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例1(湖南湘潭市)如圖1,將一副七巧板拼成一只小貓,則下圖中∠AOB=.
解析觀察發(fā)現(xiàn)這里正方形內(nèi)的七巧板有5塊是等腰直角三角形,1塊正方形和1塊銳角為45°的平行四邊形。利用數(shù)字標(biāo)出組成正方形和小貓的七巧板之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,如圖2所示,∠AOB內(nèi)部的兩塊是等腰直角三角形,則∠AOB=90°.
例2(湖北荊門市)用四個(gè)全等的矩形和一個(gè)小正方形拼成如圖3所示的大正方形,已知大正方形的面積是144,小正方形的面積是4,若用x,y表示矩形的長(zhǎng)和寬(x>y),則下列關(guān)系式中不正確的是()
(A)x+y=12.(B)x-y=2.(C)xy=35.(D)x+y=144.
解析觀察拼圖3可發(fā)現(xiàn):大正方形的邊長(zhǎng)是矩形的長(zhǎng)和寬之和;小正方形的邊長(zhǎng)是矩形的長(zhǎng)和寬之差.由大正方形的面積是144可知其邊長(zhǎng)是12,即x+y=12①;由小正方形的邊長(zhǎng)是4可知其邊長(zhǎng)是2,即x-y=2②,因此選項(xiàng)A和B的關(guān)系式均正確.解①、②得x=7,y=5.因此:xy=35,x+y=74.所以答案為選擇D.
點(diǎn)評(píng)例1、例2的拼圖試題在教材中是具有相應(yīng)原型的,這里改編成中考試題可謂老樹(shù)發(fā)新枝。事實(shí)上學(xué)生若能認(rèn)真觀察圖形的本身特點(diǎn)進(jìn)而找到相應(yīng)數(shù)量關(guān)系,準(zhǔn)確解答并不是件難事。
2與多邊形、圓相結(jié)合,注重考察學(xué)生對(duì)幾何性質(zhì)的綜合運(yùn)用.
例3(陜西省)如圖4,梯形ABCD中,AB∥CD,∠ADC+∠BCD=90°,且DC=2AB,分別以DA、AB、BC為邊向梯形外作正方形,其面積分別為S1、S2、S3,則S1、S2、S3之間的關(guān)系是.
解析此題中所求三個(gè)正方形的面積S1、S2、S3之間的關(guān)系實(shí)質(zhì)是求梯形ABCD的兩個(gè)腰長(zhǎng)及上底邊邊長(zhǎng)
三者的平方關(guān)系.可利用梯形的高來(lái)建立橋梁
作用.如圖5,分別過(guò)點(diǎn)
A、B做AEDC,BFDC,
垂足分別為E、F.設(shè)
梯形ABCD的高為h,
AB=a,DE=x,則DC=2a,FC=a-x.由于∠ADC+∠BCD=90°,可證得AED∽CFB,有h2=ax-x.S1=AD2=h2+x2=ax,S2=a2,S3=BC2=h2+(a-x)2=a2-ax.因此:S1+S3=S2.
例4(江蘇南通市)在一次數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中,某學(xué)習(xí)小組要制作一個(gè)圓錐體模型,操作規(guī)則是:在一塊邊長(zhǎng)為16cm的正方形紙片上剪出一個(gè)扇形和一個(gè)圓,使得扇形圍成圓錐的側(cè)面時(shí),圓恰好是該圓錐的底面.他們首先設(shè)計(jì)了如圖6所示的方案一,發(fā)現(xiàn)這種方案不可行,于是他們調(diào)整了扇形和圓的半徑,設(shè)計(jì)了如圖7所示的方案二.(兩個(gè)方案的圖中,圓與正方形相鄰兩邊及扇形的弧均相切.方案一中扇形的弧與正方形的兩邊相切)
(1)請(qǐng)說(shuō)明方案一不可行的理由;
(2)判斷方案二是否可行?若可行,請(qǐng)確定圓錐的母線長(zhǎng)及其底面圓半徑;若不可行,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解析(1)因?yàn)樯刃蜛BC的弧長(zhǎng)=×16×2π=8π,因此圓的半徑應(yīng)為4cm.由于所給正方形紙片的對(duì)角線長(zhǎng)為cm,而制作這樣的圓錐實(shí)際需要正方形紙片的對(duì)角線長(zhǎng)為cm,由于,所以方案一不可行.
