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经历问题生成,深刻理解教材*——人教八上“每日一题”的命题实践与思考

2014-02-01江苏省海安县李堡镇初级中学刘东升

中学数学杂志 2014年4期
关键词:平分线意图例题

☉江苏省海安县李堡镇初级中学刘东升

经历问题生成,深刻理解教材*
——人教八上“每日一题”的命题实践与思考

☉江苏省海安县李堡镇初级中学刘东升

一、写在前面

华东师大钟启泉教授在文1中认为:“‘减负’不是单纯的技术性问题,也不是单纯的行政问题.但这不等于说,学校和教师层面无可奈何、无能为力.”并就教师系统开发作业提出要求:“对于一线教师而言,则在于如何通过‘练习’的系统开发,把自身的教育、教学工作从动物训练的层面提升到真正人性的高度.”受此启发,笔者在2013~2014学年第一学期教学期间,从教材(人教版八年级上册[2])例习题出发,设计开发了“每日一题”活动,每天都安排时间让学生限时独立完成,并及时批阅、评价(分A+、A、B、C、D五个等级),而且当日发布博客(http://blog.sina.com.cn/s/articlelist_3514720663_14_1.html),坚持一学期,共开展81次“每日一题”活动,引发了不少同行、博友的关注和转载.本文结合典型的“每日一题”命题案例,解读命题意图,希望与更多的同行交流研讨.

二、经历问题生成,指向学会解题

1.将简单问题自然生长,追求成果扩大

例1(编号20131120,注:编号是按学生练习的日期来设置的,编号“20131120”是指2013年11月20日练习,下同)已知a+b=5,ab=3,求下列各式的值.

改编来源:教材第112页,第7题改编.

命题意图:教材习题只要学生求“(2)a2+b2”,增加第(1)问的目的在于,让求解有困难的学生有台阶可上,而增加出第(3)、(4)问的目的就是将问题自然生长,追求成果扩大,做一题、会一类、通一片.

例2 (编号20130920)如图1,已知,△ABO关于x轴对称,点A的坐标为(1,-2).

(1)写出点B的坐标;

(2)若在x轴上有一点P,满足S△BOP=2,求点P的坐标;

(3)在(2)的条件下,直线BP交y轴于Q点,试比较OQ与BP的大小关系;

(4)若点M(0,m),当△AMB的周长最小时,求m的值.

改编来源:人教八上教材第71页,练习2改编.

图1

命题意图:这道题没有仅仅局限于对平面直角坐标系的简单认识,而是引入面积探究、轴对称最小值的研究.有人曾把学习比喻成是一次森林之旅,上题其实也可看成是从坐标系下的对称探究出发,层层递进,有意思的是,最后一问的答案富含诗意:回到原点;而第(3)问是在第(2)问的基础上递进式展开的,比较大小的方法很多,学生可以直观比较、发现,在八年级下学期随着勾股定理等知识学完,还有不同的方法,有点眺望后续知识的意味;需要指出的是,笔者开展的“每日一题”都是从教材例习题出发,而这些例习题的原题在新授课期间已独立练习,所以每日一题跟新授进度并不是同步的,这样就有复习前面所学知识的功能.

2.将较难问题铺设台阶,指导破题策略

例3 (编号20130913)如图2,在△ABC中,AD是它的角平分线.

(1)若AB=8cm,AC=5cm,点D到AC的距离是2cm,求△ACD的面积.

图2

改编来源:人教八上教材56页,第12题改编.

例4 (编号20131111)已知2m=a,32n=b,m,n为正整数.

(3)求22m+5n和24m+15n的值;

(4)你能再设计一个问题吗?

改编来源:人教八上教材第106页,第13题改编.

命题意图:教材上是直接求“23m+10n的值”,而且此前教材上的例题并没有相关的讲解训练,一般学生完成是有一定难度的.笔者设计了前两问,铺设台阶,方便思考,也是传递这类问题的破题策略.而且最后还增设一个开放性问题,让学生尝试提出问题,加深对这类问题的理解,从学生的解答情况来看,大部分学生都能获得A+的评价(顺便指出,本文“每日一题”均有学生解答的扫描件发布博客上,限于篇幅不作列举).

3.将相近问题归类呈现,促进举一反三

例5 (编号20131115)计算:

通过上述练习后,你能积累怎样的运算经验?

改编来源:人教八上教材第111页,例5改编.

命题意图:根据教学经验,至少有一半及以上的学生在初学这种类型问题的运算时,容易出现“重组失败”、“计算出错”等问题,所以选择把可能的一些符号变化都集中在一起,归类呈现,让学生在计算中辨析和积累运算经验.在计算之后,还要求学生写出积累的经验,如有学生写道:“有些整式相乘需要先作适当变形,然后再用公式”、“运算时要注意有目的地变形,以提高正确率”、“添括号时要注意符号”等.

例6 (编号20130906)如图3,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P.

(1)作PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥AC,垂足分别为D,E,F.求证PD=PE=PF.

(2)作射线AP,AP平分∠BAC吗?请判断并说明理由.

(3)练习(1)、(2)后,你有什么发现?

图3

(4)再看看第50页的“练习2”,你能总结怎样的经验?

改编来源:人教八上教材50页,例题改编.

