覃鎬生
摘?要:教師在教學(xué)中培養(yǎng)山區(qū)農(nóng)村初中學(xué)生幾何解題能力,幫助學(xué)生建立完整的解題體系。解題步驟:第一步,教育學(xué)生學(xué)會(huì)審題。第二步,教育學(xué)生重新畫圖。第三步,教育學(xué)生在重新畫的圖形上標(biāo)出已知的數(shù)據(jù)。第四步,教育學(xué)生采用適當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q幾何問題。1. 教育學(xué)生用順推證法解題。2.教育學(xué)生用逆推法解題。3.教育學(xué)生用兩邊齊頭并進(jìn)法解題。通過多次反復(fù)訓(xùn)練和培養(yǎng),就一定能養(yǎng)成良好的幾何解題能力的習(xí)慣。
關(guān)鍵詞:培養(yǎng)?幾何解題能力?教學(xué)嘗試
新課程標(biāo)準(zhǔn)的課程總目標(biāo)中提出:“通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能獲得適應(yīng)社會(huì)生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)?!币痪€數(shù)學(xué)教師在幾何課堂教學(xué)時(shí)是否落實(shí)這個(gè)目標(biāo),成為評價(jià)一節(jié)課成功與否的標(biāo)準(zhǔn)之一。這里的基本技能在平面幾何教學(xué)中包括解題技能。培養(yǎng)山區(qū)農(nóng)村初中學(xué)生幾何解題能力,幫助學(xué)生建立完整的解題體系,成為每個(gè)教師都必須努力的方向。
目前,本人工作的地方處于山區(qū)農(nóng)村地區(qū),山區(qū)農(nóng)村初中學(xué)生普遍存在這些情況:面對幾何題目不愛動(dòng)手,不愛動(dòng)口,不會(huì)思考,給教師的教學(xué)工作造成了很大障礙。本人從培養(yǎng)山區(qū)農(nóng)村初中生幾何解題能力的教學(xué)嘗試和大家探討。
第一步,教育學(xué)生學(xué)會(huì)審題。相信很多山區(qū)農(nóng)村教師都會(huì)遇到這樣的問題:山區(qū)農(nóng)村初中生理解能力和閱讀能力非常低下,學(xué)生讀題花了很多時(shí)間,造成課堂教學(xué)效率不高。造成這種情況的原因是學(xué)生不會(huì)審題。審題即是根據(jù)題目,弄清哪些是已知條件和題目所要求證的是什么。審題是正確理解題目的前提。審題是閱讀能力和理解能力的綜合。在課堂教學(xué)時(shí),教師可以通過讓學(xué)生集體讀題或者個(gè)別學(xué)生讀題,再由學(xué)生討論題目,討論的內(nèi)容包括已知的是什么,從已知條件可以得到哪些結(jié)論,題目涉及哪些知識(shí)點(diǎn),最后得到解答題目的方法。
第二步,教育學(xué)生重新畫圖。教師要求學(xué)生在草稿紙上把題目中的圖形重新畫出來,這個(gè)過程中教師要求學(xué)生要把圖形畫得越標(biāo)準(zhǔn)越好。它的主要作用是通過學(xué)生動(dòng)手操作畫圖,把題目中的已知條件經(jīng)過大腦再次呈現(xiàn)出來,有利于學(xué)生綜合運(yùn)用已知條件解答題目。
第三步,教育學(xué)生在重新畫的圖形上標(biāo)出已知的數(shù)據(jù)。把數(shù)據(jù)既形象又直觀地展示出來。這里分兩種情況:
①當(dāng)已知條件中的量不相等時(shí),在畫出來的圖形中把已知數(shù)據(jù)標(biāo)出來。如圖,小明家在A處,門前有一口池塘,隔著池塘有一條公路l,AB是A到l的小路。 現(xiàn)新修一條路AC到公路l.小明測量出∠ACD=30?,∠ABD=45?,BC=50m。請你幫小明計(jì)算他家到公路l的距離AD的長度。
圖形標(biāo)上數(shù)據(jù)后,對于學(xué)困生來說就很容易看出來哪些是已知的與哪些是需要求解的,還可以推導(dǎo)∠DAB=45與∠DAC=60,從而得到AD=BD。
②當(dāng)已知條件中有相等的量時(shí),用相同的符號把表示相等的量標(biāo)出來。如2019年四川省成都市中考數(shù)學(xué)試卷第12題,如圖,在△ABC中,AB=AC,點(diǎn)D,E都在邊BC上,∠BAD=∠CAE,若BD=9,則CE的長為_____。
圖形標(biāo)上數(shù)據(jù)后,對于學(xué)生來說就很容易看出來AB和AC是相等的,∠BAD和∠CAE是相等的,通過推導(dǎo)得到∠B=∠C,從而得到△ABD與△ACE全等,得出BD=CE=9。
第四步,教育學(xué)生采用適當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q幾何問題。波利亞曾說過:“解題的成功要靠正確思路的選擇,要靠從可以接近它的方向去攻擊堡壘。為了辨別哪一條思路正確,哪一個(gè)方向可接近它,就要試探各種方向和思路?!苯鉀Q數(shù)學(xué)問題的方法多種多樣,對于山區(qū)農(nóng)村初中學(xué)生來說能解決問題的方法就是最好的。