(2)設(shè)圓錐底面圓的半徑為r,圓錐的母線長(zhǎng)為R,則①,②,由①②,可解得,.故所求圓錐的母線長(zhǎng)為cm,底面圓的半徑為cm.
點(diǎn)評(píng)將正方形與多邊形、圓結(jié)合是中考中出現(xiàn)頻率較高的題目。此類題目涉及知識(shí)點(diǎn)較多,跨度較大,需要學(xué)生具有較為扎實(shí)的基本功,具有綜合運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。
3與“動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題”相結(jié)合,注重考察學(xué)生對(duì)不變因素的探究能力.
例5(湖北武漢市)正方形ABCD中,點(diǎn)O是對(duì)角線AC的中點(diǎn),P是對(duì)角線AC上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PFCD于點(diǎn)F。如圖8,當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)O重合時(shí),顯然有DF=CF.
(1)如圖9,若點(diǎn)P在線段AO上(不與點(diǎn)A、O重合),PEPB且PE交CD于點(diǎn)E.
①求證:DF=EF;
②寫(xiě)出線段PC、PA、CE之間的一個(gè)等量關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
(2)若點(diǎn)P在線段OC上(不與點(diǎn)O、C重合),PEPB且PE交直線CD于點(diǎn)E。請(qǐng)完成圖10并判斷(1)中的結(jié)論①、②是否分別成立?若不成立,寫(xiě)出相應(yīng)的結(jié)論(所寫(xiě)結(jié)論均不必證明)
解析(1)①如圖11過(guò)點(diǎn)P做PHBC,垂足為點(diǎn)H,連接PD.此時(shí)四邊形PFCH為正方形.容易證出APB≌APD,推得∠BPC=∠DPC,進(jìn)一步可得∠BPH=∠DPF;由∠BPH+∠HPE=90°,∠EPF+∠HPE=90°,得∠BPH=∠EPF.因?yàn)镻EDC,可證得DF=FE.
②由EF+CE=PC得:DF=EF=PC-EC.因?yàn)镻F∥AD,有,將DF=PC-EC代入得:PC=PA+CE.
(2)連接PB、PD,做PFDC,PHBC,垂足分別為F、H,在DC延長(zhǎng)線上取一點(diǎn)E,使得PEPB.此時(shí)有結(jié)論①DF=EF成立.而結(jié)論②不成立,PC、PA、EC存在PA=PC+EC關(guān)系.證明與②類似,略.
點(diǎn)評(píng)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題是中考熱點(diǎn)問(wèn)題之一,它要求學(xué)生善于抓住運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律性和不變因素,把握運(yùn)動(dòng)與靜止的辨證關(guān)系.例5中,無(wú)論動(dòng)點(diǎn)P在線段AC上如何運(yùn)動(dòng),∠BPE是直角以及四邊形PFCH為正方形是不變的.
4與對(duì)稱、旋轉(zhuǎn)相結(jié)合,注重考察學(xué)生變換的數(shù)學(xué)思想.
例6(重慶市)如圖13,在正方形紙片ABCD中,對(duì)角線AC、BD交于點(diǎn)O,折疊正方形紙片ABCD,使AD落在BD上,點(diǎn)A恰好與BD上的點(diǎn)F重合.展開(kāi)后,折痕DE分別交AB、AC于點(diǎn)E、G,.連接GF.下列結(jié)論:①∠AGD=112.5°;②tan∠AED=2;③SAGD=SOGD;④四邊形AEFG是菱形;⑤BE=2OG.其中正確結(jié)論的序號(hào)是.
