[摘? 要] 高中自主招生考試的訓(xùn)練目前得到不少學(xué)生的關(guān)注,關(guān)于這個方向的備考訓(xùn)練既不同于中考備考,也不等同于競賽輔導(dǎo),需要教師精確研判當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)高中招生考試的命題方向,然后精心選編專題,這樣才能幫助優(yōu)秀學(xué)生在備考過程中“事半功倍”.
[關(guān)鍵詞] 自招考試;選編問題;教學(xué)關(guān)鍵;鋪墊問題
近年來,有些地區(qū)熱點高中在中考前會以創(chuàng)新班、實驗班或火箭班的名義對優(yōu)秀學(xué)生進行招考,通過招考的優(yōu)秀考生會“提前”獲得這些熱點高中的“入門證”,所以不少初中學(xué)校都會為這些優(yōu)秀學(xué)生開展專題備考復(fù)習(xí). 查閱《中學(xué)數(shù)學(xué)》(初中版)近年來關(guān)于“自主招考”的文獻(xiàn)可見,這個方向的研究成果并不是很豐富. 筆者最近以一道高中自主招考幾何題(下文中的“問題3”)為背景進行專題復(fù)習(xí),取得了較好的教學(xué)效果. 為了減緩學(xué)生求解這道高中自主招考較難幾何題的難度,我們預(yù)設(shè)了兩個基本問題(問題1、問題2)、然后針對“問題3”的最后一問,預(yù)設(shè)了3個“鋪墊式問題”,最后還設(shè)計了3個小結(jié)問題,安排學(xué)生進行小結(jié)回顧. 本文梳理該課教學(xué)設(shè)計,并給出教學(xué)立意闡釋,以供研討.
圓的幾何綜合題專題課教學(xué)? ? 設(shè)計
1. 教學(xué)環(huán)節(jié)一:基礎(chǔ)熱身
問題1:如圖1所示,四邊形ABCD的頂點在同一個圓上.
(1)這個四邊形的對角之間具有怎樣的數(shù)量關(guān)系?
(2)連接BD,若BD為圓的直徑,則∠A,∠C有什么特殊之處?
(3)延長BC,則∠A與四邊形ABCD在頂點C處的外角之間具有怎樣的數(shù)量關(guān)系?
(4)連接AC,BD交于點G,求證:AG·CG=BG·DG.
預(yù)設(shè)意圖問題1能讓學(xué)生鞏固圓的基礎(chǔ)知識. 問題1中的4個問題分別考查了以下基礎(chǔ)知識:圓內(nèi)接四邊形的對角互補、直徑所對的圓周角為直角、圓的內(nèi)接四邊形的一個外角等于它的內(nèi)對角、圓的相交弦性質(zhì).
2. 教學(xué)環(huán)節(jié)二:拾級而上
問題2:如圖2所示,兩圓相交于C,D兩點,過點C的直線交兩圓于B,F(xiàn)兩點,過點D的直線交兩圓于A,E兩點.
(1)圖2中能找到哪些角相等?哪些角互為補角?
(2)小明發(fā)現(xiàn)AB,EF之間具有平行關(guān)系,請判斷小明的發(fā)現(xiàn)是否正確,并說明理由.
(3)如圖3所示,E,F(xiàn)兩點的位置發(fā)生變化,請指出AB,EF之間的位置關(guān)系,并說明理由.
(4)如圖3所示,設(shè)AE,BF交于點G,請指出圖3中有哪些三角形相似.
預(yù)設(shè)意圖與問題1相比,問題2給出了兩個圓相交的情形,運用圓的內(nèi)接四邊形性質(zhì)能發(fā)現(xiàn)一些角相等、互補的關(guān)系,從而發(fā)現(xiàn)AB,EF的平行關(guān)系,這為進一步得出三角形相似提供了條件.
