李建鋼
摘 要:隨著新一輪基礎(chǔ)教育改革工作的開展,幾何教學(xué)內(nèi)容是數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容,近年來隨著教育體制的不斷深入改革,傳統(tǒng)幾何的刪減與邏輯思維發(fā)生了很大變化,同時引起了社會的廣泛關(guān)注。人們對于幾何的學(xué)習(xí)變得更加重視,對幾何的數(shù)學(xué)知識運(yùn)用更為廣泛。對幾何證明題的練習(xí)能很好地鍛煉學(xué)生的思維能力,是教材中的重要內(nèi)容,也是各地中考題的熱點。結(jié)合初中幾何題證明,對初中生幾何題證明問題、困境現(xiàn)狀和應(yīng)對方式進(jìn)行了簡單的分析。
關(guān)鍵詞:幾何證明;書寫問題;教學(xué)困境;有效策略
作為整個初中教學(xué)的重要內(nèi)容,幾何證明一直被視為初中教學(xué)的重點、難點,它為高中立體幾何、解析結(jié)合的學(xué)習(xí)奠定了很好的基礎(chǔ),對培養(yǎng)學(xué)生的推理邏輯、語言組織能力具有重大影響。因此,在初中幾何教學(xué)中,必須正視初中生幾何題證明存在的問題,通過分析問題困境,改善教學(xué)途徑,提高教學(xué)質(zhì)量與效益。
一、初中生幾何題證明書寫存在的問題與教學(xué)困境
1.初中生幾何學(xué)習(xí)現(xiàn)狀
從初中數(shù)學(xué)教學(xué)反饋的信息來看,很多初中生并不喜歡幾何,而且很討厭復(fù)雜的幾何書寫與證明。在被調(diào)查的初中生中,近一半的學(xué)生表示能夠證明幾何題,但是只會書寫一部分,一旦難度上升,就會出現(xiàn)一籌莫展的局面。如:矩形四邊形中線與點相連構(gòu)成菱形,試想菱形的四條邊中點構(gòu)成的圖形是什么?敘述結(jié)論,并且證明。針對該題很多學(xué)生在仔細(xì)觀察后也能得出一部分矩形結(jié)論,但是卻很難給出精確的證明。即使寫出了證明過程,由于書寫不規(guī)范,表達(dá)有誤,失分現(xiàn)象依然嚴(yán)重。25%左右的初中生不喜歡計算,特別是求圖形面積與勾股定理等內(nèi)容。
在幾何語言應(yīng)用中,只有少部分學(xué)生能用規(guī)范的語言表述解答過程。而在書寫解題過程時,受學(xué)習(xí)心理與答題時間影響,書寫存在問題。如:不知道怎樣正確表述角,將△ABC寫成三角形ABC,將△AEB≌△ACD書寫成△AEB全等于△ACD等。
總結(jié)起來看,初中生在幾何題證明書寫中存在問題的原因有:概念認(rèn)識模糊,還停留在理解上;不知道怎樣運(yùn)用幾何知識解答遇到的問題,與已有的知識結(jié)構(gòu)缺乏聯(lián)系;不適應(yīng)語言、應(yīng)用和圖像符號之間的轉(zhuǎn)換,過于依賴邏輯思維,忽略了形象思維與常規(guī)推理等。
2.初中生幾何證明書寫存在問題的原因
(1)教師的問題
很多幾何題都存在證明難度,一部分?jǐn)?shù)學(xué)老師為了讓學(xué)生能夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣莆照Z言表述,剛進(jìn)初一就嚴(yán)格要求學(xué)生證明過程、書寫嚴(yán)謹(jǐn),從一開始就過于強(qiáng)調(diào)抽象、嚴(yán)密的推理過程,這無意中增加了幾何學(xué)習(xí)與表述的門檻,讓入門語言變得更加艱難。由于沒有引導(dǎo)好學(xué)生,反讓學(xué)生不得已退至門外。加上很多數(shù)學(xué)老師不會聯(lián)系實際,對生活實例與幾何素材采取漠視的態(tài)度,從講臺到書本,學(xué)生缺乏將所學(xué)知識與生活實際聯(lián)系的機(jī)會,這嚴(yán)重影響了學(xué)生空間理念、想象力的培養(yǎng)與完善。甚至還有一部分老師受教學(xué)設(shè)施與自身技能的約束,不會運(yùn)用多媒體課件,缺乏豐富多彩的教學(xué)活動,教學(xué)過程過于死板、陳舊,講出的內(nèi)容缺乏生動性與趣味性,都極大約束了學(xué)生思維的發(fā)展。