解析由題意可知AED和FED關(guān)于ED所在的直線對(duì)稱,有AE=EF,AG=GF,∠ADE=∠FDE=∠ADB=22.5°.則∠AGD=180°-∠ADE-∠DAG=112.5°.由于易求得∠AGE=∠AEG=67.5°,則AE=AG.因而,AE=EF=FG=AG,四邊形AEFG是菱形.設(shè)AE=k,容易證得EFB和OGF均是等腰直角三角形,則EB=k,OG=k.因此EB=2OG.所以正確的結(jié)論是①、④、⑤,其余結(jié)論顯然不成立。
例7(黑龍江齊齊哈爾市)已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn),它的兩邊分別交CB,DC(或它們的延長(zhǎng)線)于點(diǎn)M,N.當(dāng)∠MAN繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)到BM=DN時(shí)(如圖14),易證BM+DN=MN.
(1)當(dāng)∠MAN繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)到BM≠DN時(shí)(如圖15),線段BM,ND和MN之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?寫(xiě)出猜想,并加以證明.
(2)當(dāng)∠MAN繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)到如圖16的位置時(shí),線段BM,ND和MN之間又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?請(qǐng)直接寫(xiě)出你的猜想.
解析(1)如圖17,把AND繞點(diǎn)A順時(shí)針90°,得到ABE,則有DN=BE,∠EAM=∠MAN=45°.進(jìn)而可證得:AEM≌AMN.所以MN=ME=MB+EB=MB+DN.
(2)線段BM,ND和MN之間存在MN=DN-MB.
點(diǎn)評(píng)平移、翻折和旋轉(zhuǎn)是初中幾何重要的三種變換方式,變換之后的幾何圖形與原圖形對(duì)應(yīng)的邊、角均相等.巧妙的運(yùn)用變換的基本性質(zhì)或構(gòu)造變換圖形,均可以使題目的解答簡(jiǎn)易而順暢.
5與函數(shù)圖象相結(jié)合,注重考察學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想.
例8(湖南長(zhǎng)沙市)在平面直角坐標(biāo)系中,一動(dòng)點(diǎn)P(x,y)從M(1,0)出發(fā),沿由A(-1,1),B(-1,-1),C(1,-1),D(1,1)四點(diǎn)組成的正方形邊線(如圖18)按一定方向運(yùn)動(dòng)。圖19是P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程s(個(gè)單位)與運(yùn)動(dòng)時(shí)間(秒)之間的函數(shù)圖象,圖20是P點(diǎn)的縱坐標(biāo)y與P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程s之間的函數(shù)圖象的一部分.
(1)s與t之間的函數(shù)關(guān)系式是:;
(2)與圖20相對(duì)應(yīng)的P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑是:;P點(diǎn)出發(fā)秒首次到達(dá)點(diǎn)B;
(3)寫(xiě)出當(dāng)3≤s≤8時(shí),y與s之間的函數(shù)關(guān)系式,并在圖16中補(bǔ)全函數(shù)圖象.
解析(1)圖19是正比例函數(shù)圖象,易求得s與t之間的函數(shù)關(guān)系式為:S=(t≥0)
(2)從圖20的函數(shù)圖象可以看出,動(dòng)點(diǎn)P的縱y在運(yùn)動(dòng)時(shí)隨時(shí)間t的增大開(kāi)始時(shí)逐漸增大,而后又不變,最后又減小至0,說(shuō)明P點(diǎn)在正方形的運(yùn)動(dòng)路徑是:MDAN.由圖18、19可知,P點(diǎn)從點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的路程為5,速度為0.5,所以首次到達(dá)點(diǎn)B需要時(shí)間為10秒.
(3)結(jié)合圖18和圖20,分析可得,第1秒之前,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)M向點(diǎn)D處運(yùn)動(dòng);第1至3秒時(shí),動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)D向點(diǎn)A處運(yùn)動(dòng);第3至5秒時(shí),動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A向點(diǎn)B處運(yùn)動(dòng);第5至7秒時(shí),動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B向點(diǎn)C處運(yùn)動(dòng);第7至8秒時(shí),動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)C向點(diǎn)M處運(yùn)動(dòng).時(shí)間段不同,函數(shù)關(guān)系不同,因此列分段函數(shù)為:當(dāng)3≤s<5,y=4-s;當(dāng)5≤s<7,y=-1;當(dāng)7≤s≤8,y=s-8.補(bǔ)全的函數(shù)圖象如圖21.