3. 教學(xué)環(huán)節(jié)三:挑戰(zhàn)難題
問題3:如圖4所示,在△ABC中,M是邊AC的中點,D,E是△ABC的外接圓在點A處的切線上的兩點,滿足MD∥AB,且A是線段DE的中點,過A,B,E三點的圓與邊AC相交于另一點P,過A,D,P三點的圓與DM的延長線相交于點Q.
(1)連接PQ,判斷PQ與BC的位置關(guān)系,并說明理由;
(2)如圖5所示,設(shè)射線PQ與過A,B,E三點的圓相交于點F,與AB交于點G,連接EF,BF,延長DQ交BC于點N,求證:四邊形BGQN是平行四邊形;
(3)在(2)問的條件下,求證:CQ=BF;
(4)求證:∠BCQ=∠BAC.
預(yù)設(shè)意圖(1)連接PQ,可得∠ADQ=∠APQ;由AB∥DM,可得∠ADQ=∠EAB;由DE是過△ABC外接圓的切線(切點為A),得∠EAB=∠ACB. 于是等量代換后可得∠APQ=∠ACB,所以PQ∥BC.
(2)要證明四邊形BGQN是平行四邊形,可依據(jù)“定義”來證明,即只需找到BG∥QN和GQ∥BN這兩組平行關(guān)系即可. 由已知條件MD∥AB可直接得到BG∥QN,又第(1)問已證出PQ∥BC,所以GQ∥BN. 故問題得證.
(3)要證CQ=BF,關(guān)鍵是要證出四邊形BFQC是平行四邊形. 目前已有條件QF∥BC,現(xiàn)在的關(guān)鍵是再找一個條件,可選擇QF=BC. 由前面“問題2”的求解經(jīng)驗,我們可以先得出EF∥AB∥DQ,結(jié)合A是DE的中點,可得G為FQ的中點;接著,在△ABC中,M是AC的中點,MN∥AB,可得N是BC的中點,再借助四邊形BGQN是平行四邊形,可代換出FQ=BC,從而得到四邊形BFQC是平行四邊形. 于是有CQ=BF.
(4)有了前面幾問的鋪墊,借助四邊形BFQC是平行四邊形,可得∠BCQ=∠BFQ,再借助圓周角性質(zhì),得∠BFQ=∠BAC,于是有∠BCQ=∠BAC.
4. 教學(xué)環(huán)節(jié)四:小結(jié)回顧
小結(jié)問題1:本課主要是安排大家挑戰(zhàn)最后這道較難題,即挑戰(zhàn)問題3. 如果把問題3前面鋪墊的3個問題都刪掉,則問題3就成為一道較難的自主招考題或競賽題. 請大家回顧一下求解過程,你們覺得問題3中的3個鋪墊問題哪一個最重要,并說說你是如何理解的.
小結(jié)問題2:本課雖然重點研究問題3,但我們前面還是安排了問題1和問題2,你覺得老師這樣設(shè)計的意圖是什么?
小結(jié)問題3:對于問題3,大家還能得出哪些結(jié)論?
預(yù)設(shè)意圖3個小結(jié)問題能帶領(lǐng)學(xué)生全面回顧本節(jié)課所學(xué)“問題”的前后聯(lián)系,特別地,鋪墊的意義還提醒學(xué)生在以后獨立解題時,可以尋找或添補出鋪墊式問題. 如果少數(shù)學(xué)生的幾何解題水平很高,教師還可以安排他們深入探究問題3中第(4)問的其他解法.
