摘 要:幾何是初中生學(xué)習(xí)的難點也是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重點。初中生的抽象邏輯思維還沒有真正形成,對幾何圖形的理解、構(gòu)建能力比較弱,因此在學(xué)習(xí)的過程中教師要把握學(xué)生幾何學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容,做好初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)工作。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);幾何教學(xué);問題對策
一、 引言
初中幾何強調(diào)學(xué)生空間意識的培養(yǎng)和空間思維的發(fā)展。初中階段的平面幾何知識通常使學(xué)生學(xué)習(xí)呈現(xiàn)兩極分化的特征,有的學(xué)生認(rèn)為很簡單只要看到題就可以直接構(gòu)建起空間幾何的模型,有的學(xué)生則認(rèn)為很難甚至連基礎(chǔ)的知識都無法掌握,因此在教學(xué)過程中教師要做好初中幾何教學(xué)的設(shè)計,了解學(xué)生學(xué)習(xí)幾何存在的問題并開展針對性的教學(xué)。
二、 初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中存在的問題
(一)學(xué)生作圖能力差,空間感意識不強
學(xué)生作圖能力差,空間感意識不強是初中幾何教學(xué)中教師面臨的實際情況。初中學(xué)生作圖能力差主要在于學(xué)生實踐性的不足,在幾何課堂中教師教學(xué)的關(guān)注點在于如何利用有限的時間將幾何知識進(jìn)行灌輸,幾何作圖的過程都是由教師直接操作來完成很少讓學(xué)生參與,這一過程中學(xué)生學(xué)習(xí)的幾何知識和邏輯是根據(jù)教師的思想而來,屬于被動思考的情況。具體表現(xiàn)為老師如何作圖學(xué)生不懂,只會根據(jù)教師做出的圖進(jìn)行分析,缺少了幾何畫圖的步驟;另一方面空間感意識不強是初中學(xué)生學(xué)習(xí)面臨的實際問題。初中生的邏輯思維還沒有真正形成,幾何空間構(gòu)造能力還比較薄弱,甚至教師給出幾何如何作圖部分,學(xué)生依然不知道如何計算。這些都是教師教學(xué)面臨的實際問題。
(二)教學(xué)強調(diào)知識性,忽視學(xué)生思維養(yǎng)成
初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)過程中教學(xué)還存在著強調(diào)知識性忽視學(xué)生思維養(yǎng)成的情況。教師在幾何教學(xué)過程中強調(diào)知識的快速掌握,因此在教學(xué)中教師的關(guān)注點在于學(xué)生是否掌握了基礎(chǔ)概念、知識,至于學(xué)生是否形成思維則沒有過多關(guān)注。如三角形的三條中線交于一點并且各中線被這個點分成2∶1的兩個部分,這個概念單純從文字角度理解起來比較簡單,很多學(xué)生也可以輕松背誦。但背誦的基礎(chǔ)上學(xué)生并沒有足夠的認(rèn)識,在具體幾何學(xué)習(xí)時即使遇到中點問題也很少會主動想起這一定律,自然也不會在做題中應(yīng)用。從中可以看出學(xué)生的幾何學(xué)習(xí)知識性大于思維性,學(xué)生數(shù)學(xué)幾何思維沒有真正地建立起來。
三、 初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)實施的具體策略
(一)學(xué)會觀察圖形,形成空間意識
觀察圖形、形成空間意識是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ),初中生空間意識不強的關(guān)鍵在于沒有認(rèn)真觀察圖形。很多學(xué)生都了解平面圖形,但對幾何圖形中每一條線的變化則不是很了解,由此造成了學(xué)生對幾何圖形關(guān)系的認(rèn)知不清。因此在教學(xué)過程中教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步觀察圖形。例:點P是平行四邊形ABCD邊CD上任意一點,連接AP,BP,若S△APB=10,求SABCD。
繼續(xù)觀察:點P是ABCD邊CD延長上任意一點,連接AP,BP,若S△APB=10,求SABCD。
再觀察:P是ABCD內(nèi)任意一點,連接AP,BP,CP,DP,證明:S△ADP+S△PBC=S△CDP+S△PAB。
再觀察:點P是ABCD外任意一點,連接AP,BP,CP,DP,試著探索S△ADP,S△PBC,S△CDP,S△PAB之間的數(shù)量關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生觀察點在平行四邊形位置的變化,在此基礎(chǔ)上逐步形成空間意識。
(二)引導(dǎo)學(xué)生作圖,開展幾何實踐
作圖是學(xué)生實踐的一部分,是培養(yǎng)學(xué)生空間意識、幾何意識的有效方式。因此在教學(xué)過程中教師要引導(dǎo)學(xué)生自主去作圖而不是根據(jù)老師作圖進(jìn)行分析,通過自己作圖的方式去驗證理論知識、概念原理;也可以是通過作圖來解決具體的幾何問題,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)幾何學(xué)習(xí)能力。引導(dǎo)學(xué)生作圖是幾何教學(xué)的重點,教師要盡可能地讓學(xué)生自主作圖,而不是盲目跟隨教師的指導(dǎo),通過作圖提升學(xué)生分析幾何的能力。
引導(dǎo)學(xué)生作圖是解決問題的第一步。如AB平行CD,BE平分∠ABC,CE平分∠BCD,點E在AD上,求證BC=AB+CD。數(shù)學(xué)能力中等或中等偏下的孩子看到這類題目往往比較害怕,教師可以慢慢引導(dǎo),以問題鏈的形式引發(fā)學(xué)生的思考,從而達(dá)到解決問題的目的:
師:BE,CE是角平分線,請問聯(lián)想到什么?