點(diǎn)評(píng)函數(shù)圖象問(wèn)題是數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想的重要體現(xiàn),在中考試卷中也往往作為具有一定區(qū)分度的題目出現(xiàn)。例8是一個(gè)分段函數(shù)問(wèn)題,其關(guān)鍵是依據(jù)函數(shù)圖象弄清楚點(diǎn)P在正方形ABCD上的哪一段運(yùn)動(dòng),坐標(biāo)與時(shí)間、路程如何變化.
6與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合,注重考察學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的能力.
例9(湖北荊門市)某人定制了一批地磚,每塊地磚(如圖21所示)是邊長(zhǎng)為0.4米的正方形ABCD,點(diǎn)E、F分別在邊BC和CD上,CFE、ABE和四邊形AEFD均由單一材料制成,制成CFE、ABE和四邊形AEFD的三種材料的每平方米價(jià)格依次為30元、20元、10元,若將此種地磚按圖22所示的形式鋪設(shè),且能使中間的陰影部分組成四邊形EFGH.
(1)判斷圖22中四邊形EFGH是何形狀,并說(shuō)明理由;
(2)E、F在什么位置時(shí),定制這批地磚所需的材料費(fèi)用最省?
解析:(1)四邊形EFGH是正方形.圖22可以看作是由四塊圖21所示地磚繞C點(diǎn)按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°后得到的,故CE=CF=CG=CH.因此CEF是等腰直角三角形.所以因此四邊形EFGH是正方形.
“不論我們選教什么學(xué)科,務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。”所謂基本結(jié)構(gòu)就是指“基本的、統(tǒng)一的觀點(diǎn),或者是一般的、基本的原理。”“學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)就是學(xué)習(xí)事物是怎樣相互關(guān)聯(lián)的。”數(shù)學(xué)思想與方法為數(shù)學(xué)學(xué)科的一般原理的重要組成部分。下面從基本結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)中來(lái)看數(shù)學(xué)思想、方法教學(xué)所具有的重要意義。
第一.“懂得基本原理使得學(xué)科更容易理解”。心理學(xué)認(rèn)為“由于認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的有關(guān)觀念在包攝和概括水平上高于新學(xué)習(xí)的知識(shí),因而新知識(shí)與舊知識(shí)所構(gòu)成的這種類屬關(guān)系又可稱為下位關(guān)系,這種學(xué)習(xí)便稱為下位學(xué)習(xí)。”當(dāng)學(xué)生掌握了一些數(shù)學(xué)思想、方法,再去學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),就屬于下位學(xué)習(xí)了。下位學(xué)習(xí)所學(xué)知識(shí)“具有足夠的穩(wěn)定性,有利于牢固地固定新學(xué)習(xí)的意義,”即使新知識(shí)能夠較順利地納入到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去。學(xué)生學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)思想、方法就能夠更好地理解和掌握數(shù)學(xué)內(nèi)容。
第二.有利于記憶。除非把一件件事情放進(jìn)構(gòu)造得好的模型里面,否則很快就會(huì)忘記。學(xué)習(xí)基本原理的目的,就在于保證記憶的喪失不是全部喪失,而遺留下來(lái)的東西將使我們?cè)谛枰臅r(shí)候得以把一件件事情重新構(gòu)思起來(lái)。高明的理論不僅是現(xiàn)在用以理解現(xiàn)象的工具,而且也是明天用以回憶那個(gè)現(xiàn)象的工具。
由此可見(jiàn),數(shù)學(xué)思想、方法作為數(shù)學(xué)學(xué)科的“一般原理”,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中是至關(guān)重要的。無(wú)怪乎有人認(rèn)為,對(duì)于中學(xué)生“不管他們將來(lái)從事什么業(yè)務(wù)工作,唯有深深地銘刻于頭腦中的數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的思維方法、研究方法,卻隨時(shí)隨地發(fā)生作用,使他們受益終生。”
