筅浙江省義烏市江東中學(xué) 朱國(guó)桅
如何讓學(xué)生真正扣準(zhǔn)學(xué)科的核心素養(yǎng)?這是每一個(gè)九年級(jí)任課教師的義務(wù).
筆者近期展示了一節(jié)校級(jí)公開課,授課內(nèi)容是解直角三角形.在課堂設(shè)計(jì)時(shí)刻意將近幾年各市、區(qū)中某些有代表性的考題融進(jìn)教學(xué)內(nèi)容,讓課堂充滿備考的氛圍,讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中感知中考的知識(shí)應(yīng)用和試題難度.
解直角三角形及其應(yīng)用是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,要求學(xué)生掌握根據(jù)條件去解直角三角形,并能夠在復(fù)雜的幾何圖形中利用直角三角形去解決實(shí)際問題.同所有三角形相同,直角三角形也有三個(gè)角、三條邊這六個(gè)元素,但也有自己特殊的地方,讓學(xué)生通過已知元素求出未知元素,這就是解直角三角形,是一種數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,也是數(shù)學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng).在歷年的中考試卷中,一些試題主要考查學(xué)生是否能夠熟練地解直角三角形.只有熟練掌握了直角三角形的解法,才能夠解決與之有關(guān)的問題.因此,在本節(jié)課的教學(xué)中,充分地把“解直角三角形”運(yùn)用到實(shí)際問題中去,通過學(xué)生對(duì)一連串實(shí)際問題的解決,親歷分析與解決實(shí)際問題的過程,從而實(shí)現(xiàn)將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,學(xué)會(huì)問題的數(shù)學(xué)建模.
在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已學(xué)的直角三角形有關(guān)元素之間關(guān)系的知識(shí)進(jìn)行歸納整理時(shí),創(chuàng)設(shè)一個(gè)與生活息息相關(guān)的問題情境:

圖11
導(dǎo)入創(chuàng)設(shè):因春季多雨,某學(xué)校某女生寢室的房頂出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象,為了防止這一房屋漏水,學(xué)校按如圖1所示的方法進(jìn)行“平改坡”屋頂設(shè)計(jì),已知平頂屋面的寬度L=10m,坡屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)高度h=6m,請(qǐng)求斜面鋼條a的長(zhǎng)度和坡角α.
生活化的背景可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)將問題數(shù)學(xué)建模.然后讓學(xué)生自主討論,從這個(gè)問題的解決中感悟直角三角形中除直角外的五個(gè)元素中至少要獲得兩個(gè)條件(其中至少有一條邊),才能夠推斷出剩余三個(gè)元素的特點(diǎn),讓學(xué)生自己去歸納兩個(gè)條件的類型.這就是一種知識(shí)整合的過程,一種復(fù)習(xí)備考的前奏,一種數(shù)形轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)思想.
在導(dǎo)入和知識(shí)歸納之后需要快馬加鞭,讓所學(xué)的知識(shí)變?yōu)槟芰Γ环N能夠馳騁中考戰(zhàn)場(chǎng)的做題能力.為此,筆者選擇了大量經(jīng)典試題,這里枚舉幾例,僅供各位同仁欣賞.
典例1:(2018年溫州市中考10)我國(guó)古代偉大的數(shù)學(xué)家劉徽將勾股定形(古人稱直角三角形為勾股形)分割成一個(gè)正方形和兩對(duì)全等的直角三角形,得到一個(gè)恒等式.后人借助這種分割方法所得的圖形證明了勾股定理,如圖2所示的矩形由兩個(gè)這樣的圖形拼成,若a=3,b=4,則該矩形的面積為( ).

圖2
分析:命題直接利用了教材中的“勾股定理”的拼接法,從表面來看好像考查的是直角三角形,其實(shí)與勾股定理的證明有相似之處.要計(jì)算該矩形的面積,必須知道矩形的長(zhǎng)和寬,也就是必須知道小正方形的邊長(zhǎng),求出小正方形的邊長(zhǎng)是關(guān)鍵點(diǎn),可以通過矩形的面積等于兩個(gè)大三角形的面積之和(大三角形的面積又是兩個(gè)有陰影三角形、兩個(gè)無陰影三角形和小正方形的面積和),也等于長(zhǎng)乘寬,從而得出小正方形的邊長(zhǎng),再根據(jù)矩形的面積公式,整體代入即可.
典例2:(2018年衢州市中考10)如圖3左,將矩形ABCD沿GH折疊,點(diǎn)C落在點(diǎn)Q處,點(diǎn)D落在AB邊上的點(diǎn)E處,若∠AGE=32°,則∠GHC等于( ).

