【摘 要】 提高初中生的幾何解題能力是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),逆向訓(xùn)練是提高平面幾何解題能力的一個手段。正向訓(xùn)練更不能忽視,只有綜合運(yùn)用,才能使學(xué)生具有創(chuàng)新思維能力,逐步形成一系列行之有效的解題策略。
【關(guān) 鍵 詞】 逆向思維;平面幾何;教學(xué)
初中數(shù)學(xué)的教學(xué)目的是為了使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)基本知識,獲得正確的運(yùn)算能力,一定的邏輯思維能力和空間想象能力,最終分析解決實(shí)際問題。實(shí)現(xiàn)這一目的的手段,是加強(qiáng)對各種思維能力的培養(yǎng),初中平面幾何教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和思維推理能力,而思維能力的培養(yǎng)又是提高平面幾何解題能力的關(guān)鍵,加強(qiáng)逆向思維訓(xùn)練是培養(yǎng)思維能力的重要方面。逆向思維是一種從問題的相反方面進(jìn)行思維,反轉(zhuǎn)思路,另辟蹊徑的思維方法。這種“倒過來思”的方法,能使人們在遇到難題時,通過分析因與果,條件與問題之間的聯(lián)系,擺脫“山重水復(fù)疑無路”的窘境,到達(dá)“柳暗花明又一村”之佳境。下面就如何加強(qiáng)逆向思維訓(xùn)練,提高平面幾何解題能力,談幾點(diǎn)粗淺的看法。
一、加強(qiáng)數(shù)學(xué)基本知識的逆向教學(xué)
平面幾何中的基礎(chǔ)知識指的是定義、公理、定理等。掌握基礎(chǔ)知識是指學(xué)生能把學(xué)過的知識形成自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu),是培養(yǎng)基本技能的基礎(chǔ)。
(一)注意定義、性質(zhì)的逆向教學(xué)
對概念的教學(xué)不僅要從正向講清定義、公理、定理的確切含義,而且要注意逆向教學(xué),只有這樣才能加深學(xué)生對概念的理解和記憶。教材也提供了逆向思維的數(shù)學(xué)模型。如“兩直線相交,只有一個交點(diǎn)。”如果兩直線相交有兩個交點(diǎn),那么與兩點(diǎn)決定一直線的幾何公理矛盾,故兩直線相交只有一個交點(diǎn)。教師可根據(jù)學(xué)生實(shí)際對“過直線外一點(diǎn),只能作一條直線平行(垂直)于已知直線”“兩直線平行,同位角相等”“三角形中最多只有一個直角或鈍角”等性質(zhì)進(jìn)行逆向教學(xué),可使學(xué)生對概念理解加深,融會貫通。
(二)注意定理的逆向教學(xué)
平面幾何教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生探索一些定理的逆命題是否正確,不僅可鞏固所學(xué)知識。而且還能激發(fā)學(xué)生探求新的知識,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如學(xué)生在對“等腰三角形的頂角平分線,底邊上的高,底邊上的中線重合”的逆命題“如果三角形的一個角的平分線平分它所對的邊,那么這個三角形是等腰三角形”進(jìn)行討論給出了三種證法(如圖1):
證法1:AD平分∠BAC ? =,又BD=DC 則AB=AC
證法2:延長AD至E,使AD=ED,連接BE則△ADC≌△EDB ? AC=BE=AB
證法3:△ABD和△ACD中,∠BAD=∠CAD
AD=AD
BD=CD ? △ABD≌△ACD ? AB=AC ? △ABC為等腰三角形。
證法1:利用角平分線定理,證法簡明。
證法2:利用延長法作輔助線,能鞏固全等三角形的知識,起到證明命題的作用。
證法3:是錯誤的,兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等的兩個三角形不一定全等。
通過對以上證法的分析能糾正學(xué)生的錯誤,引導(dǎo)學(xué)生選擇最優(yōu)證法,提高解題能力。
二、注意方法上的逆向訓(xùn)練,提高解題能力
教師通過例題的講解進(jìn)行逆向分析,讓學(xué)生掌握解題的基本方法,提高解題思維能力。
(一)加強(qiáng)分析法教學(xué),明確解題思路
分析法是從命題的結(jié)論出發(fā),先假設(shè)命題成立,然后尋找充分條件的證題方法。學(xué)生感到平面幾何題無從下手,原因是缺乏分析能力,沒有明確的思路,具有盲目性。分析法能使學(xué)生思路清晰,從復(fù)雜的條件、圖形理出頭緒,也能讓學(xué)生比較、選擇最優(yōu)方案。
(二)利用反證法教學(xué)
在學(xué)生有一定的基礎(chǔ)時,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行反證法教學(xué)能提高解題的靈活性,同時也可使零散的知識具有系統(tǒng)性。如對定理“在同一三角形中,大角對大邊”可引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反證法。
如圖2,已知∠C>∠B,求證AB?AC。
證明1:假設(shè)AB=AC;則∠B=∠C與∠C>∠B相矛盾,故AB≠AC。
證明2:假設(shè)AB
(三)利用開放性試題,發(fā)散學(xué)生逆向思維
開放性試題由于具有條件開放、結(jié)論開放、方法開放、思路開放等特點(diǎn),能有效地為學(xué)生的思維發(fā)展創(chuàng)造條件,能更好地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和探索精神,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識。如圖3,已知∠BAC=∠ABD,試添加一個條件,使△ABC≌△BAD。
解析:把圖形分解成△ABC與△BAD,已知AB為公共邊,∠BAC=∠ABD;根據(jù)“SAS”可以補(bǔ)充AC=BD;根據(jù)“ASA”可補(bǔ)充∠ABC=∠BAD;根據(jù)“AAS”可補(bǔ)充∠C=∠D。
這是一道典型的條件開放式試題,訓(xùn)練學(xué)生逆向思維能力,采用逆推法解題,執(zhí)果索因。
總之,提高初中生的幾何解題能力,是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),逆向訓(xùn)練是提高平面幾何解題能力的一個手段。正向訓(xùn)練更不能忽視,只有綜合運(yùn)用,才能使學(xué)生具有創(chuàng)新思維的能力,逐步形成一系列行之有效的解題策略。
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