第三.學(xué)習(xí)基本原理有利于“原理和態(tài)度的遷移”。這種類型的遷移應(yīng)該是教育過(guò)程的核心——用基本的和一般的觀念來(lái)不斷擴(kuò)大和加深知識(shí)。曹才翰教授也認(rèn)為,“如果學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中具有較高抽象、概括水平的觀念,對(duì)于新學(xué)習(xí)是有利的,”“只有概括的、鞏固的和清晰的知識(shí)才能實(shí)現(xiàn)遷移。”美國(guó)心理學(xué)家賈德通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,“學(xué)習(xí)遷移的發(fā)生應(yīng)有一個(gè)先決條件,就是學(xué)生需先掌握原理,形成類比,才能遷移到具體的類似學(xué)習(xí)中。”學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思想、方法有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移,特別是原理和態(tài)度的遷移,從而可以較快地提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和數(shù)學(xué)能力。
第四.強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)和原理的學(xué)習(xí),“能夠縮短‘高級(jí)’知識(shí)和‘初級(jí)’知識(shí)之間的間隙。”一般地講,初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的界限還是比較清楚的,特別是中學(xué)數(shù)學(xué)的許多具體內(nèi)容在高等數(shù)學(xué)中不再出現(xiàn)了,有些術(shù)語(yǔ)如方程、函數(shù)等在高等數(shù)學(xué)中要賦予它們以新的涵義。而在高等數(shù)學(xué)中幾乎全部保留下來(lái)的只有中學(xué)數(shù)學(xué)思想和方法以及與其關(guān)系密切的內(nèi)容,如集合、對(duì)應(yīng)等。因此,數(shù)學(xué)思想、方法是聯(lián)結(jié)中學(xué)數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的一條紅線。
2.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的層次
中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容從總體上可以分為兩個(gè)層次:一個(gè)稱為表層知識(shí),另一個(gè)稱為深層知識(shí)。表層知識(shí)包括概念、性質(zhì)、法則、公式、公理、定理等數(shù)學(xué)的基本知識(shí)和基本技能,深層知識(shí)主要指數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。
表層知識(shí)是深層知識(shí)的基礎(chǔ),是教學(xué)大綱中明確規(guī)定的,教材中明確給出的,以及具有較強(qiáng)操作性的知識(shí)。學(xué)生只有通過(guò)對(duì)教材的學(xué)習(xí),在掌握和理解了一定的表層知識(shí)后,才能進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟相關(guān)的深層知識(shí)。
深層知識(shí)蘊(yùn)含于表層知識(shí)之中,是數(shù)學(xué)的精髓,它支撐和統(tǒng)帥著表層知識(shí)。教師必須在講授表層知識(shí)的過(guò)程中不斷地滲透相關(guān)的深層知識(shí),讓學(xué)生在掌握表層知識(shí)的同時(shí),領(lǐng)悟到深層知識(shí),才能使學(xué)生的表層知識(shí)達(dá)到一個(gè)質(zhì)的“飛躍”,從而使數(shù)學(xué)教學(xué)超脫“題海”之苦,使其更富有朝氣和創(chuàng)造性。
那種只重視講授表層知識(shí),而不注重滲透數(shù)學(xué)思想、方法的教學(xué),是不完備的教學(xué),它不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的真正理解和掌握,使學(xué)生的知識(shí)水平永遠(yuǎn)停留在一個(gè)初級(jí)階段,難以提高;反之,如果單純強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)思想和方法,而忽略表層知識(shí)的教學(xué),就會(huì)使教學(xué)流于形式,成為無(wú)源之水,無(wú)本之木,學(xué)生也難以領(lǐng)略到深層知識(shí)的真諦。因此,數(shù)學(xué)思想、方法的教學(xué)應(yīng)與整個(gè)表層知識(shí)的講授融為一體,使學(xué)生逐步掌握有關(guān)的深層知識(shí),提高數(shù)學(xué)能力,形成良好的數(shù)學(xué)素質(zhì)。
3.中學(xué)數(shù)學(xué)中的主要數(shù)學(xué)思想和方法
