以“问”驱研,拓展思维空间

2022-05-30 13:03洪静
初中生世界·初中教学研究 2022年11期
关键词:外角平分线度数

洪静

数学课堂以“问题链”的形式教学,简单地说,就是实施“一题多变、一题多解、多题一解”的教学模式,把固化的问题多点化、灵活化,正向思维变为逆向思维等。本文以苏科版数学七(下)“证明”习题课为例,谈一谈题目变式对培养学生发散性思维的作用。

一、 播下思维的“种”——模型呈现

思维的“种子”是指数学中的基础知识点、基本思想方法与基本技能。教师用思维的“种子”解决数学学习中的基本问题,为培养学生发散性思维打下坚实的基础,在数学基本模型、基本数学方法上实行分类思想,进行方法教学、模型教学。比如,江苏省徐州市铜山区2019年七(下)数学期末试题第26题(如例题)就很好地诠释了这一点。

例 如图1,在△ABC中,BE、CD分别为∠ABC、∠ACB的角平分线,交点为O。(1)若∠ABC=70°,∠ACB=50°,求∠BOC的度数;(2)若∠A =40°,求∠BOC的度数;(3)若∠BOC=110°,求∠A的度数;(4)若∠A =n°,求∠BOC的度数。

本题属于问题递进式题目,每一问都层层深入。第(1)问可利用角平分线定义及三角形内角和定理解决;第(2)问在第(1)问的基础上进行了变式,利用三角形内角和过渡,进而解决该问题;第(3)问是第(2)问的逆向思考,条件结论互换位置,步骤相反,培养学生逆向思维能力;第(4)问在第(2)问的基础上,由特殊到一般,只需用n°替代40°就能顺利解决。例题通过这样的设置帮助学生回顾基础知识点,找到思维的“种子”,为后面问题变换的探索做好铺垫,从而更好地实现∠A与∠BOC之间关系的探索。

设计意图:例题中的“问题串”将各个知识点进行有机融合,帮助学生理解抽象的知识点,并能引导学生从多个角度去解决问题。在此过程中,学生能够学会思考、分析,并有意识地发展自己的发散思维能力,遵循“逐步推进、螺旋上升、不断深化”的认识规律,使探究更具有操作性,能站在更高层次重新领悟所学知识,让学习变得更加主动、有效和持久。

二、发出思维的“芽”——条件改变

思维的“芽”是指在数学基本题型已经解决的基础上进行转化拓展,通过变换题目条件或结论,提出有梯度的问题,但梯度不大,让学生能运用原题型的思想方法,进行简单的转化,充分发挥学生的自主探究能力,激发学生解决此类数学题型的欲望,培养发散性思维能力。

变式1 如图2,在△ABC中,(1)若∠ACB=70°,∠ACD=∠EBC,求∠BOC的度数;(2)若∠A=40°,∠ABC=∠ACB,∠ACD=∠EBC,求∠BOC的度数。

变式1中的问题(1)是在例题的第(1)(2)两问的基础上进行了主干条件的变化,在思维“种子”的启发下,利用转化与整体的思想方法催生思维的“芽”,促进问题解决;而问题(2)是在问题(1)基础上逆向转化成问题(1)的条件,再用整体思想去解决。本题通过变换题目的条件,由局部走向整体,将知识形成系统,提升学生思维的灵活性。

设计意图:数学学习是以思维活动为核心的学习。教师的“教”应建立在促进学生深度学习的基础上,让学生能够运用基本知识、基本技能解决数学问题。恰当的变式训练不仅能帮助学生巩固基础知识,及时反馈教学信息,还能激励学生积极参与,激发学生深入思考,使之创造力发挥出来,启迪学生智慧。

三、抽出思维的“枝”——图形变换

思维的“枝”是指枝干问题与主干问题相连,是从主干问题向外延伸的重要途径。主干与枝干相互联系、相互依托,形成一种内在思维的脉络,在图形变换中,可使学生思维向不同方向延伸、拓展。

