王基合 冷慧穎
數(shù)學(xué)幾何推理與證明的能力是數(shù)學(xué)素質(zhì)的重要表現(xiàn),是要求學(xué)生必備的數(shù)學(xué)解題能力. 對(duì)學(xué)生能更好的掌握數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容而如何在幾何課中培養(yǎng)學(xué)生的推理與證明的能力是需要認(rèn)真探索的.
作為教師首先要嚴(yán)格遵守邏輯規(guī)律,正確運(yùn)用思維形式,作出示范,潛移默化地影響學(xué)生;其次,幾何離不開圖,在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)識(shí)圖、畫圖、分析圖形,正確的把圖形認(rèn)識(shí)清楚,從圖形中找條件和結(jié)論,從而解決實(shí)際問題.
一、逐步培養(yǎng)學(xué)生的推理與證明的能力
(一)培養(yǎng)學(xué)生的判斷能力
主要是通過幾何初步中直線、射線、線段、角幾部分的教學(xué)來培養(yǎng). 要求學(xué)生在搞清概念的基礎(chǔ)上,通過圖形直觀能有根據(jù)地作出判斷,如“兩點(diǎn)確定一條直線”、“兩直線相交,只有一個(gè)交點(diǎn)”等. 學(xué)生從“數(shù)”的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)入對(duì)“形”的研究是有很大變化的,而對(duì)形的學(xué)習(xí)開始又接觸較多的概念,學(xué)生難以適應(yīng). 解決的辦法,主要是注意從感性到理性認(rèn)識(shí),即從感性認(rèn)識(shí)出發(fā),充分利用幾何的直觀性,再提高到理性認(rèn)識(shí),從特殊的具體的直觀圖形抽象出一般的本質(zhì)屬性. 并注意用生動(dòng)形象的語言講清基本概念,如在學(xué)過“角的概念”后,可讓學(xué)生回答:直線是平角嗎?射線是周角嗎?在學(xué)習(xí)“互為余角、互為補(bǔ)角”的概念后,可以問:∠α與90° - ∠α互為余角嗎?∠β與180° - ∠β互為補(bǔ)角嗎?并要求用“因?yàn)椤?,所以……,根?jù)……”的模式回答,這能使掌握線與角、角與角的聯(lián)系和區(qū)別的同時(shí),熟悉推理誰論證的日常用語,逐步養(yǎng)成科學(xué)判斷的習(xí)慣.
(二)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行簡單推理論證的能力
主要是通過定義、定理、平行線、全等三角形幾部分的教學(xué)來培養(yǎng),要求學(xué)生能正確地辨別條件和結(jié)論,掌握證明的步驟和書寫格式. (1)分步寫好證明過程,讓學(xué)生的括號(hào)內(nèi)注明每一步的理由;教師在教學(xué)中要重視它的作用,并強(qiáng)調(diào)推理論證中的每一步都有根據(jù),每一對(duì)“∵,∴”都是有定義、定理、公理做保證的. 既掌握證明方法步驟和書寫格式,也清楚證題的來龍去脈和編寫意圖. (2)讓學(xué)生論證一些寫好了已知、求證并附有圖形的證明題,先是一兩步推理,然后逐漸增加推理的步數(shù),主要是模仿證明;(3)讓學(xué)生自己寫出已知、求證、并自己畫出圖形來證明,每步都注明理由. 另外通過例題、練習(xí)向?qū)W生總結(jié)出推理的規(guī)律,簡單概括為“從題設(shè)出發(fā),根據(jù)已學(xué)過的定義、定理用分析的方法尋求推理的途徑,用綜合的方法寫出證明過程.
(三)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)較復(fù)雜證明題的分析能力
要求學(xué)生對(duì)題中的每個(gè)條件,包括求證的內(nèi)容,要一個(gè)一個(gè)地思考,按照定義、公理或定理把已知條件一步步推理,得出新的條件,延伸出盡可能多的條件,避免忽視有些較難找的條件,同時(shí)不要忽視題中的隱含條件,比如圖形中的“對(duì)頂角”、“三角形內(nèi)角和”、“三角形外角”“平角180°”等等. 教師的示范作用是關(guān)鍵的,常給學(xué)生講“我是怎么想的”,鼓勵(lì)學(xué)生多想“我應(yīng)該怎么做”.
