剖析思路的形成,你为什么想到旋转变换?
老师给学生讲题,当然是为了让学生明白,但是这个过程并不十分愉快,一个普通班级的学生,在听完老师讲题之后,完全明白的永远只是部分,即使是这些明白的学生,遇到同类型的问题,也难保不会出现思路受阻。
那么,问题究竟出在何处?是否有办法让老师的讲题能够真正让学生理解并掌握?
例题
如图,O是△ABC内一点,∠OBC=60°,∠AOC=120°,OA=OC=√13,OB=1,则AB边的长是______________
解析:
由于图形较为简单,已知条件中含有特殊角,从这些条件出发,先看看有哪些边可以较为容易地求出来,基于这个出发点,观察△OBC,在这个三角形中,两边已知,一角已知,尤其这个角还是特殊角,极容易构造出含30°角的直角三角形,因此不妨先过点O向BC作垂线,如下图:
左边的△BOE中,可求出BE=1/2,OE=√3/2,于是在右边的△COE中,利用勾股定理可求出CE=7/2,于是BC=4.
此时一般都会遇到障碍,注意OA与OC这一对相等的边,它们的夹角为120°,可将OA看作是由OC绕点O逆时针旋转120°得到,而OC所在的△BOC三边已知,能否将整个△BOC也绕O点旋转120°呢?如下图:
将点B绕点O逆时针旋转120°得到点D,连接BD,OD,AD,显然△BOC≌△DOA,∠ADO=∠OBC=60°,而△BOD是一个顶角为120°的等腰三角形,于是它的底角∠ODB=30°,正好得到∠ADB=90°,于是在Rt△ABD中,可设法求出AB的长。由旋转得到BC=DA=4,而含120°顶角的等腰三角形,底边是腰长的√3倍,于是BD=√3,由勾股定理求得AB=√19.
既然在刚才思考过程中,涉及到了旋转,那么,一定是将OC旋转至OA吗?未必,我们也可以将OA旋转至OC,那么相应的将△AOB也旋转过来,如下图:
只不过换了个方向,解法与上述方法完全一致。
解题反思
在这道题目中,作为老师,在解题过程中,想到旋转是很自然的,毕竟积累的解题经验较多,题目条件也比较明显,容易触发旋转思路,例如120°角的两边相等,即等腰三角形,事实上,以等腰三角形为基础的旋转变换非常多,也就是说在平时完成类似旋转构造全等三角形之后,适时进行课堂小结,将等腰三角形和旋转变换联系起来,并在学生脑海中留下印象。
印象如何能变成后来的思路?或许变式训练是个不错的方法,我们追求趁热打铁,是没错的,但这股热,不能凉,在作业布置时,不能被章节内容限制,以旋转变换为例,在八年级学习过之后,后续所有作业中,不定时出现它的身影,学生才不会因为长久不使用而遗忘。
但是,随之而来的另一个问题就是,在数学中,方法众多,如果每种方法都要这样留下“后遗症”,那作业的量也实在太大。解决的办法就是对学生掌握程度进行检测,一段时间过后,依然在变式训练中有效应用该方法的学生,可判定为已掌握,那么在以后他的作业中,便不会再出现同类试题。
这个任务显然只能是由教师批改作业完成,所以批改作业时,除了打勾叉之外,要对学生是否掌握某种方法进行判断。在未来,作业的个性化是一种趋势,作业布置分层将会更精准,最佳模式就是每个学生的作业都不同,这在某些学习类app中已经实现了,技术并不困难,难在观念更新。
我们通常将解题思路形容为一张大网,结论便是鱼,能否捉到鱼,取决于这张网有没有漏洞,以及撒网的方向是否正确。茫茫大海之上,在哪撒网,怎么想到在这里撒,是捉到鱼的关键因素。