【摘要】幾何運算中的畏懼心理,導(dǎo)致學(xué)生信心不足,甚至思維混亂,是制約幾何運算能力提升的瓶頸。本文結(jié)合作者的教學(xué)實踐,探討了引導(dǎo)初中學(xué)生克服幾何運算中的畏懼心理的具體做法,有一定的實踐意義。
【關(guān)鍵詞】幾何運算 克服 畏懼心理
【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)37-0106-02
一、引導(dǎo)學(xué)生理解掌握幾何知識
任何一道幾何運算,都需要應(yīng)用相關(guān)的幾何知識。這就需要學(xué)生對所學(xué)的定義、定理(公式)以及推論等,爛熟于心并能靈活運用。對所學(xué)過的幾何知識理解得透、掌握得好、運用得熟,運算時,學(xué)生的底氣就足。
1.引導(dǎo)學(xué)生主動參與知識的形成過程
“學(xué)生是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人,教師是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者與合作者?!苯虒W(xué)中,教師要組織和引導(dǎo)學(xué)生,通過觀察、操作、實驗等實踐活動,大膽提出猜想,進(jìn)而通過嚴(yán)密的推理論證,探究和驗證猜想,自主得出定理(公式)及其推論等。
在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生通過數(shù)學(xué)活動,自主得出結(jié)論,一方面,有成就感,可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)幾何知識的信心;另一方面,可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力、探究意識以及解決問題的能力,能夠加深對知識的理解、記憶。
2.培養(yǎng)學(xué)生一邊讀題一邊聯(lián)想的習(xí)慣
面對一團(tuán)亂麻似的素材,學(xué)生往往不知道如何理出頭緒,因而焦慮、畏懼。教學(xué)中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生,一邊讀題一邊聯(lián)想:由已知條件,可以提出哪些問題、得出哪些結(jié)論?所給的特殊圖形,有哪些性質(zhì)?解決問題,需要什么條件、有哪些途徑?等等。這樣,題目讀下來,相關(guān)的幾何知識就在頭腦中過了一遍電影,條件與結(jié)論之間的聯(lián)系以及解題思路,也就有了眉目。 學(xué)生養(yǎng)成了一邊讀題一邊聯(lián)想的習(xí)慣,不僅有利于培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣,更有助于記憶、理解和掌握已有的知識經(jīng)驗。因為,一邊讀題一邊聯(lián)想,實際上就是一次有針對性的回顧復(fù)習(xí)的過程。
3.鼓勵一題多解
很多情況下,一道幾何問題的解法并不唯一。教師應(yīng)該明確要求學(xué)生,不能僅僅滿足于解決問題,要進(jìn)行練后反思,盡可能的用不同方法解決問題,并且進(jìn)行比較,找出最佳的解法。
為了減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān),可以只要求學(xué)生寫出一種解法,其他的解法,則只需在心里講一講。
解題的方法思路不同,所用到的幾何知識也就不同。學(xué)生若能堅持一題多解,就相當(dāng)于在有限的時間內(nèi),做了幾倍量的習(xí)題,達(dá)到更廣泛、更有效的應(yīng)用已有知識經(jīng)驗的目的。
二、靈活運用數(shù)學(xué)思想
因為繁而顯出其難,是幾何運算的明顯特點,也是學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理的客觀原因。幾何運算中,靈活運用數(shù)學(xué)思想,往往可以化繁為簡,化難為易。
1.建模思想
例1.已知:如圖,在矩形內(nèi)一些相交線把它分成8個部分,其中的3個部分面積分別為13,35,49。求圖中陰影部分的面積。
很多學(xué)生面對這一問題時,一籌莫展。而運用方程思想和整體代入思想,就可使問題變得非常簡單。
解:設(shè)原矩形面積為S,圖中陰影部分的面積為x,它的左、右兩個小空白三角形的面積分別為y,z.則
幾何運算中,有時還需要將幾何運算轉(zhuǎn)換為代數(shù)運算。這樣,可以使算式顯得簡潔,也更符合學(xué)生的思維特點。
2.轉(zhuǎn)化思想
合理運用轉(zhuǎn)化思想,往往可以收到峰回路轉(zhuǎn)的效果,使得看似不能解決的問題,變得異乎尋常的簡單。
例2.已知:如圖,正方形ABCD的邊長為2,等腰直角△BPQ(∠PBQ=90°)的頂點P是對角線AC上的動點(點P與A、C不重合),QP與BC交于點E,QP延長線與AD(或AD延長線)交于點F,連接CQ。求PQ的最小值。
圖中,難以看出PQ的長度與正方形邊長的關(guān)系。什么情況下PQ的值最?。繉W(xué)生也是一頭霧水。這時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生換個角度思考:在等腰直角△BPQ中,當(dāng)斜邊PQ最小時,直角邊BP、BQ是不是也最小?什么情況下,BP的值最???BP的最小值是多少?這樣,就把問題轉(zhuǎn)化為求BP的最小值,問題就簡單多了。