二、狠抓幾何語言訓(xùn)練和養(yǎng)成規(guī)范的書寫習(xí)慣.
語言是思想的直接現(xiàn)實(shí),每門學(xué)科都有自己的語言藝術(shù),數(shù)學(xué)語言要通過一些符號(hào)和字母來表達(dá),它抽象精確、簡便,要跨入幾何的大門,首先就要過好“語言關(guān)”,要求學(xué)生理解和熟記幾何常用語. 幾何教材開始就明確地給了一些常用語,如“直線AB與CD相交于點(diǎn)A”、“直線AB經(jīng)過點(diǎn)C”,讓學(xué)生熟記“幾何常用語”,提高他們的口頭表達(dá)能力. 由基本語句畫出圖形,加深學(xué)生熟記語句,如延長線段AB到D使BD = AB,在線段AB的反向延長線上取一點(diǎn)C,使AC = AD等等. 將定義、定理等翻譯成符號(hào)語言,并畫出圖形,符號(hào)語言能將文字語言與圖形結(jié)合起來,有利于學(xué)生理解幾何概念,也為文字證明打下基礎(chǔ),如點(diǎn)M是線段AB的中點(diǎn),翻譯成符號(hào)語言:AM = BM或BM = AB或AB = 2AM = 2BM等,也可用填充形式來訓(xùn)練學(xué)生證題的書寫格式和邏輯推理過程,使書寫規(guī)范,推理有理有據(jù),形成規(guī)范的書寫:如延長 到點(diǎn) ,使 = . 學(xué)生在潛移默化中轉(zhuǎn)入了獨(dú)立書寫的規(guī)范過程當(dāng)中.
三、教學(xué)中時(shí)刻注意幾何的學(xué)習(xí)方法
幾何概念往往是抽象的,引入概念或定理教學(xué)時(shí),盡可能從實(shí)際事例、模型或?qū)W生已有的知識(shí)引入,結(jié)合分析圖形的特征得出幾何概念和圖形性質(zhì),并用文字定義把概念表述出來,使學(xué)生對(duì)幾何圖形的認(rèn)識(shí)有實(shí)際模型作基礎(chǔ),對(duì)概念的理解有幾何圖形作依據(jù),能夠真正抓住幾何概念所反映的幾何圖形的本質(zhì)屬性. 使用定義時(shí),運(yùn)用概念進(jìn)行思維或者在口頭上或書面中表述的時(shí)候,在頭腦中能呈現(xiàn)出相應(yīng)的圖形,以及基本特征,而不是機(jī)械模仿,硬背概念的字句. 幾何定理是解答和論證幾何問題的重要依據(jù),教學(xué)中,除了重視定理的引入和證明外,還特別著重講清怎么樣應(yīng)用定理. 定理研究完畢之后,除正面給學(xué)生舉一些滿足定理的例子外,同時(shí)也給出那些因不具備條件而有適合定理的反例,使學(xué)生懂得定理在各方面的應(yīng)用信息,使其心中有數(shù)才能對(duì)定理運(yùn)用自如. 總之講幾何概念或定理時(shí),讓學(xué)生多觀察、多思考、多動(dòng)手,千方百計(jì)培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力.
幾何是一門邏輯性比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,因此要求學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)風(fēng)與科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生課前預(yù)習(xí),上課認(rèn)真聽講,獨(dú)立思考的習(xí)慣;培養(yǎng)學(xué)生先復(fù)習(xí),后作業(yè),先審題,找思路,后解題,認(rèn)真完成作業(yè)的良好習(xí)慣. 推理與證明能力的培養(yǎng)并不是完全不可捉摸的,培養(yǎng)學(xué)生推理與證明的能力,要有一個(gè)較長的過程,不能操之過急,必須有意識(shí)、有計(jì)劃的從簡單到復(fù)雜循序漸進(jìn),使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)推理論證的方法.