數(shù)學(xué)思想是分析、處理和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的根本想法,是對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的理性認(rèn)識(shí)。由于中學(xué)生認(rèn)知能力和中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的限制,只能將部分重要的數(shù)學(xué)思想落實(shí)到數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,而對(duì)有些數(shù)學(xué)思想不宜要求過(guò)高。我們認(rèn)為,在中學(xué)數(shù)學(xué)中應(yīng)予以重視的數(shù)學(xué)思想主要有三個(gè):集合思想、化歸思想和對(duì)應(yīng)思想。其理由是:
(1)這三個(gè)思想幾乎包攝了全部中學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容;
(2)符合中學(xué)生的思維能力及他們的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn),易于被他們理解和掌握;
(3)在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,運(yùn)用這些思想分析、處理和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的機(jī)會(huì)比較多;
(4)掌握這些思想可以為進(jìn)一步學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)打下較好的基礎(chǔ)。
此外,符號(hào)化思想、公理化思想以及極限思想等在中學(xué)數(shù)學(xué)中也不同程度地有所體現(xiàn),應(yīng)依據(jù)具體情況在教學(xué)中予以滲透。
數(shù)學(xué)方法是分析、處理和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的策略,這些策略與人們的數(shù)學(xué)知識(shí),經(jīng)驗(yàn)以及數(shù)學(xué)思想掌握情況密切相關(guān)。從有利于中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)出發(fā),本著數(shù)量不宜過(guò)多原則,我們認(rèn)為目前應(yīng)予以重視的數(shù)學(xué)方法有:數(shù)學(xué)模型法、數(shù)形結(jié)合法、變換法、函數(shù)法和類分法等。一般講,中學(xué)數(shù)學(xué)中分析、處理和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的活動(dòng)是在數(shù)學(xué)思想指導(dǎo)下,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,通過(guò)一系列數(shù)學(xué)技能操作來(lái)完成的。
4.數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)模式
數(shù)學(xué)表層知識(shí)與深層知識(shí)具有相輔相成的關(guān)系,這就決定了他們?cè)诮虒W(xué)中的辯證統(tǒng)一性。基于上述認(rèn)識(shí),我們給出數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的一個(gè)教學(xué)模式:
操作——掌握——領(lǐng)悟
對(duì)此模式作如下說(shuō)明:
(1)數(shù)學(xué)思想、方法教學(xué)要求教師較好地掌握有關(guān)的深層知識(shí),以保證在教學(xué)過(guò)程中有明確的教學(xué)目的;
(2)“操作”是指表層知識(shí)教學(xué),即基本知識(shí)與技能的教學(xué)。“操作”是數(shù)學(xué)思想、方法教學(xué)的基礎(chǔ);
(3)“掌握”是指在表層知識(shí)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生對(duì)表層知識(shí)的掌握。學(xué)生掌握了一定量的數(shù)學(xué)表層知識(shí),是學(xué)生能夠接受相關(guān)深層知識(shí)的前提;
數(shù)學(xué)學(xué)科是一門以鍛煉和培養(yǎng)學(xué)習(xí)對(duì)象數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)技能為主要任務(wù)的知識(shí)科學(xué)。新實(shí)施的初中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)也強(qiáng)調(diào)指出,要樹(shù)立學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)第一要?jiǎng)?wù)的理念,將學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)貫穿和落實(shí)于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)程之中。筆者發(fā)現(xiàn),學(xué)習(xí)對(duì)象在感知問(wèn)題條件內(nèi)容、找尋解題思路以及歸納解答問(wèn)題方法的進(jìn)程中,學(xué)習(xí)對(duì)象的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)技能得到切實(shí)鍛煉和有效培養(yǎng)。