎo)出∠C=∠C′,據(jù)此可證明△ABC≌△A′B′C′. 此過程是對學(xué)生猜想的論證,符合幾何應(yīng)遵循的周密性原則.AB35040E-6393-4E15-8594-3F54D756C8B4 問題6是基于對第一個教學(xué)環(huán)節(jié)所獲得的猜想的論證,即∠B為銳角的情況下,兩個三角形不一定是全等關(guān)系. 根據(jù)從特殊到一般的情況分析,將條件中提到的AB=AC的條件逐漸轉(zhuǎn)化為AB 探索過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)可將點C視為∠B的一邊(頂點B除外)和☉A(圓心為點A,半徑為AB的圓)的交點,由此可看出點C具有唯一性,也就是說以此畫出的三角形是唯一的. 因此,我們可以判斷,滿足問題2這個條件的兩個三角形為全等的關(guān)系,也就是將三角形全等的問題轉(zhuǎn)變成☉A與射線BC(點B不含)所獲得的公共點的個數(shù)問題的探索. 問題7和8的探討,如圖4,①在AB 如圖5,問題9以幾何畫板來演示前幾個問題的作圖流程,讓學(xué)生在直觀中看到∠B的變化情況與線段AB,AC的長度,深化學(xué)生對問題2、3、4的理解. 最后將∠B逐漸轉(zhuǎn)化成特殊的直角或鈍角來分析,學(xué)生通過畫圖與理解,不但自主地獲得了分類條件,還總結(jié)出以下結(jié)論:在△ABC與△A′B′C′中,AB=A′B′,AC=A′C′,∠B=∠B′,當(dāng)AB≤AC或AC=AB·sinB時,△ABC≌△A′B′C′. (三)應(yīng)用——解決實際問題 問題10:如圖6,已知點P為∠AOB角平分線上的一點,且點C,D分別位于OA,OB的邊上,CP=DP,請從圖中找出等于∠PCA的角,并說明理由. 問題11:如圖7,四邊形ABCD為☉O的內(nèi)接四邊形,已知AB=3,AD=5,∠BAD=60°,弧BD的中點恰巧為點C,求AC的長度. 設(shè)計意圖? 讓學(xué)生將所學(xué)知識靈活地應(yīng)用到實際解題中,并在解題過程中感知數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)化思想. 問題11需先構(gòu)造直角三角形,然后以“HL”論證,強化學(xué)生解決“SSA”類問題的能力,達到融會貫通的目的. 教學(xué)思考 (一)關(guān)注教學(xué)內(nèi)容的深度探究 新課標(biāo)提出:教學(xué)中,教師應(yīng)挖掘教學(xué)內(nèi)容中與發(fā)展學(xué)生各項能力相關(guān)的教學(xué)價值[2]. 本節(jié)課,筆者是基于學(xué)生在課堂中遇到的問題所展開的教學(xué)活動,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生對“SSA”這個內(nèi)容展開了深度探究. 探究中,基于學(xué)生原有的認知經(jīng)驗,教師利用一切手段拓展學(xué)生的視野. 在問題串的引領(lǐng)下,學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容逐步分析、思考,并及時與同伴交流解決問題的辦法等. 這為學(xué)生獲得分析問題的經(jīng)驗與能力,開闊視野、提升思維,形成良好的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ). (二)注重批判性思維的培養(yǎng) 批判性思維是一種重要的思維品質(zhì),是創(chuàng)新意識形成與發(fā)展的前提[3]. 華羅庚曾經(jīng)說過:我們要學(xué)習(xí)前輩的經(jīng)驗,但不要拘泥于這種經(jīng)驗中,我們完全有理由懷疑前人的成果. 本節(jié)課,對于兩個三角形滿足“SSA”的條件,不少學(xué)生從幾何直觀的角度來看,常會誤認為兩個三角形一定是全等的關(guān)系. 隨著本節(jié)課的探究,成功地推翻了學(xué)生的這種認知,讓學(xué)生清楚地明白“SSA”的條件并不能作為判斷兩三角形全等的依據(jù). 總之,探究式教學(xué)是新課標(biāo)所倡導(dǎo)的基本教學(xué)方式之一. 作為教師,應(yīng)立足于課堂,采取問題引領(lǐng)的教學(xué)手段,引導(dǎo)學(xué)生積極探索問題,以形成良好的數(shù)學(xué)思想與思維品質(zhì),為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成奠定基礎(chǔ). 參考文獻: [1]涂榮豹. 數(shù)學(xué)教學(xué)認識論[M]. 南京:南京師范大學(xué)出版社,2003. [2]中華人民共和國教育部. 義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[M]. 北京:北京師范大學(xué)出版社,2012. [3]布魯納. 教學(xué)過程[M]. 上海:上海人民出版社,1973.AB35040E-6393-4E15-8594-3F54D756C8B4