受應(yīng)試背景的影響,師生過于關(guān)注考試,忽略了學(xué)習(xí)能力的提高。很多數(shù)學(xué)老師在教學(xué)中尊崇考什么教什么的原則。在課堂教學(xué)中經(jīng)常忽略不考試的內(nèi)容,這樣不僅放棄了很多應(yīng)該學(xué)習(xí)的內(nèi)容,同時極大影響了學(xué)生的興趣,使對這些內(nèi)容感興趣的學(xué)生開始漠視幾何。另外,教學(xué)課堂公式化,老師為了迎合新課標(biāo)提出的小組討論、合作探究等教學(xué)要求,忽略了靈活掌控與應(yīng)用課堂等要求,很多學(xué)生為了活動而活動,在活動與討論結(jié)束后,馬虎地寫上證明過程,缺乏對證明思路的深入理解與探析,這也是幾何書寫一直存在問題的重要原因。
(2)學(xué)生的原因
從幾何答題不理想出現(xiàn)的原因來看,很多初中生在幾何認(rèn)圖上存在很嚴(yán)重的問題,由于過于依賴圖形,在解題時沒有認(rèn)真分析各種隱性條件。因為學(xué)生還不善于將題型中的圖形與教材圖形整合起來,所以很難正確運(yùn)用定理。一部分學(xué)生過于依賴圖形,如:看到兩個三角形形狀類似,就開始證明這兩個三角形全等;即使例題中的條件不夠,也會自己創(chuàng)設(shè)條件,將沒有關(guān)系的圖形拉到一塊。從學(xué)生的理解能力來看,很多學(xué)生過于依賴視覺感受,忽略了推理。如:在理解圖形特點時,要求用語言描述看到的圖形,很多學(xué)生卻將重點放在描述形狀上。
學(xué)生缺乏對入門問題的正確理解,在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中只是對簡單圖形的認(rèn)識并且還會借助實驗與觀察得到,即使研究圖形也只是側(cè)重于體積、面積計算。在思維上,形象思維成為主體。雖然老師在解題過程與書寫證明中也有所要求,但是運(yùn)用到具體的題型中,學(xué)生明顯存在問題。
幾何語言和文言文相似,幾何語言很有可能將通俗語言搞亂。如:怎樣比較兩線段的大???常規(guī)做法人人都會,即一端對齊,往另一端看。幾何教科書上卻是:將線段a′b′移到ab上。讓a′和a重合,a′b′沿著ab飄下,如果b′位于a點與b點間,則說明線段a′b′<線段ab,也可記作:a′b′ 最后是定理多,記憶存在困難。例如,在平面幾何學(xué)習(xí)中,一旦學(xué)生不夠理解已有知識,沒有能力完善與開發(fā)已有的學(xué)習(xí)策略,在死記硬背與生搬硬套中只會出現(xiàn)似懂非懂、一知半解的情形,從而在概括與感知中造成思維斷層。 二、改善初中生幾何證明書面表達(dá)的策略 1.重視概念,做好基本功練習(xí) 在幾何證明中,幾何中的定理、概念、公式作為論證推理的依據(jù),為了規(guī)范初中生幾何證明的書寫過程,必須從提升學(xué)生的理解能力著手。在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生對定理、概念一知半解時就去求證,結(jié)果在證明時亂碰胡套,使思維越來越混亂,解題能力沒有達(dá)到預(yù)想的目標(biāo)。針對這些問題,在初中幾何教學(xué)中,可以先將起點降到已有知識與現(xiàn)實生活中,通過為其提供生動、感性的知識,打好根基,充分發(fā)揮師生的主導(dǎo)作用與主體功能。在再現(xiàn)公式情境與定理的基礎(chǔ)上,根據(jù)事物規(guī)律,促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。例如,在角的平分線定理中,可以設(shè)計成:什么是角的平分線?任意畫一個角,并且作出平分線;在平分線上任意選取兩點,作出到兩邊的距離,并且比較。從而讓學(xué)生將感性知識變成理性知識。這樣就能得出角平分線上的點到兩邊的距離相等。
