吳蕾
隨著教育與課程的不斷改革,初中數(shù)學中的幾何教學課程也發(fā)生了很大變化. 新課程將初中幾何內容大致分為了圖形認識、圖形與變換、圖形與坐標、圖形與證明四大模板. 從研究方式上,也可將其分為實驗幾何與論證幾何. 《數(shù)學課程標準》中指出,在幾何問題的教學中,應幫助學生建立空間觀念,培養(yǎng)學生的幾何邏輯推理能力. 那么如何更好的落實新課程目標,培養(yǎng)學生的邏輯推理能力呢?筆者結合實踐經(jīng)驗,對于論證幾何教學進行了深入的思考,總結了一些論證幾何教學的基本策略.
一、將文字語言轉化為符號語言
幾何教學中存在著不同形式的語言,大致有圖形語言、文字語言和符號語言三種. 教師在教學過程中,首先要讓學生理解掌握這三種不同的語言,繼而還需培養(yǎng)學生將這三種語言相互間進行轉化的能力. 不同語言在幾何內容的學習中發(fā)揮著不同的作用. 圖形語言一般較為直觀,能夠形象地向學生展示問題;而文字語言則是概括和抽象的,重點是對于圖形或圖形本身中蘊含的深層關系予以準確的描述,對幾何的定義、定理、題目等予以精確的表述;符號語言則是對于語言文字的再次抽象,它具有簡化作用,有更深的抽象性,也是最難掌握的一種,是邏輯推理必備的能力基礎所在. 初中階段的學習需要循序漸進,由簡單推理再到符號表示進行推理. 教師在教學過程中應有意識地引導學生將文字語言轉化為符號語言,培養(yǎng)學生將文字語言轉化為特定符號的意識,訓練學生轉化的能力,從而為論證幾何的學習打下良好的基礎. 二、將題目所含條件轉化為圖形
幾何題目中,用各種不同符號把已知條件通過圖形直觀的表達出來,對于處理較復雜的幾何問題有很大的幫助. 學生中普遍存在“看圖忘條件”的現(xiàn)象,無法將題目與圖形有機結合起來,教師需要培養(yǎng)學生畫圖的意識,這樣方便將題目中的條件直觀清晰地呈現(xiàn)出來,實現(xiàn)條件與圖形的有機融合,幫助學生理清做題思路.
例1 已知點E,F在BC上,BE = CF,AB = DC,∠B = ∠C. 求證:∠A = ∠D.
分析 如圖1,將已知條件通過畫圖展現(xiàn)出來,這樣可以將已知條件在圖形中得以直觀的表現(xiàn),對于學生也是一種暗示和提醒,利于問題的有效解答.
三、培養(yǎng)綜合解決問題的能力
綜合化解決問題,即指導學生在分析問題時從已知條件出發(fā),從結論入手,結合圖形進行解答. 綜合分析法是幾何題目解題中通常會用到的邏輯思維方法. 其特點在于從已知推可知,逐步再推出未知,從未知看需知,逐步靠近已知. 在較為復雜的問題當中,需要良好地運用綜合分析法,從已知出發(fā),從結論入手,形成完整的體系,尋求最后解決問題的接洽點所在,進而達到解決問題的目的.
例2 如圖2,分別以△ABC的邊AB,AC為直角邊向△ABC外部作等腰直角三角形BDA和等腰直角三角形CEA,點P,M,N分別為BC,BD,EC的中點. 求證:PM = PN.
分析 若從已知條件出發(fā),“△BDA和△CEA是等腰直角三角形”,即可輕易的推出結論,AB = AD,AC = AE,再根據(jù)做題思路,即可得出△ADC ≌ △ABE,從而可以得到△ADC和△ABE的對應邊相等、對應角相等. 若從結論“PM = PN”入手,從未知看需知. 則思路可以如下:已知PM和PN分別是△BDC和△CBE的中位線,所以只需證CD = BE. 從已知條件出發(fā)我們可以得到CD = BE,從結論入手我們需要CD = BE,這樣相當于我們找到了題目的接洽點所在,問題也就迎刃而解了.
綜合分析法不僅幫助學生高效率地解答幾何題目,從而幫助學生掌握基本的數(shù)學思維,利于學生綜合思維能力的培養(yǎng),提高學生解決問題的能力和水平.
四、靈活進行圖形變換
新課程中的初中數(shù)學增添了圖形變換的內容,如平移、旋轉、軸對稱等. 靈活進行圖形變換即是將圖形變換作為一種解題思路方法,通過圖形變換為學生解決幾何問題打開一扇窗.
例3 如圖3,正方形ABCD中,E在BC邊上移動,∠EAF = 45°,AF交CD于F,連接EF. 求證:EF = BE + DF.
分析 這道題目需要增添輔助線來助于解答,因此對于大部分學生來說是比較難的. 增添輔助線是幾何教學中的重要內容,該題中要證EF = BE + DF,就需要將分散的線段BE,DF集中起來,若運用旋轉變換法,將△ADF繞點A順時針旋轉90°,如圖4,即可將BE和DF轉到同一直線上,得到線段BE與DF的和,繼而可將三條線段EF,BE,DF構造到一對全等三角形中. 這樣就輕易地得到了輔助線法證明思路:延長CB到M,使BM = DF,連接AM,如圖5,得到ME = BE + DF,這時只需要證明△AEM ≌ △AEF就可解決問題了.
教師在幾何教學中,需要有意識地教導學生圖形變換的方法,讓學生掌握好平移、旋轉和軸對稱等相關知識,并能夠運用這些知識探索解題思路、發(fā)現(xiàn)解題方法. 同時,這樣利于學生的空間想象力的培養(yǎng).
以上是筆者關于論證幾何問題中提出的一些做題思路和方法. 總而言之,論證幾何教學是幾何教學內容的核心,是重點也是難點,需要對其進行研究和思考,發(fā)掘有效的教學策略,提高論證幾何教學的效率,重視培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和綜合思考能力.