生:∠ABE=∠CBE,∠DCE=∠BCE,設(shè)x,角平分線性質(zhì)等。
師:基于AB∥CD,請問聯(lián)想到哪些?
生:∠ABC+∠BCD=180°,平行線傳遞性等。
師:基于平行線和角平分線,請問聯(lián)想到什么?
生:雙平等腰。
師:基于BC=AB+CD,請問聯(lián)想到什么?
生:BC截成兩段,使得其中一段等于AB,另一段等于CD。
生:AB或DC延長后等于BC。
生:截長補短法。
師生之間引發(fā)或生生之間引發(fā)前提下,提出具體的思路以后讓學(xué)生進(jìn)行作圖,在作圖的過程中教師引導(dǎo)學(xué)生邊作圖、邊思考,而不是簡單地根據(jù)老師提供的意見。學(xué)生自己作圖、自己分析、自己研究,在作圖實踐的過程中逐漸掌握了輔助線的思路,提升了學(xué)生的作圖能力。
(三)理論聯(lián)系實際,注重思維培養(yǎng)
初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中教師要注重學(xué)生思維的培養(yǎng),強調(diào)從幾何理論到實踐的轉(zhuǎn)變。教師在教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生在幾何學(xué)習(xí)的過程中將理論與實際相聯(lián)系,注重幾何基礎(chǔ)知識的邏輯推理和概念學(xué)習(xí),不斷提升學(xué)生的幾何學(xué)習(xí)能力。此外,在理論與實踐相結(jié)合的過程中,強調(diào)學(xué)生幾何思維的培養(yǎng),在作圖分析的過程中了解幾何概念定理的推導(dǎo)過程,提升學(xué)生幾何思維和意識。
以勾股定理為例,勾股定理的應(yīng)用貫穿整個初中階段的幾何,基礎(chǔ)題,壓軸題到處可見它的身影,那么勾股定理的推導(dǎo)和證明就顯得尤為重要。我們可以通過生活中實際的例子來形象化現(xiàn)實勾股定理的存在:火柴盒翻倒了,北京數(shù)學(xué)家大會的會標(biāo)。
可抽象成:
圖1:S梯形AEFD=S△DAB+S△DBF+S△BEF,勾股定理可證。
圖2:S正方形ABCD=S小正方形EHGF+4S△ADH,勾股定理可證。
證完之后,告知學(xué)生圖1,本質(zhì)就是1876年的總統(tǒng)證法;圖2,本質(zhì)就是趙爽弦圖,增加學(xué)生的成就感。通過理論聯(lián)系實際的方式培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維。但是勾股定理的推斷過程中教師要讓學(xué)生嘗試作圖,可以再做提示,如果把直角三角形的每一個直角邊擴展成一個正方形進(jìn)行分析,驗證a2+b2=c2是否成立。除此之外教師還可以通過勾股定理的具體例題應(yīng)用幫助學(xué)生解答實際問題,通過變式可讓學(xué)生對勾股定理的應(yīng)用和推理進(jìn)一步了解。從形到數(shù),從數(shù)到形,從實際到理論,從理論到實際。理論聯(lián)系實際的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的思維,強調(diào)在學(xué)習(xí)的過程中通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論的方式,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)的過程有進(jìn)一步了解,可以用幾何的方式解析數(shù)學(xué)理論內(nèi)容并完成知識的內(nèi)容,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力并培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維。在具體的教學(xué)過程中需要教師根據(jù)實際情況做出合理的指導(dǎo)。
(四)利用信息技術(shù),展示幾何內(nèi)容
信息技術(shù)與幾何知識相結(jié)合為初中數(shù)學(xué)教學(xué)提供了新的思路。教師在課堂教學(xué)中要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,利用信息技術(shù)與幾何融合的方式幫助學(xué)生更好地展示數(shù)學(xué)內(nèi)容,提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力同時幫助學(xué)生直觀看到幾何的變化,培養(yǎng)學(xué)生空間意識和幾何思維。
以浙教版幾何初始課之一《余角和補角》為例,本節(jié)要求學(xué)生理解和掌握余角和補角的概念。筆者做了如下設(shè)計:以幾何畫板為載體,動態(tài)變化為依托,讓概念自然生成。
師:射線OM把直角∠AOB分成∠AOM和∠MOB,請同學(xué)們觀察,隨著射線OM的位置變化,什么變了,什么沒變?
