何軍霞
【摘要】本文論述在引導學生解答初中數(shù)學幾何題時,教師要對學生的解題過程進行指導,引導學生分析圖形,開展變式訓練,不斷提高學生解決幾何題型的能力.基本圖形分析法重在探索解題思路的形成過程,幫助學生掌握幾何原理,培養(yǎng)學生的思維能力,達到舉一反三、輕負高效的良好效果.
【關鍵詞】幾何題型,圖形分析法,分離圖形,構造圖形,添加輔助線
【基金項目】本文是甘肅省教育科學“十三五”規(guī)劃課題《關于解決初中數(shù)學中的圖形與幾何問題的策略研究——以人教版八年級教材和學生為例》(課題批準號:GS【2018】GHB1041)的研究成果.
很多初中生認為幾何難學,他們在解答幾何題目時面對各種形狀的圖形、各式各樣的符號和條件,經常會感到一頭霧水,找不到解決問題的突破口,不但影響了考試成績,還打擊了學好數(shù)學的積極性和自信心.鑒于這種情況,教師要對學生解答幾何題的過程進行指導,引導學生分析圖形,展開變式訓練,讓學生輕松應對幾何圖形題目.下面結合具體例題來談一談以圖形分析為基礎的幾何解題策略.
一、根據(jù)已知條件分離圖形,結合圖形性質解題
解答幾何題目需要具備良好的邏輯推理能力,只有對題目中的已知條件和求證問題進行靈活恰當?shù)霓D換,才能快速地解答.角平分線是初中幾何中一個重要的知識點,很多幾何題目都圍繞著這個知識點進行設計,在中考試題中也不乏角平分線的影子.一些學生因為對角平線的性質等內容掌握不夠扎實,導致在遇到這一類幾何題目時無從下手.因此,教師要引導學生分析題目的來龍去脈,通過分離圖形把題目轉化為學生熟悉的基本圖形,再結合圖形的性質進行解答.
例如,教師出示了一道典型的角平線的題目:如圖所示(圖略),在四邊形ABCD中,AD∥BC,BD平分∠ABC,求證:AD=AB.學生看到這道題目之后,有的學生發(fā)現(xiàn)求證的問題是AD,AB兩邊相等,而且兩條邊同屬于三角形ABD中,因此,可以把求證結論轉化為求證∠ABD=∠ADB.通過這種求證命題的轉化,使看似沒有頭緒的問題變得簡單了.學生根據(jù)角平線的定義,推理得到∠ABD=∠DBC,同時根據(jù)AD與BC平行的條件,推理得到了∠ADB=∠DBC,由此得到了∠ABD=∠ADB.在三角形ABD中,∠ABD=∠ADB,所以這個三角形是等腰三角形,即AD=AB.在學生完成了解答之后,教師再讓學生回顧解題過程,梳理解題思路:先看題目求證的問題是三角形ABD中的兩條邊相等,這時就可以把這個三角形分離出來了,通過逆向推理,只需要證明三角形的AD,AB兩條邊所對應的角相等,就可以根據(jù)等腰三角形的性質輕松解題.最后,教師引導學生總結:由這道題可以發(fā)現(xiàn)在解答一些含角平分線的題目時,可以根據(jù)已知條件把問題轉化為,分離出一個圖形,再利用這個圖形的基本性質解答問題.
由上例分析可知,這種題目可根據(jù)已知和未知對問題進行轉化,分離出簡單的圖形,使求證的問題一目了然.學生在找到解題突破口之后,就自然而然地順利答題了.
二、添加輔助線構造圖形,利用幾何知識解題
添加輔助線也是初中幾何題解答中常用的方法,對很多學生來說,添加輔助線的題目都屬于難度比較大的題目,因為他們并不清楚在哪里添加輔助線是最合適的.因此,教師在指導學生運用添加輔助線的方法解答幾何題目時,不但要讓學生明白輔助線添在哪兒,還要使學生透徹地理解為什么要添在那,讓學生掌握添加輔助線的技巧.通常來說,很多復雜的幾何題目在添加輔助線后,都會變得容易起來,因為通過添加輔助線構造了一個新的圖形,使原來需要求解或證明的問題發(fā)生了轉化,讓學生找到了答題的方法.
例如,在學生學習了梯形的相關知識之后,教師出示了一道典型的中考題.如圖所示(圖略),梯形ABCD中,AD∥BC,一條腰AB長為2.5厘米,長底邊BC長為4厘米,連接B,D兩個頂點,作∠BAD的平分線與線段BD相交于點E,連接AE,如果AE∥CD,那么AD長多少?很多學生一看到這道題給出了這么多已知條件就不知所措了.此時,教師要引導學生再次讀題,讓學生發(fā)現(xiàn)已知梯形的一腰、一底的長度,求另一底的長度,但學生還是找不到從哪里下手解題.此時,教師引導學生在練習本上準確地把這個圖畫出來,學生畫完圖之后,教師又讓學生把題目中的已知條件標示在圖形中,讓學生嘗試看能不能把問題進行轉移.在教師的點撥下,有些學生已經想到了通過延長∠BAD的平分線AE到BC邊,與BC相交于F點,這時就可以把AD轉化成FC了.此時馬上有學生大膽推測:只要求出BF的長度,問題就迎刃而解了.可是,怎么求BF的長度呢?學生繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)在三角形AFB中,∠BAF=∠FAD,∠FAD=∠AFB,所以,∠BAF=∠AFB.根據(jù)等腰三角形的性質,推導出AB=BF,則FC=BC-BF,即AD=BC-AB=4-2.5=1.5厘米.
在教師的引導下,學生一邊看圖一邊思考,通過合理地添加輔助線,找到了答題的關鍵點,然后把求解的問題進行轉化.在這個過程中,添加輔助線是最關鍵的一步,借助輔助線構造了新圖形,讓原本需要求解的問題變得清晰明了.
三、借助旋轉方法抽取圖形,借助圖形分析解題
旋轉作為物體位置移動的一種常見方式,對發(fā)展學生的空間想象力具有重要的作用.在幾何題中,有些已知條件比較繁雜,要求的問題看上去也與已知條件沒有關系,這時學生往往都會感覺到束手無策.要解決這一類型的幾何題目,需要學生的數(shù)學思維具有較強的靈活性,再根據(jù)題目的意思,借助自己的空間想象力,運用旋轉的方法,從中抽取圖形,并結合圖形的性質把看似復雜的問題簡單化,提高解題效率.
總的來說,圖形是幾何學習和研究的核心內容,幾何題的解答離不開圖形性質的分析和各種定理的應用.教師在指導學生解答幾何題目時,需要有意識地教會學生思考的方法,引導學生對已知條件進行分析,抓住要點,抽絲剝繭,把復雜的問題簡單化,把未知的內容已知化,學會舉一反三,做到觸類旁通,不斷訓練學生的邏輯推理能力,提升學生的數(shù)學思維品質.
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