圖3
A.112° B.110° C.108° D.106°
分析:試題僅在角度值上探究,改變了直角三角形的邊、角元素的推斷過程.假如將GE、CB延長(zhǎng)交于P點(diǎn),則可以發(fā)現(xiàn)∠GHC=∠P+∠EGH,這時(shí)就可以發(fā)現(xiàn)需要求出∠EGH的度數(shù).利用折疊的對(duì)稱性可以求出∠EGH的度數(shù),這就整合了對(duì)稱的數(shù)學(xué)思想.解法是多樣的,思考是發(fā)散的,因此,學(xué)生的推斷過程是豐富多彩的.
典例3:(2018年寧波市中考18)如圖4左,在菱形ABCD中,AB=2,∠B是銳角,AE⊥BC于點(diǎn)E,M是AB的中點(diǎn),連接MD、ME.若∠EMD=90°,則cos∠B的值為_________.

圖4
還有很多的經(jīng)典試題,這里就不一一列舉了.
在課堂上,通過以上對(duì)直角三角形的理性分析和解題實(shí)踐,筆者認(rèn)為足以讓學(xué)生體會(huì)到直角三角形中邊、角間的關(guān)系.這些關(guān)系中大部分是通過三角形內(nèi)角和、勾股定理和銳角三角函數(shù)比來表述的.此外,學(xué)生還會(huì)感悟到在幾何問題中并非是直角三角形需要數(shù)學(xué)化歸的思想,而是如何將一般的幾何圖形變化為直角三角形再求解.
這節(jié)課筆者認(rèn)為必須抓這樣幾個(gè)特點(diǎn).第一,需要給學(xué)生更多的自由時(shí)間,有瞄準(zhǔn)中考的練習(xí)機(jī)會(huì),因此,在課堂概括了利用直角三角形的兩個(gè)元素求其他元素之后,可以將第一個(gè)典例作為小組討論完成,展示后由教師點(diǎn)評(píng),其他典例作為當(dāng)堂練習(xí)讓學(xué)生自主探究.第二,對(duì)典例1的解題方法進(jìn)行必要的小結(jié),這是有一定的難度的,讓學(xué)生先思考,教師做適當(dāng)引導(dǎo),得出相應(yīng)的結(jié)論,給學(xué)生一個(gè)解直角三角形的直接的感覺,即原來中考題不過如此.第三,課堂上教師的講解不宜太多,要融于備考的思想,更多的是需要構(gòu)建學(xué)生的思維模型,留給他們較多的訓(xùn)練時(shí)間是必須的,這時(shí)滔滔不絕的見解,往往適得其反.課堂上要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶釂枺踔猩淖⒁饬D(zhuǎn)移較快,提問可以讓他們集中注意力,這是他們必備的思維品質(zhì).第四,發(fā)給學(xué)生學(xué)案,將2018年各市中考試卷中較典型的關(guān)于解直角三角形的試題作為練習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)中考的訓(xùn)練,將解題方法爛熟于心,使這方面的知識(shí)潛移默化,從而成為他們?cè)谥锌伎荚囍械闹聞俜▽?
總之,本節(jié)課是筆者將新授課與中考備考融合在一起的一次嘗試,并非完美無瑕,但是,它將促使筆者不斷研究和探索.中考在即,我相信在以后的教學(xué)生涯中,將不忘教育使命,做到讓初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)更加鮮活,讓課堂真正成為獲取數(shù)學(xué)知識(shí)的活動(dòng)場(chǎng)所,成為既學(xué)習(xí)新知又科學(xué)備考的交流的學(xué)堂,更成為學(xué)生學(xué)以致用、發(fā)展自我的舞臺(tái).