教學(xué)立意的進一步闡釋
1. 深度分析自招考題的解題思路——“從何處來”
由于自主招考面向的是優(yōu)秀學(xué)生群體,所以很多自招考題都有較大的難度,甚至有相當(dāng)?shù)谋壤x編自歷屆競賽試題,這些競賽試題往往超出課標(biāo)要求,并且刪減很多鋪墊式問題,使得問題的求解難度很大. 教師針對這些考題進行解題研究時,不能局限于解題思路的貫通、答案的獲取,而要盡可能地想清這些較難題的思路“從何處來”,最好能從教材中找到“源頭活水”. 像上文關(guān)注的問題3就是一道有難度的試題,通過解法分析,發(fā)現(xiàn)它源自教材上圓的內(nèi)接四邊形(如問題1),然后是兩圓相交的一個基本圖形(如問題2). 從這兩個基本圖形出發(fā),學(xué)生就可以順利地解決問題3的前3個鋪墊式問題,這就為最難的一問提供了幫助或解法暗示. 值得一提的是,有些解題類自媒體(如微信公眾號)喜歡圍繞某些競賽題進行“一題多解”展示,這當(dāng)然有利于我們感受數(shù)學(xué)解題“殊途同歸”的魅力,但是如果“一題多解”成為不辨優(yōu)劣的“一題濫解”,則對解題教學(xué)的意義不是很大,所以教師應(yīng)該深入分析思路是如何生成的,可以用哪些更初等的方法來分析問題的解法.
2. 預(yù)設(shè)鋪墊式問題幫助學(xué)生“一步一步向上走”
日本數(shù)學(xué)教育家米山國藏曾指出數(shù)學(xué)的一大特征是“一步一步向上走”. 筆者認(rèn)為,較難題的教學(xué)也要向?qū)W生傳遞解法是如何漸次展開并“一步一步向上走”的. 對自主招考專題復(fù)習(xí)進行備課時,教師應(yīng)該清楚參加輔導(dǎo)訓(xùn)練的學(xué)生并不全是特別優(yōu)秀的學(xué)生,他們當(dāng)中有相當(dāng)比例的學(xué)生對這些自主招考題的理解還是有困難的,所以為了取得較好的解題教學(xué)效果,教師要預(yù)設(shè)鋪墊式問題,幫助學(xué)生更好地理解這類較難題. 前文所述復(fù)習(xí)課讓更多學(xué)生受益的是,既讓學(xué)生知曉了一道較難自招考題的解法,又能讓參加訓(xùn)練輔導(dǎo)的學(xué)生增強對教材上經(jīng)典問題或基本圖形的深刻理解. 關(guān)于鋪墊式問題的設(shè)計,筆者的經(jīng)驗是先想清楚解法可以如何自然而然地生成,然后從復(fù)雜圖形中分離出最簡潔、基本的圖形,讓學(xué)生做基礎(chǔ)熱身,接著逐漸出現(xiàn)“組合圖形”,探究可能的成果與進展,最后將最難一問的重要步驟以鋪墊式問題呈現(xiàn)(如上文課例問題3中的前3個小問).
3. 通過“小結(jié)問題”促進學(xué)生學(xué)會回顧與反思
本課例中的課堂小結(jié)也是精心設(shè)計的. 我們通過3個小結(jié)問題組織學(xué)生針對本課所學(xué)內(nèi)容進行全面回顧與反思,讓學(xué)生辨析較難題求解過程中最關(guān)鍵的那些步驟或進展,這既能幫助學(xué)生理解鋪墊問題的價值與意義,又能讓優(yōu)秀的學(xué)生思考“成果擴大”或其他解法,鼓勵他們挑戰(zhàn)自我——“不滿”是向上的車輪. 有些教師經(jīng)常安排學(xué)生圍繞較難題進行解法整理或思路整理,并且以“數(shù)學(xué)寫作”“數(shù)學(xué)隨筆”的形式進行整理,這是很有意義的教學(xué)方法,值得我們學(xué)習(xí). 這里筆者想說的是,解題教學(xué)不能忽略解后回顧、反思環(huán)節(jié). 解后回顧能加深學(xué)生對典型問題關(guān)鍵步驟的理解,能加深學(xué)生對基本圖形及其性質(zhì)的理解和熟悉程度,能讓學(xué)生學(xué)會如何分析較難問題——尋找思路或源頭.
作者簡介:安亞成(1977—),本科學(xué)歷,中學(xué)一級教師,從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)與研究工作,曾獲無錫市數(shù)學(xué)教學(xué)一等獎.