变式2 如图3,∠A=70°,BO、CO分别是△ABC外角∠CBD、∠BCE的角平分线,它们交于点O,求∠BOC的度数。

变式2在例题和变式1的基础上改变了图的形状,将已知条件中两个内角的角平分线转换为两个外角的角平分线,培养学生的识图能力,需要学生用转化的思想改变思考方式,横向提高学生发散思维能力。变式2沿用了探索最基础的知识和方法——用思维的“芽”来解决,从内角问题转化成外角问题,把主干问题向外延伸,抽出思维的“枝”,从而形成一种内在的思维脉络,最终实现∠A与∠BOC之间关系的探索,建立“两线两夹角”模型。

设计意图:变式2通过变图训练,设计一定“坡度”,提升学生发散性思维,帮助学生将解题视角由整体走向局部。这种从横向角度提出问题的方法,不仅对学生的解题能力有帮助,而且有利于培养学生思维的发散性。

四、长出思维的“树” ——探究发散

思维的“树”是整个枝干由内向外展開,深层次地引发学生思考与探究。学生思考的最大障碍是复杂问题,而思维的“树”则能把复杂问题简单化,通过分解与转化,改变研究方法,快速找出问题的关键,提高思维的发散性与归纳性,从而轻松地解决问题,呈现出完整的思维结构。

变式3 如图4,∠A=80°,BO、CO分别是△ABC

内角∠ABC及外角∠ACD的角平分线,它们交于点O。求∠BOC的度数。

变式3与前几题提出的问题探索、求解的方法有所不同,不再求∠OBC与∠OCB度数的和,而是用到前几题探讨出的结论,启发学生思考。此题利用三角形外角的性质及等式的性质进行变形,从而探索出∠OBC和∠OCB之间的关系,进而求出∠BOC的度数,推进∠A与∠BOC之间关系的探索,把“两线两夹角”模型进行了变形。

设计意图:本题通过对“两线两夹角”模型进行变形,改变了学生在解题时依葫芦画瓢的模式,帮助他们克服静止看问题的习惯,激发学生探究热情,改善了学生的思维方式,有利于提高学生发现问题、提出问题的意识和能力,培养学生思维的敏捷性和批判性。这种承上启下、由浅入深、由易到难、循序渐进的设计,恰到好处地调动了学生数学发散性思维的探究能力,让不同水平的学生都能得到一定发展,体会解题的乐趣。

五、开出思维的“花”——类比提升

类比思想是数学重要的解题思想,通过对题目反复锤炼、变式拓展、类比提升、精心整合,把创造性发散思维模式向学生最近发展区无限散发,思维的“花”定将绽放。

变式4 如图5,∠MON=90°,点A、B分别在OM、ON上运动(不与点O重合),BC是∠ABN的角平分线,BC的反向延长线交∠OAB的角平分线于点D。试问:随着点A、B的运动,∠D的大小会变吗?如果不会,求∠D的度数;如果会,请说明理由。

变式4从图的形状上看与变式3有所不同,甚至感觉没联系。但如果把图5顺时针转动到图6这个位置,并且延长线段AB,便会发现,此题其实就是变式3的演变。此题通过引导学生运用已有的知识经验,将复杂图形转化为简单的基本图形,体现基本图形在解决问题中的作用,巩固思维成果。

设计意图:变式4较变式3难度有所增加,将“两线两夹角”模型和旋转结合起来,再一次升华了“两线两夹角”模型,让学生明白此模型应用的广泛性,理清题目核心条件之间的联系,从而将整体性的结构图形投射到自己的认知中,在延伸中发现基本图形,提升自己的思维品质。这不仅体现在题目本身的开放性上,也体现了选题的指向性,提高学生学习能力。

(作者单位:江苏省徐州淮海国际港务区柳新镇中心中学)

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