安麗雅
摘 要:目前,初中生在幾何圖形學(xué)習(xí)中,普遍存在不能準(zhǔn)確地畫出圖形,缺乏用圖形表達(dá)數(shù)學(xué)的能力,甚至一看到幾何圖形就害怕。增強(qiáng)識(shí)圖、作圖能力,是提高幾何教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)多創(chuàng)造一些學(xué)生動(dòng)手作圖的機(jī)會(huì),不斷增強(qiáng)學(xué)生正確的作圖意識(shí)和作圖能力,才能有效地促進(jìn)學(xué)生幾何學(xué)習(xí)潛能的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué); 識(shí)圖; 作圖
中圖分類號(hào):G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-3315(2014)05-022-002
一、初中生幾何圖形學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀及分析
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》中指出:初中階段的學(xué)生應(yīng)該具備一定的空間想象能力和基本的作圖技能,能借助于圖形有利于描述和分析問題,通過形象的圖形,同時(shí)采用數(shù)形結(jié)合的策略,把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡(jiǎn)潔明了。
但是在我們的實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)一個(gè)圖形中線條縱橫交錯(cuò),局部圖形重疊遮蓋,學(xué)生觀察圖形時(shí)有很大的困難,難以識(shí)別、選取基本圖形,很多學(xué)生遇到復(fù)雜的圖形或圖形的變化就束手無策,甚至于一見到這種類型的題目就害怕。在課堂教學(xué)中沒有留出足夠的時(shí)間讓學(xué)生養(yǎng)成觀察圖形、分析圖形、運(yùn)用圖形的好習(xí)慣,使得學(xué)生普遍缺乏幾何形象的空間想象能力以及運(yùn)用幾何圖形解決問題的能力。因此,分析造成這種現(xiàn)狀的原因,進(jìn)而突破困難顯得尤為迫切。
二、初中生幾何圖形學(xué)習(xí)困難突破的對(duì)策
1.讓學(xué)生動(dòng)手剪一剪、拼一拼、畫一畫,對(duì)圖形產(chǎn)生形象直觀的了解
數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上。在幾何圖形教學(xué)中,以學(xué)生最熟悉的三角板等道具,輔之以運(yùn)動(dòng)變換等手段進(jìn)行研究,能激發(fā)學(xué)生探求數(shù)學(xué)奧秘的欲望,學(xué)會(huì)研究問題的方法。
1.1擅于利用三角板、圓規(guī)等工具解決問題。例如下面的圖形是解直角三角形中的基本圖形,在解直角三角形的應(yīng)用問題中都可以抽象出這些圖形。我們可以讓學(xué)生動(dòng)手用兩塊三角板拼出這樣的圖形,找到兩個(gè)直角三角形之間的聯(lián)系,即有一條公共的直角邊。再利用銳角三角函數(shù)值求解,用這樣的方法可以解決這一類問題。
1.2從學(xué)生的實(shí)際生活體驗(yàn)中加深對(duì)圖形的轉(zhuǎn)化和認(rèn)識(shí)。數(shù)學(xué)課程應(yīng)在重視將現(xiàn)實(shí)世界中的有關(guān)空間與圖形的問題作為學(xué)習(xí)的素材,使學(xué)生從生活的空間中“發(fā)現(xiàn)”這些圖形,經(jīng)歷現(xiàn)實(shí)中抽象出數(shù)學(xué)模型的過程,體驗(yàn)圖形與現(xiàn)實(shí)世界的密切聯(lián)系。
如在講圓錐的側(cè)面展開圖時(shí),可以讓學(xué)生把事先準(zhǔn)備好的圓錐的模型剪開,得到扇形,再把側(cè)面展開圖恢復(fù)成立體圖形,來尋找立體圖形和它的側(cè)面展開圖之間的聯(lián)系,從而推導(dǎo)出計(jì)算公式。這樣在求圓錐表面最短路程的問題時(shí)學(xué)生就容易聯(lián)想到側(cè)面展開這個(gè)方法。
2.重視題意的分析,把握題目的弦外之音,引導(dǎo)學(xué)生正確地畫出圖形
在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生非常畏懼幾何題目,覺得無從下手。尤其是在沒有圖形或圖形變化后要自己畫圖的情況下,常常不知道怎么作圖或作錯(cuò)圖,導(dǎo)致錯(cuò)誤的答案。分析原因,主要是學(xué)生對(duì)題目本身的意思不理解或存在偏差。因此,分析題意,作出正確反映題意的圖形,是解決幾何問題的第一步。
3.抓住圖形特征,挖掘圖形中的隱含條件
所謂隱含條件是指題目中含而未露、不易察覺的固有條件(包括幾何意義及數(shù)學(xué)模型)。這些條件常巧妙地隱藏在題設(shè)的背后,極易被人們所忽視。解題時(shí),常因未能發(fā)掘題中的隱含條件,使求解陷入困境。若能深入發(fā)掘題目中的隱含條件,并充分加以利用,常??梢允箚栴}得到迅速而巧妙的解決。
例如,圖形中若有平行線和角平分線必定能轉(zhuǎn)化出等腰三角形。如圖,將一寬為1dm的矩形紙條沿BC折疊,若∠CAB=30°,則折疊后重疊部分的面積為_____dm2。
分析:由題目中的條件學(xué)生只能求出AC的長(zhǎng)為2,由于忽略了圖形是折疊得到的,沒有發(fā)現(xiàn)這里有平行線和等角,就不能發(fā)現(xiàn)隱含條件△ABC是等腰三角形,可能就做不出來了。
又如在圖形中若有中垂線,通常要想到用中垂線的性質(zhì)構(gòu)造等腰三角形。
