張立升
摘 要:幾何學科主要訓練學生的抽象思維和邏輯思維,該學科的學習有助于促進學生左右腦的均衡發(fā)展,提升學生整體智力水平。本文將對初等幾何解題能力的培養(yǎng)問題進行簡要分析,希望能為數(shù)學教學者提供一定幫助。
關鍵詞:幾何;初等;解題能力;審題;輔助線
幾何是培養(yǎng)學生抽象思維能力、邏輯思維能力的科目,該學科的教學目的主要是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。平面幾何是幾何的出門學科,從初中八年級上冊開始,對于這一階段的學生而言,這是學生由代數(shù)思維向幾何思維過渡的開始,也是為后期學習高等立體幾何奠定基礎的關鍵期。加強這一階段的教學研究,提高學生初等幾何解題能力,對學生后期的學習具有十分重要的意義。
1 初等幾何教學現(xiàn)狀及意義分析
1.1 初等幾何學習現(xiàn)狀 幾何是初中數(shù)據(jù)課程體系中的重要組成部分,也是中考數(shù)學中所占分值較高的部分,題目靈活多變,難度較大,給學生的學習造成了很大障礙。對多名初中學生進行調(diào)查發(fā)現(xiàn),幾何部分中兩級分化現(xiàn)象較為明顯,學生之間的差異較大,需要教育部門的相關人員引起重視。幾何不同于代數(shù),具有很強的抽象性和邏輯性,邏輯思維較強的學生,對這部分內(nèi)容表現(xiàn)出來很濃厚的興趣,學習效果較為理想;而邏輯思維較差的學生則表現(xiàn)出了極為相反的態(tài)度。
1.2 初等幾何教學意義分析 初等幾何與代數(shù)一樣,具有獨立的知識體系,該部分以圖形為載體,通過學生識別圖形、尋找關系、解題系列活動,提升學生的抽象思維和邏輯思維。近年來,幾何課程在初中數(shù)學課程體系中的比重有所削弱,但其對學生能力培養(yǎng)的重要作用仍不可忽視,因此,它在中學課程中仍然具有不可替代的地位。做好初等幾何教學工作,提升學生的邏輯思維能力,有助于實現(xiàn)學生智力的全面發(fā)展,更為后期的高等立體幾何奠定良好基礎。
2 提高學生幾何解題能力措施研究
影響初等幾何解題能力的因素很多,本文主要從審題和輔助線構造兩個方面,對其能力培養(yǎng)做簡要分析。
2.1 審題能力
2.1.1 例題分析。審題是解決的前提,審題過程不僅是信息獲取過程,更是信息轉化的過程。例題:如圖1所示,P是菱形ABCD對角線BD上的一點,連接AP并延長交DC于點E,交BC延長線與點F,證明:PC2=PE·PF.
例題解析:這是初中幾何中常見的一類題型,線段關系證明題,學生在審題過程中,不僅要對各個量之間的關系進行標注,還應在審題過程中將證明內(nèi)容轉化為平面幾何關系,即各量存在于圖1哪些圖形中,能否找到相似關系等。
2.1.2 提升學生審題能力策略。審題對于學生的解題具有直接聯(lián)系,良好的審題習慣,不僅可幫助學生順利解題,還能提高學生的學習效率。教師在培養(yǎng)學生關于幾何方面的審題能力時,可從以下幾方面入手:首先,構建和完善知識網(wǎng)絡。知識網(wǎng)是否完備,直接決定了學生發(fā)散能力和思維能力;因此教師要輔助學生構建平面幾何知識的網(wǎng)絡體系,使學生能夠清晰、客觀的了解整個平面幾何的理論、規(guī)律、概念、定律、定理等相關內(nèi)容。其次,培養(yǎng)學生良好的審題習慣。審題的過程也是分析過程,良好的審題習慣可幫助學生提高解題效率。審題時,必要的數(shù)據(jù)標注、關系式、等量關系、特殊性質(zhì)等都可能是解題的關鍵,疏忽大意必然會失去良機,浪費更多的時間和精力。
2.2 提升學生輔助圖形構造能力
2.2.1 例題分析。在初等幾何證明題當中,關于相似性的題目很多,教材中關于相似三角形的相關知識也有較為系統(tǒng)的介紹;學生對這部分知識的掌握較為熟練。如果題目中,出現(xiàn)了比值相同的等式,如a:b=c:d(a、b、c、d代表不同的線段,且分布在不同的三角形中,此時可考慮構造相似三角形。
例題:如圖2-1所示,AD是△ABC的內(nèi)角平分線,則BD:DC=AB:AC。
題目解析:題目中出現(xiàn)的線段BD、DC、AB和AC分布在△ABD和△ADC當中,但兩個圖形明顯不存在相似關系,此時可考慮構造相似三角形。由于∠BAD=∠DAC,所以可做C點到AD的輔助線,交AD與點E,并使∠ACE=∠ABD,如圖2-2所示,則△ABD∽△ACE;然后證明CE=CD即可。
2.2.2 其他輔助線的構造。除構造相似三角形外,還可構造多邊形、輔助圓、特殊三角形等,通過輔助線的構造,可將復雜問題簡單化、綜合問題單一化,大大降低解題難度。實踐證明,輔助線的合理構造,可使學生在短時間內(nèi)得到頓悟,使難題迎刃而解。
2.2.3 提升策略。輔助線是學生解答證明題的重要工具,教師應高度重視這一部分的教學。結合教學實踐,筆者認為可從以下幾方面實施:首先,要合理選擇教學內(nèi)容。初中生對知識的理解能力、運用能力、抽象思維能力、邏輯推理能力出現(xiàn)了一定的差異性,尤其是在平面幾何這部分,表現(xiàn)的更為突出。在這部分進行教學設計時,應由淺入深,從簡單到復雜,使學生有充分的吸收時間。例如,在教學訓練時,可先安排簡答輔助線做法,如角平分線、中線、高、平行線等,待學生熟練后提高難度;其次,加強新舊知識的聯(lián)系。平面幾何圖形是多變而又互相關聯(lián)的,尤其是復雜圖形,可能會包含三角形、平行、相似、圓等多種圖形和性質(zhì)的內(nèi)容,這就需要學生要加強新舊知識的銜接和融合;最后,鼓勵學生獨立構圖,培養(yǎng)學生輔助作圖的能力。教師可幫學生總結一些輔助線的規(guī)律,然后選取相似題型進行訓練,使學生通過獨立構圖,體會成功的喜悅,從而增強學生的自信心和學習興趣。
3 結語
平面幾何可為中學生提供生動直觀的圖像,通過解題過程訓練學生的抽象思維和邏輯推理能力,有利于挖掘學生左右腦的潛力,使學生智力得到全面提升,進而提升學生的學習效率。初等幾何難度不大,但這是學生由代數(shù)思維向幾何思維轉換的開始,因此做好這部分教學研究十分重要。本文針對初中幾何解題能力提升問題進行了討論,并從審題能力和輔助構圖兩個方面進行了分析。
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