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懂事 | 辛酉丑故事数学专栏

好玩的数学  · 公众号  · 数学  · 2019-12-10 06:30

正文

作者 | 重庆 辛酉丑

黑娃的情商有点低,属于不懂事的那种,因为不懂事,让他吃了很多苦头。

大学毕业,黑娃分到江城二中,虽然算不上名校,但勤学好问的学生很多。黑娃热爱教育,喜欢学生,更喜欢坐办公室,有时晚上 12 点,他办公室依然亮着灯。学生见办公室有人,都爱问他问题。黑娃很大方,无论哪个年级的学生,无论问什么问题,他都耐心解答。有高中学生来问,也有初中学生来问,有的问数学问题, 有的问物理问题……

有一次,他任教的班上的班长很着急,遇到一个物理难题,解答不了,担心第二天被老师处罚。黑娃见物理老师不在办公室,就对班长说:“你把题目告诉我,我看能否解答。”

班长把题目写在纸上。

相距 的两个等量同种正电荷带电量为 ,求在其连线的中垂线上场强的最大值及位置。

黑娃在纸上画出草图,演算了几步,觉得不难,就给班长讲解:

如图,考虑中垂线上任意一点 的情况,该点场强可看成两点电荷在该处产生的场强 的合成,即

由于 ,可以利用均值不等式求最值。

当场强取得最大值时,有 ,即 .

所以,当 点位置为 时, .

第二天,班长悄悄告诉黑娃,今天物理课老师评讲这个题,被卡住了。急得满头大汗,为了给老师救急,我就告诉老师,昨天数学老师是这样解答的……

原来物理老师打了通宵麻将,没有备课,没想到自己布置的作业竟然把自己卡住了。听了班长的汇报,黑娃觉得有些不妥,忐忑不安地说:“今后遇到这种事你说是你自己想到的,不要说我给你们讲的。”

没过多久,校长在大会上强调师德师风问题,要求年轻老师要注意身份,不要和学生走得太近。办公室不能一个人给学生辅导作业……。会后校长又找黑娃谈话,告诫他要注意教师形象,不要和学生走得太近,有老师举报黑娃和学生耍朋友。

黑娃气得说不出话来,他知道解释毫无意义,自己是新来的大学生,物理老师是年级主任。“也许还有其他事情发生。”黑娃越想越害怕,拖着沉重的步子独自回到寝室。

好不容易挨到期末,校长找黑娃谈话,“你很优秀,我们很想留你,江城三中点名要调你过去,祝贺你。”

“谢谢校长对我一年来的关照!”黑娃心里很淡定,这个结果他早有预感,一边说着一边暗暗告诫自己,“管好自己的嘴,夹着尾巴做人。”

到了江城三中,黑娃谨小慎微,教研会上从不发言,默默的当听众。在办公室专心备课,批改作业,有老师谈论家庭琐事,黑娃不敢插言,最多附和着笑笑。有学生问物理题、化学题,黑娃总是说:“很久没做题,公式都忘记了。”其他班的学生来问数学题,黑娃微笑着说:“问你们老师吧!我正忙着!”有时学生说:“帮我们讲讲吧!我们老师不在。”黑娃假装认真看题,然后皱着眉头,说:“这个题很难,一时半会儿我也想不出办法,等会儿你们老师来了,他肯定有高招。”

高中数学考试题,一般都有几个难题,弄得老师们唉声叹气,黑娃解得很快,解答完毕后从不和其他老师交流,告诫自己“低调”,不要显摆充能人,默默的拿出数学著作阅读。

黑娃心想,这样夹着尾巴做人,肯定会平平安安。

没过多久,校长找黑娃谈话,“你是大学生,是科班出身,课堂用语要准确,有老师举报,你讲集合时在黑板上画两个圆,你不说两个圆,你说两个圈。数学老师要用数学语言,不要用口水话……”

“用粉笔随手画的应该是两个圈,不是两个圆,圆规画的才是两个圆,我的语言很准确。”黑娃有些不服。

“究竟是两个圆还是两个圈,我们就不讨论了,今后注意一点就行了。”校长打断黑娃的话。

黑娃百思不得其解,当了几个月哑巴,究竟招了谁惹了谁?

