涂友利
(福建省晋江市磁灶中学 362214)
一题多解能提升学生的数学建模能力、分析能力、独立解决数学问题能力及思考内驱力等数学综合能力,下面举例说明.
实例1平行四边形判定问题从同旁同角、构造内错角、同位角及全等角度思考.
题目如图1,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=∠D,求证:四边形ABCD是平行四边形.
分析条件有一组对边平行,与边相关的判定方法只有三种:两组对边分别平行、两组对边分别相等及一组对边平行且相等,为了描述方便,记为判定1、2、3.
解法1∵AB∥CD,∴∠B+∠C=180°.∵∠B=∠D,∴∠D+∠C=180°,∴AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形.
解法2如图2,延长BC至E.∵AB∥CD,∴∠B=∠DCE.∵∠B=∠D,∴∠D=∠DCE,∴AD∥BC,原证成立.
解法3如图3,连结BD.∵AB∥CD,∴∠ABD=∠CDB.∵∠B=∠D,∴∠ADB=∠CBD,∴AD∥BC,原证成立.
解法4如图4,连结AC, ∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD.∵∠B=∠D,AC=CA, △ABC≌△CDA,∴AB=CD,原证成立.
评注解法1、2、3都是根据判定方法1,分别从同旁内角、同位角、内错角来分析.解法4运用三角形全等,得边角对应相等,根据判定1、2、3均可完成.学生经历多角度思考过程,数学建模、分析、独立解决数学问题、思考内驱力等能力得到提升.
实例2 在矩形中求线段长度运用不同知识去开拓学生思维,题目如下.
题目如图5,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,BE⊥AC,垂足为点E.试求BE的长.
还可用代数法.在文献[2]中,所谓代数法,就是将几何命题中的有关线段、角度、面积等元素间的相互关系表示成相应的代数关系式,然后应用代数恒等变形或解方程等知识来给出几何证明的一种方法.具体解法见思路5、思路6.
评注思路1建方程模型;思路2运用直角边之积等于斜边与其高之积;思路3运用三角形相似;思路4运用三角函数;解法5、6用代数方法.可以发现在这个过程中,学生数学综合能力得到发展.
实例3在折叠问题中多角度分析画图,题目如下.
题目如图7,在矩形ABCD中,点E在边CD上,将该矩形沿AE折叠,恰好使点D落在边BC上的点F处,请画出点E,F的位置.
分析要画出点E,F位置,可考虑先确定一个点,再确定另一个点.当△ADE≌△AFE时,AF=AD,以点A为圆心,AD为半径画弧交边BC于点F,这样点F的位置就确定了,下面确定点E位置.
思路1作∠FAD的平分线,交边CD于点E.
思路2作∠AFE=∠D=90°,交边CD于点E.
思路3作线段DF的垂直平分线,交边CD于点E.
评注此题确定点E位置时,运用一题多解的方法,结合全等三角形、角平分线、线段垂直平分线、尺规作图等数学知识,来进行数学推理及分析.在这个过程中,学生解读文本、理解图形结构等数学综合能力得到提升.
通过以上实例,不难发现在数学教学过程中,如果能坚持运用一题多解来引导学生深入地去分析、研究问题,能够有效提升学生数学综合能力.