1.教育學(xué)生用順推證法解題。對于初中階段的很多幾何題目,都可以用順推證法解決問題。一般,利用題目中的已知條件(包括隱藏著的條件)或者是某些數(shù)學(xué)定義、公理、定理等,經(jīng)過一系列的推理論證,最后推導(dǎo)出所要證明的結(jié)論成立,這種證明方法叫作綜合法。綜合法又叫“順推證法”或“由因?qū)Чā薄H鐖D,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿對角線AC所在直線折疊,使點(diǎn)B落在點(diǎn)E處,AE交CD于點(diǎn)F,連接DE。(1)求證:△ADE≌△CED。
分析:要想證明△ADE≌△CED,結(jié)合題目給出的條件,由于四邊形ABCD是矩形,所以得到AB等于CD,BC等于AD,再由折疊的性質(zhì)可以得到AB等于AE,BC等于CE,綜合上面兩個(gè)結(jié)論得到AE等于CD,AD等于CE,得到兩條邊相等的情況下,根據(jù)全等三角形的判定條件,再找一條邊或這兩條邊的夾角相等就可以證明這兩個(gè)三角形全等。從題目的圖形不難找到DE是公共邊這一條件,證明的過程是遵循著分析的過程寫出來的,從而解決了問題。
2.教育學(xué)生用逆推法解題。逆向思維是一種從問題的相反方向思考的思維方式。這種運(yùn)用逆向思維的方式來解決問題的方法就是逆推法。逆推法是一種更容易體現(xiàn)學(xué)生思考和解決問題過程的方法。逆推法解決問題的目的性更強(qiáng),對于山區(qū)農(nóng)村初中生思考問題和解決問題的思路更清晰,書寫解題的步驟更有條理。例題再現(xiàn):如圖,⊙O是△ABC的外接圓,AC是直徑,過點(diǎn)O作OD⊥AB于點(diǎn)D,延長DO交⊙O于點(diǎn)P,過點(diǎn)P作PE⊥AC于點(diǎn)E,作射線DE交BC的延長線于F點(diǎn),連接PF。(1)若∠POC=60,AC=12,求劣弧PC的長(結(jié)果保留π);(2)求證:OD=OE。
分析:要想證明OD=OE,也就是證明兩條線段相等,可以通過證明兩個(gè)三角形全等得到全等三角形的對應(yīng)邊相等,即證明△AOD≌△POE。那么如何證明△AOD≌△POE呢?從題目的圖形可以得到兩個(gè)條件:①因?yàn)镺A和OP都是圓的半徑,所以O(shè)A=OP,②∠POE和∠AOD是對頂角,所以∠POE=∠AOD。再從題目中給出OD⊥AB,PE⊥AC,可以得到第三個(gè)條件∠ADO和∠PEO都是直角,即∠ADO=∠PEO=90。那么證明△AOD≌△POE的問題就解決了。證明的過程與分析的過程剛好相反,解決問題的目的性更強(qiáng)。
3.教育學(xué)生根據(jù)題目的已知條件和求證聯(lián)想學(xué)過的知識(shí)點(diǎn),再把這些結(jié)論串聯(lián)起來。當(dāng)遇到一些難度比較大的題目時(shí)適合運(yùn)用這種方法,也就是當(dāng)看到這道題時(shí),一時(shí)間沒有什么頭緒,運(yùn)用前面的幾種方法都難以解決時(shí),就從已知條件出發(fā),用學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)可以推出哪些結(jié)論,再由結(jié)論聯(lián)想用哪些學(xué)過的知識(shí)才能推出這個(gè)結(jié)論,看能否串聯(lián)起來。我把它稱為兩邊齊頭并進(jìn)法。例題再現(xiàn):如圖,四邊形ABCD是正方形,點(diǎn)E是邊BC的中點(diǎn),∠AEF=90°,且EF交正方形外角平分線CF于點(diǎn)F。求證:AE=EF。
分析:首先從已知條件出發(fā),四邊形ABCD是正方形,可以得到AB=BC=CD=AD,∠DAB=∠B=∠BCD=∠D,再從點(diǎn)E是邊BC的中點(diǎn),可以得到BE=EC,從圖形和∠AEF=90°的位置關(guān)系可以推導(dǎo)出∠BAE=∠FEC,但依然沒有辦法推導(dǎo)出AE=EF。另一個(gè)方面我們從結(jié)論出發(fā),要證明兩條線段AE和EF相等,嘗試證明兩個(gè)三角形全等,但這里沒有符合條件的兩個(gè)三角形,只能通過構(gòu)造出來。①過F作FG垂直BC,再證△ABE≌△EGF全等,顯然是行不通,因?yàn)檫@兩個(gè)三角形中沒有對應(yīng)邊相等。②取AB的中點(diǎn)G,連接EG,證△AGE≌△ECF。這里可以推導(dǎo)出AG=EC=BG=BE,得到∠BGE=∠GEB=45,推導(dǎo)出∠AGE=135,從EF交正方形外角平分線CF于點(diǎn)F可以得到∠EGF=135,故∠EGF=∠AGE=135。再聯(lián)合前面得到的∠BAE=∠FEC,AG=EC,從而得到△AGE≌△ECF,推出AE=EF。我們對于一時(shí)無法解決的問題,就要思考從兩邊入手,把推導(dǎo)的結(jié)果串聯(lián)起來,眼前的問題會(huì)迎刃而解。
學(xué)生的幾何解題習(xí)慣是通過多次反復(fù)訓(xùn)練和培養(yǎng)出來的,只要教師在教學(xué)中不斷提醒,堅(jiān)持不懈地努力奮斗,就一定能提高學(xué)生的幾何解題能力,也會(huì)提高我們的數(shù)學(xué)教學(xué)的效果和質(zhì)量。
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