首先,我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生識圖,不僅要學(xué)會觀察,還要認(rèn)識與分析幾何圖形,既能識別簡單圖形概念,又能從復(fù)雜的圖形中辨認(rèn)出某個概念的圖形。畫圖是指獨(dú)立正確地展示各種圖形,根據(jù)圖形與例題的對應(yīng)關(guān)系,讓畫出的圖形滿足題意。
其次,幾何語言與做好幾何題證明也有很大關(guān)系,幾何語言作為幾何的專門性語言,具體包含圖形、符號和文字語言。運(yùn)用好幾何語言對幾何證明有很大影響。因此,在學(xué)習(xí)幾何時,必須將符號、文字與圖形有機(jī)整合起來,這樣才能規(guī)范例題證明。
再次,確保每個推理都有因果與理由,并且因果關(guān)系合理。例如:①∵在△ABC中,∴∠A+∠B+∠C=180°;②∵△ABC≌△EFG,∴∠A=∠E,∠B=∠F,∠C=∠G(全等三角形對應(yīng)角相等),AB=EF,BC=FG,BC=EG(全等三角形對應(yīng)邊相等)。
最后,明確證明書寫的層次關(guān)系。幾何證明由邏輯推理構(gòu)成,包含多個因果關(guān)系。
2.熟悉著眼點,更好地解決問題
在某個問題還沒有切實解決前,必須捕捉有利于解決問題的著眼點。如:△ABC為正三角形,三角形的內(nèi)部一點P,讓PA=3,PB=4,PC=5,試求∠APB的度數(shù),該題中的3、4、5構(gòu)成了勾股數(shù)字,也就是說需要創(chuàng)設(shè)直角三角形。然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)知識把△ABP繞著點B順時針旋轉(zhuǎn)60°,再連接PQ,得到△PBQ為正三角形,△PQC為直角三角形,即∠APB=150°。
另外,還需要正視常用的輔助線法。如:例題中出現(xiàn)圓切線,那么輔助線就是過切點的半徑、直徑出現(xiàn)的直角。反之,如果條件中的圓為半徑、直徑,輔助線就是過半徑、直徑端點的切線。也就是說,直徑與切線互相為輔助線。作輔助線最主要的作用是幫我們找準(zhǔn)著眼點,在問題簡單化的前提下,確保證明書寫和解題思路正確。
3.執(zhí)果索因,充分運(yùn)用分析
在幾何定理中,為了確保幾何題書寫證明正確,必須遵循命題原則,在嚴(yán)格推理與分析的基礎(chǔ)上,辯證地轉(zhuǎn)化知識,鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,這樣才有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和知識運(yùn)用能力。例如:AD為△ABC的高,AE為△ABC外接圓直徑,試證AB×AC=AE×AD。分析:AB×AC=AE×AD可以寫成AB/AE=AD/AC,為了證明AB/AE=AD/AC,只要說明該線段為兩個三角形對應(yīng)線段就可以。整合命題與圖形中已有的條件,只要說明△AEB和△ADC相似,就能解決問題。
在幾何教學(xué)中,規(guī)范學(xué)生解題證明作為一種課堂教學(xué)藝術(shù),對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)有效性具有重要作用。在書寫上,除了規(guī)范解題證明過程,更多地需要深化知識結(jié)構(gòu),鞏固已有知識和知識應(yīng)用能力。因此,在幾何證明中,必須從基礎(chǔ)知識出發(fā),整合學(xué)生的實際情況,使用多種教學(xué)方式提高學(xué)生技能,這樣才能快速培養(yǎng)學(xué)生的技能,拓展學(xué)生的視野。
參考文獻(xiàn):
[1]孫艷玲.如何培養(yǎng)初中生證明幾何題的能力[J].教書育人:學(xué)術(shù)理論,2004(7):6-7.
[2]劉桂英.初中生邏輯推理能力培養(yǎng)芻議[J].青海教育,2010(11):40.
[3]鄒楚林.以圖形變化為主線注重探索與證明相結(jié)合:湘教版初中數(shù)學(xué)教材(2012版)中“圖形與幾何”部分的編寫理念[J].數(shù)學(xué)通報,2014,53(2):41-44.
編輯 王夢玉