林小琴
【摘要】在幾何綜合問題的求解中,引導(dǎo)學(xué)生從問題給定的復(fù)雜圖形背景中分解或構(gòu)造出起主要作用的基本圖形,把復(fù)雜的平面圖形的一系列問題,轉(zhuǎn)化成一個個基本圖形的性質(zhì)和判定的應(yīng)用問題.
【關(guān)鍵詞】基本圖形;識別分解;教學(xué)實踐
在初中的幾何問題中,面對錯綜復(fù)雜的幾何圖形,學(xué)生常常會出現(xiàn):條件看似很多,卻不知道該怎么用,找不到解題的切入點(diǎn),無從下手.教師們也常常會感覺反復(fù)講過的問題,換一個圖形背景,學(xué)生們卻依然提煉不出解題思路的情況,比如下面這道題:
原題呈現(xiàn)
出現(xiàn)這種情況,究其原因在于:基本圖形特征不熟或者基本圖形的性質(zhì)和判定掌握不夠.而所謂"基本圖形",指的是由概念、定理或者典型例題的圖形化語言,是文字語言的直觀呈現(xiàn).
《九年義務(wù)教育全日制初級中學(xué)數(shù)學(xué)大綱》中明確要求:"能夠由較復(fù)雜的平面圖形分解出簡單的基本圖形,在基本的圖形中找出基本元素及其關(guān)系……"
上面這道題中可分解出如下的基本圖形,應(yīng)用這些基本圖形的性質(zhì)進(jìn)行解題.
解題思路基于"基本圖形,的幾何問題求解方法,體現(xiàn)了任何問題的解決都需要尋找知識的源頭.以及掌握知識的產(chǎn)生、發(fā)展和演變的過程面對復(fù)雜的幾何問題,可以轉(zhuǎn)化成簡單的、基本圖形的問題來求解.
培養(yǎng)學(xué)生會用"基本圖形,的方法求解幾何問題,需要我們在平時的教學(xué)中,重視引導(dǎo)學(xué)生對一些簡單的、典型的幾何問題進(jìn)行梳理、合理歸納,總結(jié)成一個個冠以個性名稱的基本圖形,以及相應(yīng)的性質(zhì)和判定方法.在此基礎(chǔ)上,合理地把兩個或者兩個以上的基本圖形進(jìn)行疊加訓(xùn)練同時在幾何綜合問題的求解中,引導(dǎo)學(xué)生從問題給定得復(fù)雜圖形背景中分解或構(gòu)造出起主要作用的基本圖形,把復(fù)雜的平面圖形的一系列問題,轉(zhuǎn)化成一個個基本圖形的性質(zhì)和判定的應(yīng)用問題,從而使問題得到解答.下面結(jié)合本人的教學(xué)實踐,說說基于.基本圖形"的幾何方法教學(xué),需要做到的三個教學(xué)環(huán)節(jié).
1熟悉基本圖形特征獸歸納基本圖形性質(zhì)及判定,明確基本圖形的概念屬性
在平時的任何一次基礎(chǔ)的概念,定理教學(xué)中,對典型的圖形,在文字語音,圖形語言,符號語言三個方面進(jìn)行提煉并固化成基本圖形,把基本圖形的歸納滲透到平時的幾何教學(xué)中.在后續(xù)的教學(xué)中隨著知識的不斷增加,繼續(xù)對基本圖形的性質(zhì)和判定進(jìn)行補(bǔ)充、延伸.每一個章節(jié)結(jié)束后,讓學(xué)生進(jìn)行一次基本圖形的歸納、總結(jié),使基本圖形的屬性不斷完善并及時針對本章涉及的基本圖形進(jìn)行簡單的專題訓(xùn)練.
如在角平分線的基本圖形教學(xué)中,剛剛開始學(xué)生只需要了解由角平分線定義能得到角相等:學(xué)習(xí)了角平分線的性質(zhì)定理后,由角平分線還能得到距離相等,我們在這個基本圖形的例題教學(xué)中,就需要針對性地設(shè)計相關(guān)的練習(xí),進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練.能讓學(xué)生在幾何問題的求解中,一旦看到角平分線,及角平分線上一點(diǎn),除了想到角相等,還能快速想到過角平分線上的已知點(diǎn)作角兩邊的垂線段,進(jìn)而得到垂線段相等.
如基本圖形圖2(直角三角形及其斜邊上的高).
剛剛接觸時,首先要熟悉圖形的特征,并掌握這個圖中所有邊的關(guān)系、角的關(guān)系,哪些邊滿足勾股定理,哪些角相等,哪些角互補(bǔ):學(xué)了相似三角形后,進(jìn)一納它是特殊的子母圖,以及由此推出的射影定理:學(xué)了銳角三角函數(shù)后,知道它的邊角關(guān)系.