命题意图:第(1)问的本质就是例题,主要训练角平分线的性质的推理格式.第(2)问是训练角平分线的判定的推理格式.第(3)问是引导发现三角形的角平分线原来交于一点.这是对三角形中一种奇异性的证明,换言之,若改成文字命题“求证:三角形的三条角平分线交于一点.”能给出完整证明(包括画图、已知、求证、证明)的学生就少很多了.第(4)问是结合教材上的“练习2”,追求解题境界“做一题·会一类·通一片”,这样再练习与三角形内、外角平分线的交点问题就没有问题了.

三、深刻理解教材,引导研究视角

1.研究教材例习题的设置意图,确保训练的效果例7 (编号20131231)(1)计算:

改编来源:人教八上教材第148页,“阅读与思考”改编.

命题意图:不少学生(包括有些教师)对教材上的“阅读与思考”、“数学活动”等栏目往往不够重视,挖掘不够,为了引起大家的关注,拓展对教材研究的视角,特别围绕“容器中的水能倒完吗”开发了一道分数规律运算的问题.从形式上说,该题有班级人数信息(笔者班上恰39名学生)、年份更替等元素体现;从数学味来说,这道题体现了不同数学运算的奇异现象,数学上奇异现象是很多的,正是对很多奇异美的好奇与兴趣,促进了数学的研究和发展;最后一问渗透了高中数学、大学数学的极限意识或思想,最好回答当然是“随着n的不断增大,将越来越趋近1”.

2.关注教材例习题的前后呼应,对比解法的变化

例8 (编号20130919)如图4,已知△ABC中,边AB,BC的垂直平分线相交于点P.

(1)求证PA=PB=PC;

(2)点P是否也在边AC的垂直平分线上?

(3)能否以点P为圆心画一个圆,使⊙P同时过A,B,C三点?

(4)由上面的练习你能得出什么结论?

改编来源:人教八上教材第66页,第13题改编.

命题意图:优秀的导游在黄山上导游时,总会不时提醒游客向远处眺望风景,因为一会儿山路之后,可能就会到达那个风景,在这个意义上,这道题在第(3)问,就是想带领学生一起眺望一下九年级圆的有关知识.此外,教材上有很多例习题有着很好的前后关联、呼应,上面的“例6”可以看成是靠得很“近”的习题呼应;还有些离远很“远”的呼应,如人教版七年级上册“图形初步知识”的练习曾有度量并比较平行四边形的边长的问题,而这会对应着八年级平行四边形的学习;当然,还有些例习题可能还会蕴含着更丰富的、高等的数学性质(如“面积一定时,求围成矩形的周长最小值问题”等).

3.思辨教材例习题的解法表达,追求火热的思考

例9 (编号20131225)如图5,“丰收1号”小麦的试验田的边长为am(a>1)的正方形去掉一个边长为1m的正方形蓄水池后余下的部分,“丰收2号”小麦的试验田的边长为(a-1)m的正方形,两块试验田的小麦都收获了500kg.设“丰收1号”、“丰收2号”小麦试验田的单位面积产量分别为F1、F2.

图4

图5

(1)F1=________,F2=________.(用含a的式子表示)

(4)当a=39时,高的单位面积产量是低的单位面积产量的多少倍?

改编来源:人教八上教材第136~137页,例3改编.

命题意图:教材上对这道例题的表达显得繁杂,教学时不少学生表示难懂,这道“每日一题”就是在此背景下设计出来的.笔者增设出“F1,F2”就是想使问题的表达和演算更简明、方便,通过第(2)问帮助学生突破难点之一(比较两块小麦试验田的单位面积产量);第(3)问求两块试验田的单位面积产量之比,到这里可以发现,最初增设出“F1,F2”就是为后续探究时表达的简明,而这恰恰也是数学的又一特征:“为了有助于‘人类思想表达的经济化’(这里经济化是指变得简洁,省事),数学使用了比其他任何科学都要多得多的术语和记号.”[3]为了呼应教材例题的问题“高的单位面积产量是低的单位面积产量的多少倍”,也为了加强第(3)问的辨析和利用,笔者结合班级学生数39,设计了第(4)问,从学生的答题来看,利用了(3)中的结论的学生完成得既准确又快捷,充分体现了“简单的计算方法往往需要付出逻辑思维的代价”[4]这一道理.

四、写在最后

章建跃教授在文5中指出,“教材不同于一般出版物,教材是要经得起反复读的”,“教材的结构体系、内容顺序是反复考量的,语言是字斟句酌的,例题是反复打磨的,习题是精挑细选的.”一学期来,笔者开发的“每日一题”全部是基于教材例习题开发,还是想引导广大同行重视对教材的研究.此外,随着网络的普及,网上随处可见历年中考试题、各地区期末、期中、月考卷,我们坚持独立命题也是一种坚守和抵制:坚守对教材的研究,抵制随手复制以及简单的“拿来主义”.

1.钟启泉.减负背后的思考[N].光明日报,2013-08-28.

2.人教社课程教材研究所,中学数学课程教材研究开发中心.义务教育教科书·数学(八年级上册)[M].北京:人民教育出版社,2013.

3.[日]米山国藏,著.数学的精神、思想和方法[M].毛正中,吴素华,译.成都:四川教育出版社,1986.

4.史宁中,主编.基本概念与运算法则——小学数学教学中的核心问题[M].北京:高等教育出版社,2013.

5.章建跃.中学数学课改的十个论题[J].中学数学教学参考(上),2010(3~5).FH

*本文为江苏省教育科学“十二五”规划2013年度重点资助课题《“自学·议论·引导”教学生态中的学生发展质态研究》(课题编号为E-a/2013/001)阶段性成果之一,课题主持人为李庾南、王笑君.本文作者刘东升为课题组核心成员.

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