如圖1,已知直線y=-2x+4與兩坐標(biāo)軸分別交于點(diǎn)A、B,點(diǎn)C為線段OA上一動(dòng)點(diǎn),連結(jié)BC,作BC的中垂線分別交OB、AB交于點(diǎn)D、E_____。
(l)當(dāng)點(diǎn)C與點(diǎn)O重合時(shí),DE=_____;
(2)當(dāng)CE∥OB時(shí),證明此時(shí)四邊形BDCE為菱形;
(3)在點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)過程中,直接寫出OD的取值范圍。
因此,有些數(shù)學(xué)問題其部分條件隱于圖形之中,若能抓住圖形“特征”,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)變換的觀點(diǎn),恰當(dāng)?shù)靥碓O(shè)輔助圖形,就能發(fā)現(xiàn)含而未露的條件,使問題獲得解決。老師在上課時(shí)要把相關(guān)問題的典型例題講清、講透,或讓學(xué)生通過題目總結(jié)得失,這樣才能提高學(xué)生的圖形分析能力和解題能力。
4.化繁為簡(jiǎn),教會(huì)學(xué)生分解復(fù)雜圖形為多個(gè)簡(jiǎn)單圖形
圖形的變換或者動(dòng)點(diǎn)類題型具有運(yùn)動(dòng)、開放等特點(diǎn),對(duì)學(xué)生具有挑戰(zhàn)性,在中考中常以壓軸題的形式出現(xiàn)。由于這類題型綜合代數(shù)中的函數(shù)、方程、不等式,幾何中的三角形、四邊形、圓、三角函數(shù)等相關(guān)知識(shí),考察學(xué)生的動(dòng)手能力、想象能力、閱讀審題能力,所以通常難度都很大。大部分學(xué)生一看到復(fù)雜的圖形就無從下手了,或者不能準(zhǔn)確畫出變化后的圖形,導(dǎo)致失分嚴(yán)重。要解決這個(gè)難題,首先在理解題意后要學(xué)會(huì)將復(fù)雜的圖形進(jìn)行分解,在不同的條件下準(zhǔn)確畫出需要的圖形,把暫時(shí)不必要的條件忽略,這樣圖形簡(jiǎn)單清晰,便于學(xué)生從中找出需要的結(jié)論。
例如如圖,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AB=DC=50,AD=75,BC=135,點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā)沿折線段BA-AD-DC以每秒5個(gè)單位長(zhǎng)的速度向點(diǎn)C勻速運(yùn)動(dòng);點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā)沿線段CB方向以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)的速度勻速運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)Q向上作射線QK⊥BC,交折線段CD-DA-AB于點(diǎn)E,點(diǎn)P、Q同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C重合時(shí)停止運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q也隨之停止。設(shè)點(diǎn)P、Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是t秒(t>0)。
(1)當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)終點(diǎn)C時(shí),求t的值,并指出此時(shí)BQ的長(zhǎng);
(2)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到AD上時(shí),t為何值能使PQ//DC?
(3)t為何值時(shí),四點(diǎn)P、Q、C、E成為一個(gè)平行四邊形的頂點(diǎn)?
(4)△PQE能為直角三角形時(shí)t的取值范圍_____。
分析:本題是典型的動(dòng)點(diǎn)問題,題目只給出了一張圖,但在不同的小題中,動(dòng)點(diǎn)P、Q的位置是不斷變化的,這就需要學(xué)生根據(jù)需要畫出對(duì)應(yīng)的三張圖(如備用圖123),化繁為簡(jiǎn),簡(jiǎn)潔明了,便于學(xué)生解題。
在平時(shí)的教學(xué)中,對(duì)這類圖形變化問題或動(dòng)點(diǎn)問題要分專題來講,要耐心細(xì)致地教學(xué)生一步步分解圖形,讓學(xué)生養(yǎng)成分解圖形的習(xí)慣,逐步培養(yǎng)他們的畫圖能力和轉(zhuǎn)化能力。應(yīng)當(dāng)不失時(shí)機(jī)的滲透各種數(shù)學(xué)思想:化歸思想、函數(shù)思想、轉(zhuǎn)化思想、分類討論思想等等,可為突破“動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)”起到關(guān)鍵作用。
總之,在教學(xué)過程中應(yīng)多創(chuàng)造一些讓學(xué)生識(shí)圖、作圖的機(jī)會(huì),讓學(xué)生仔細(xì)分析題意,識(shí)別圖形,經(jīng)歷作圖的每一步,親身經(jīng)歷知識(shí)的形成過程,進(jìn)而不斷增強(qiáng)學(xué)生的作圖意識(shí)和識(shí)圖能力,使存在學(xué)生外部的幾何知識(shí)內(nèi)化到學(xué)生自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)中,有效的促進(jìn)幾何學(xué)習(xí)潛能的發(fā)展。
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