生:隨著射線OM的變化,∠AOM,∠MOB的度數(shù)變了,但是它們的和沒變。
師:再次觀察,隨著角度的分開,什么變了,什么沒變?
生:位置變了,它們的和沒變。
師:我們把這種兩個角的和等于90°,叫作兩個角互余。
通過信息化的直觀和涵蓋性,將余角和補角的數(shù)量關(guān)系、定義轉(zhuǎn)化為具體的圖形說明。信息技術(shù)在數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中的應(yīng)用可以實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的直觀展示,幫助學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中感受到數(shù)學(xué)的內(nèi)容和價值,幫助學(xué)生更好地融入數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)當(dāng)中。
(五)開展實物拓展,輔助幾何學(xué)習(xí)
實物輔助幾何學(xué)習(xí)一直是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的有效方式也是容易忽視的地方。教師在教學(xué)過程中要做好實物拓展與應(yīng)用,利用實物分析的方式輔助學(xué)生進(jìn)行幾何教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生用實物來了解幾何的過程并完成內(nèi)容的分析工作,從而提升學(xué)生的幾何分析能力。
實物在數(shù)學(xué)幾何教學(xué)的應(yīng)用是一種傳統(tǒng),對學(xué)生幾何發(fā)展產(chǎn)生了積極的作用。近些年信息技術(shù)等多種教學(xué)思路和方法的轉(zhuǎn)變在一定程度上弱化了實物教學(xué)的效果,但是實物教學(xué)在幾何應(yīng)用方面效果顯著,因此幾何教學(xué)中教師要做好實物拓展工作,通過實物輔助學(xué)生幾何學(xué)習(xí),提升學(xué)生幾何學(xué)習(xí)能力。實物拓展可以分為兩種,一種是利用現(xiàn)有的教具進(jìn)行指導(dǎo),包括直尺等常規(guī)工具在黑板上作圖可以讓學(xué)生直接看到作圖的過程,通過實物展示的方式讓學(xué)生了解幾何的過程和原理。當(dāng)然直接提供包括長方形物體等在內(nèi)的工具也屬于實物教學(xué)的一種方式;另一種是教師自制的教具,涉及圓方面的幾何知識時教師通常會自制一些教具進(jìn)行輔助指導(dǎo),如弧長及扇形面積學(xué)習(xí)時教師會提供些折紙或自制的教具進(jìn)行展示。
以《圖形的旋轉(zhuǎn)》為例,本節(jié)學(xué)生需要探索旋轉(zhuǎn)的三要素。做個小游戲:手臂運動
(1)繞肘關(guān)節(jié)順時針旋轉(zhuǎn)90°
繞肩關(guān)節(jié)順時針旋轉(zhuǎn)90°(學(xué)生體會旋轉(zhuǎn)中心不同,結(jié)果不同)
(2)繞肩關(guān)節(jié)逆時針旋轉(zhuǎn)90°
繞肩關(guān)節(jié)逆時針旋轉(zhuǎn)45°(學(xué)生體會旋轉(zhuǎn)角度不同,結(jié)果不同)
(3)繞肩關(guān)節(jié)逆時針旋轉(zhuǎn)90°
繞肩關(guān)節(jié)順時針旋轉(zhuǎn)90°(學(xué)生體會旋轉(zhuǎn)方向不同,結(jié)果不同)
這是海南省某個老師教學(xué)片段。老師的這招人體模型,“就地取材”,筆者初次看到時耳目一新,學(xué)生一整節(jié)課思維活躍,課堂歡笑不斷,知識應(yīng)用環(huán)節(jié)也是表現(xiàn)相當(dāng)突出。
初中三種圖形的變換,教參上前言:七下的圖形平移,觀察沿著直線滑行的運動員,電梯里自動升降的顧客,鐵軌上筆直行駛的汽車;八上的圖形的軸對稱,臉譜,粉筆盒,飛機模型,古堡等;九上的圖形的旋轉(zhuǎn),教室里不斷旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇,墻上時刻轉(zhuǎn)動的時針和分針。通過觀察圖形,從而達(dá)到對平移,旋轉(zhuǎn),對稱的直觀印象,進(jìn)而抽象成我們要研究的對象。
總之,實物教具的應(yīng)用有效輔助了初中數(shù)學(xué)幾何學(xué)習(xí),提升了幾何數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量。
四、 結(jié)語
初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)過程中教師要充分考慮到初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基本情況,在學(xué)情分析以后再進(jìn)行幾何指導(dǎo),幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中逐步形成幾何思維,培養(yǎng)學(xué)生空間意識并采取多種方式輔助學(xué)生完成幾何學(xué)習(xí)的任務(wù),提升學(xué)生幾何學(xué)習(xí)能力。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
袁琴,浙江省杭州市,杭州市富陽區(qū)富春第三中學(xué)。