幾何運算中,經(jīng)常要運用轉(zhuǎn)化思想。教師要引導(dǎo)學(xué)生,通過圖形變化、線段的延長或截取、找替代量等方法,靈活運用轉(zhuǎn)化思想,收到四兩撥千斤的效果。
3.數(shù)形結(jié)合思想
幾何知識,離不開圖形。教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生,認(rèn)真讀題,仔細(xì)看圖。沒有給出圖形的,根據(jù)題意,自己畫出圖形。
三、掌握必要的解題策略
對于圖形復(fù)雜、需要添加輔助線或者探究性問題,學(xué)生往往望而生畏。而當(dāng)學(xué)生掌握了必要的解題策略以后,上面的問題不僅能夠迎刃而解,而且學(xué)生會感到,解決這樣的問題,輕松有趣。
例3.如圖,矩形ABCD中,AB=4,BC=6,E是BC的中點。將△ABE沿AE翻折得到△AFE,連接CF。求CF的長。
顯然,通過證明三角形全等等途徑,無法解決問題,因此,只能將CF放到某一個直角三角形中,運用勾股定理求出它的長度。
過點F作BC的垂線段,可以構(gòu)建直角三角形。但是,運用勾股定理解決問題時,得到的是一個二元二次方程,這在初中階段解決不了。
連接DF呢?無法得出△DCF是直角三角形的結(jié)論。這條路也走不通。
連接BF會怎樣?通過觀察,可以發(fā)現(xiàn):如果△BCF是直角三角形,就可以很容易求出CF。因為BC的長已知,BF的長可以求出。問題是,如何證明∠BFC=90°呢?進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),圖中,BE=CE=EF.通過“等邊對等角”和三角形內(nèi)角和等于180°,不難得出∠BFC=90°。這樣,問題就容易解決了。
這一題的解題策略,首先是要從求線段長度的幾種方法中,篩選出利用勾股定理這一可行的方法,其次是要想辦法合理構(gòu)建直角三角形。
解題過程中,教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生掌握解題策略,還要鼓勵學(xué)生敢于嘗試。要讓學(xué)生明白,幾何運算中,嘗試是必須的,嘗試失敗也是正常的,不能一遇到挫折就泄氣、就放棄。
有的探究性問題,通過改變部分條件,要求我們探討結(jié)論如何變化。由于沒有給出明確的思考方向,加上條件變化的情況不唯一,讓學(xué)生感到很困惑。
其實,這類問題,第一個小問題通常比較簡單,學(xué)生基本都能自主解決。條件變化后的問題,看起來復(fù)雜,但是,仿照解決第一個問題的方法思路,往往可以使它變得簡單明了。
例4.如圖,AB//CD,點P是平面內(nèi)一點。
(1)如圖(1),當(dāng)點P在AB與CD之間時,證明:∠APC=∠PAB+∠PCD.
(2)如圖(2),(1)中的結(jié)論還成立嗎?若成立,請給出證明;若不成立,請寫出它們之間的關(guān)系。
(3)如圖(3),∠APC與∠PAB,∠PCD之間有怎樣的關(guān)系?請給出證明。
(4)如圖(4),請直接寫出∠APC與∠PAB,∠PCD之間的關(guān)系。
解決問題(1),需要過點P作AB的平行線,根據(jù)平行線的性質(zhì),即可輕松給出證明。圖(2)、(3)、(4)中,點P的位置變了,∠APC與∠PAB,∠PCD之間的關(guān)系也跟著發(fā)生了變化。但是,解決問題的思路方法并沒有變,只需仿照解決問題(1),過點P作AB的平行線,依據(jù)平行線的性質(zhì),問題就解決了。
教師要引導(dǎo)學(xué)生明白,像上面的探究性問題,第一個問題很簡單,必須解決。成功解決第一個問題后,要及時反思,理清解題的思路、方法,想一想運用了哪些知識,并嘗試應(yīng)用這些思路、方法和知識,解決后面的問題。這樣,以不變應(yīng)萬變,學(xué)生自然就胸有成竹了。
對于看不清、理還亂的復(fù)雜圖形,教師可以引導(dǎo)學(xué)生,根據(jù)題意,重新畫圖。這也是一個比較實用的解題策略。
四、培養(yǎng)學(xué)習(xí)幾何知識的興趣
“數(shù)學(xué)是思維的體操”,幾何問題的一題多解,是對這句話的最好詮釋。學(xué)生通過一題多解,可以在體驗解決問題策略多樣性的同時,感受數(shù)學(xué)的美妙,增強(qiáng)學(xué)習(xí)幾何乃至數(shù)學(xué)的興趣和信心。
幾何知識在日常生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛。教學(xué)中,教師應(yīng)該緊密聯(lián)系生活實際,引導(dǎo)學(xué)生由感性到理性,循序漸進(jìn)地探究、學(xué)習(xí)幾何知識,使學(xué)生認(rèn)識到,幾何知識就在我們身邊,可親而并不可畏。
對于農(nóng)村初中學(xué)生來說,用鮮活的實例進(jìn)行教學(xué),是激發(fā)興趣非常有效的方法。如,木匠師傅通過測量四邊和兩條對角線長度,判斷方形桌面是否合格;瓦匠師傅用結(jié)繩的方法,判斷相鄰的兩面墻是否互相垂直;建房時,用釘木條的方法,防止門窗變形;剪紙藝人利用軸對稱剪出美麗的圖案;狗搶食、追趕時,總是走直線等等,這些充滿情趣和智慧的事例,隨處可見,契合學(xué)生的需要,能夠喚起學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。
作者簡介:
劉玉(1965.5-);男;漢族;安徽六安人;本科;中學(xué)高級教師。