因而它的性質(zhì)有:(1)角的關(guān)系,相等與互余:????? (2)邊的關(guān)系,勾股定理及推論:(3)相似關(guān)系:(4)射影定理:(5)邊角關(guān)系
2復(fù)雜圖形中識別、構(gòu)造基本圖形的訓(xùn)練
復(fù)雜幾何圖形往往由幾個基本圖形的組合、或者由基本圖形的掩蔽形式構(gòu)成,在這種情況下結(jié)合條件論,識別、分解出所有基本圖形,或者構(gòu)造出基本圖形應(yīng)該是解題的切入點(diǎn).因此在教學(xué)中,應(yīng)該遵循標(biāo)準(zhǔn)、變式、復(fù)合三種圖形相結(jié)合的原則,加強(qiáng)對復(fù)雜圖形的分解訓(xùn)練讓學(xué)生掌握構(gòu)造基本圖形的常用方法,這種教學(xué)原則可以滲透到每一節(jié)幾何的課堂教學(xué)中.
比如在基本圖形.蝴蝶形"的識圖訓(xùn)練中.讓學(xué)生明白它從何演變而來("x型","反 x 型","蝴蝶型"),引導(dǎo)學(xué)生歸納"蝴蝶形"的兩大特征:(1)一個四邊形,聯(lián)結(jié)了兩條對角線,形成上下左右四個四邊形;(2)有一組對稱的相等角.找出一些包含了.蝴蝶形"的標(biāo)準(zhǔn)圖形、變式圖形、復(fù)合圖形的幾何問題,要求學(xué)生結(jié)合問題的條件、結(jié)論以及.蝴蝶形"的特征進(jìn)行識圖,在基本圖形不完整的時候進(jìn)行構(gòu)圖,在識圖、構(gòu)圖過程中,學(xué)生就能充分讓學(xué)生體會到:識別基本圖形的過程其實也是結(jié)合已知條件分析,對結(jié)論逆推、雙管齊下分析幾何問題的過程.
3針對重要的基本圖形進(jìn)行專項訓(xùn)練
針對比較重要的基本圖形,為了讓學(xué)生牢固掌握這類基本圖形的屬性及其常見的構(gòu)造方法,為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用.基本圖形"的方法去探索解題思路的能力,需要對這類的基本圖形進(jìn)行專題訓(xùn)練,體會這個基本圖形在不同圖形背景下的應(yīng)用.及該基本圖形性質(zhì)在推理過程的上下銜接中、簡化推理過程中,體現(xiàn)出來的重要性.
比如基本圖形.子母圖"的專題中,可分為三個流程進(jìn)行專題訓(xùn)練.
(1)結(jié)合"子母圖"的屬性,進(jìn)行簡單應(yīng)用.
例題1
上面的三道題,都可根據(jù)特征、已知條件判斷為"子母圖",運(yùn)用"子母圖"的結(jié)論就可以解題,思路簡單,但可以由此對它的屬性進(jìn)行一個總結(jié),為綜合應(yīng)用做鋪墊.
(2)多個"子母圖"的復(fù)合,結(jié)論的組合應(yīng)用.
例題2
這道題中有多個基本圖形,從中可識別出兩個特殊的,子母圖"(圖5,圖6),組合這兩個"子母圖"的結(jié)論,可得到,,從而.
另一方面,該圖中證明出來的,是另一個基本圖形,反 A形",因此該道題還可設(shè)計出問題:連接 DE、AF,求證,讓學(xué)生掌握基本圖形之間的演變,以及圖形變換的奇妙之處.
(3)"子母圖"和其他基本圖形的復(fù)合.
讓學(xué)生從多角度理解基本圖形,以及由此產(chǎn)生的經(jīng)典組合,體會基本圖形之間的融合:以及組合條件的再應(yīng)用.比如,子母圖"常常和"反A型"、"蝴蝶型"進(jìn)行組合應(yīng)用,如下面這道題.
例題3
如果我們的幾何教學(xué)能把好"基本圖形"關(guān),建立完備的基本圖形庫,重視基于"基本圖形"的幾何方法教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生從基本圖形人手分析幾何問題的方法,學(xué)生就能快速的理清解題思路,大大提高解題效率,增強(qiáng)解題信心,那么良好思維習(xí)慣的養(yǎng)成、思維能力的培養(yǎng),也就水到渠成.
參考文獻(xiàn)
[1]洪宇,基于"基本圖形"的"模塊化"教學(xué):初中幾何教學(xué)的溪徑,《科學(xué)大眾科學(xué)教育》,2015(12).