“看到领导没打招呼吗?看到同事没点头微笑吗?也许是太低调了吧?什么都不发言,数学组的老师怎么看?教研组长怎么想?也许组长认为我不支持她的工作?”黑娃独自反省、自问……

终于等到了一次大型教研活动,全组都来听备课组长的公开课,课堂上黑娃听得很认真,点点滴滴都作了记录,思考着如何表现一下,积极支持组长的工作,改变哑巴形象。

备课组长的课上得很严谨,很难找到瑕疵,赢得了数学组一致好评,老师们从数学角度和教学角度都给出高度评价。为了表现自己,黑娃用挑剔的眼光审视课堂每一环节,决定从一个例题入手,发表新颖的见解。

备课组长在课堂上讲了这样一个例题:

三棱锥 中, 是边长为 2 的正三角形, 是以 BC 为斜边的等腰直角三角形,若 ,则 的外接球的表面积为

备课组长先在黑板上作了一个草图。

引导学生观察图形,发现 都是 .

由三个 ,引导学生发现 两两垂直。

两两垂直,引导学生想到长方体相邻三条棱也两两垂直。

然后,把三棱锥 放在长方体中进行思考。

学生立即发现三棱锥 的外接球和正方体的外接球是同一个球。

于是

线

所以

黑娃称赞备课组长的例题选得很好,稍作变式就可以培养学生的探究能力和创新能力。接着赞美备课组长的解题教学高明,引导学生从三棱锥的外接球想到正方体的外接球,培养了学生的观察能力和发散思维能力。黑娃接着又说,这个题的数据太特殊,如果稍微修改数据,AP,AB,AC 不可能两两垂直,如果相邻三条棱没有两两垂直,三棱锥的外接球和六面体的外接球就失去了联系。所以,这个例题的数据太特殊,这种解法存在局限性,只是就题论题,缺乏普适性。如果更改线段的长度后,又该如何解答呢?什么方法才是通性通法?怎样教学才能实现解一题通一类呢?

大家满脸怀疑,似乎在问,“你有什么高招吗?”黑娃停了一会,接着说:“解决组合体问题的难点在于作图,如果能教会学生作图,至少解决了问题的一半。对于如何作图,我总结了几句口诀。”一边说一边在黑板上写出口诀:

外接球,有难题,作图技巧要牢记;
大圆正视小圆平,对称图形抓对称;
内接图形坐小圆,力求顶点大圆圈;
小圆垂直连心线,位置关系细查看。

接着黑娃对例题进行变式,其他数据不变,将 “ ”改为“ ”,然后根据口诀进行作图、解答。

由口诀“大圆正视小圆平”,我们作 1 个大圆作为球的正视图,作 1 个水平的小圆作为三棱锥 的底面 ABC 的外接圆;由口诀“内接图形坐小圆”,我们把底面 ABC 放在小圆上。

都是等腰三角形,可知此三棱锥是面对称图形。由口诀“对称图形抓对称”,我们将正视图的大圆作为对称面,此时顶点 正好落在大圆上,也体现了口诀“力求顶点大圆圈”.

问题转变化为求 的外接圆半径。

易知: .

由正弦定理和余弦定理解斜三角形 ,可求外接圆半径。

黑娃讲到这里,以为有老师会呼应或者肯定,没想到大家沉默不语,本想再讲几种变式进行深入探究,只好立即打住,终止发言。

没过多久,校长又找黑娃谈话,“教学要讲究艺术,要注意教学双边关系,要注重情感交流,要重视数学思想教学,有老师反映,你的课堂重点不突出,课后答疑不认真,作业批改不细致,一点都不像教实验班的老师……”

挨到期末,黑娃接到调令,到江城一中教书,离校前夕,约了几位朋友小聚,酒过三巡,黑娃情不自禁地讲起了两年来的苦恼,有个叫“包打听”的朋友介绍了江城一中的情况,又有一个叫“小诸葛”的朋友出一些点子,黑娃一一牢记于心。

开学第一天,黑娃来到校长办公室,说自己人年轻,缺乏教学经验,又说久仰筱琳老师大名,想拜筱琳老师为师,校长说:“筱琳老师是江城数学届的权威,号称第一把交椅,同行都叫她‘琳掌门’,我向筱琳老师推荐你,叫她收你为徒,你要珍惜机会、好好学习。”

开学后,黑娃见到领导老远就打招呼,见到同事嘴角笑出了月亮弯,见到同事的小孩,一个劲的说“妹妹乖!”“弟弟好聪明!”。天天听筱琳老师的课,课后主动请教,即使一目了然的问题,也要问这问那,有时故意装糊涂,等筱琳老师讲解后,装出一副豁然开朗的神态。

有一次,筱琳老师要上交流课,江城几个学校的数学老师都要来观摩学习。那堂课本来讲得很好,由于一时大意,筱琳老师竟然说函数







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