這就要求,教師案例教學(xué)要深入貫徹落實(shí)數(shù)學(xué)課改標(biāo)準(zhǔn)要求,將數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)內(nèi)化為重要“使命”,貫穿、落實(shí)于案例講解之中,既要提供學(xué)生動(dòng)手探究、思考分析、判斷推理的實(shí)踐時(shí)機(jī),又要強(qiáng)化探究實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程的指導(dǎo),做到“收放有度”,效果最佳,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)技能素養(yǎng)的顯著提升。問(wèn)題:如圖所示,在兩個(gè)正方形ABCD和CEFG中,點(diǎn)D在CG上,BC=1,CE=3,H是AF的中點(diǎn),試求出CH的長(zhǎng)是多少?學(xué)生自主感知問(wèn)題條件認(rèn)為:該問(wèn)題主要是對(duì)直角三角形斜邊上的中線、勾股定理、勾股定理的逆定理等性質(zhì)內(nèi)容。學(xué)生小組合作討論解題思路,得到:根據(jù)題意,可以采用添加輔助線的方法,連接AC和CF,然后根據(jù)正方形的性質(zhì)內(nèi)容求得AC和CF的長(zhǎng)度,以及∠ACD與∠GCF度數(shù),然后得到∠ACF的度數(shù),根據(jù)勾股定理列出其方程式,求出AF的長(zhǎng)度,最后結(jié)合直角三角形的相關(guān)性質(zhì)內(nèi)容即可求得。教師及時(shí)指導(dǎo)。學(xué)生開(kāi)展解題過(guò)程。教師組織學(xué)生獨(dú)自總結(jié)歸納解題活動(dòng),教師在學(xué)生討論總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行指導(dǎo)總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生探析歸納,得出其解法為:“利用直角三角形的性質(zhì),正方形的性質(zhì)以及勾股定理等內(nèi)容。其中,利用構(gòu)造法添加輔助線,構(gòu)造直角三角形是該案例解析活動(dòng)的關(guān)鍵”。
二、堅(jiān)持與指導(dǎo)評(píng)析相結(jié)合,實(shí)施評(píng)價(jià)式案例教學(xué)活動(dòng)
教師作為教學(xué)活動(dòng)的組織者、指導(dǎo)者、推動(dòng)者,需要對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的認(rèn)知情況、探析效果、思維過(guò)程、解析結(jié)果等進(jìn)行及時(shí)、深入、科學(xué)的指導(dǎo)和評(píng)判。眾所周知,初中生由于學(xué)習(xí)能力與初中階段教學(xué)要求之間的不對(duì)稱性,導(dǎo)致學(xué)生分析、思考等方面出現(xiàn)不足和瑕疵,這就要求初中數(shù)學(xué)教師必須做好“指導(dǎo)者”的角色,深入指導(dǎo)、科學(xué)評(píng)判學(xué)生學(xué)習(xí)效果及表現(xiàn),并提出其合理化建議。在案例教學(xué)中,教師也應(yīng)做好對(duì)初中生解析案例活動(dòng)的指導(dǎo)工作,針對(duì)出現(xiàn)的分析條件不深刻、解析問(wèn)題不全面、解題過(guò)程不嚴(yán)密、歸納方法不深入等問(wèn)題,進(jìn)行及時(shí)、深刻的指導(dǎo)和評(píng)析活動(dòng),幫助初中生形成良好的思考、分析、解題方法和習(xí)慣。如教師在巡視指導(dǎo)學(xué)生解答“一元二次方程與根的系數(shù)之間關(guān)系”的案例過(guò)程中,出現(xiàn)的“不能正確理解和運(yùn)用根與系數(shù)的關(guān)系”的解析不足情況,采用評(píng)價(jià)式教學(xué)方式,發(fā)揮教師指導(dǎo)評(píng)價(jià)的主導(dǎo)作用,展示其中具有代表性的錯(cuò)誤解題過(guò)程,先組織學(xué)生再次進(jìn)行思考分析活動(dòng),學(xué)生思考分析初步認(rèn)識(shí)到:“該問(wèn)題分析解答時(shí),忽視和錯(cuò)用了韋達(dá)定理內(nèi)容”。此時(shí),教師進(jìn)行總結(jié)陳述。學(xué)生在教師評(píng)價(jià)指導(dǎo)過(guò)程中,既認(rèn)清了解題活動(dòng)的不足,又掌握了解決不足的方法,形成了良好解題思想方法,有效提升了初中生解題技能素養(yǎng)。值得注意的是,教師在數(shù)學(xué)問(wèn)題案例評(píng)講過(guò)程中,要善于轉(zhuǎn)化評(píng)價(jià)形式,采用生評(píng)為主的評(píng)價(jià)形式,引導(dǎo)學(xué)生組成評(píng)析小組,對(duì)該案例開(kāi)展評(píng)析指導(dǎo)活動(dòng),教師做好巡視指導(dǎo)工作。
三、堅(jiān)持與中考要求相結(jié)合,實(shí)施綜合性案例教學(xué)活動(dòng)