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        初中數(shù)學(xué)幾何變換思想的教學(xué)分析

        2020-12-02 18:54:36山東省海陽市新元中學(xué)姜翠波
        青年心理 2020年7期
        關(guān)鍵詞:正方形模具圖形

        山東省海陽市新元中學(xué) 姜翠波

        幾何變換思想是基于現(xiàn)代數(shù)學(xué)教學(xué)的一種重要的思想方法。而且變換是數(shù)學(xué)中的一個(gè)非常普遍的概念,代數(shù)中是數(shù)與式的恒等變換,幾何中就是圖形的變換,在初等幾何中,理解圖形的變換是一種非常重要的思考方法,它以運(yùn)動變化的觀點(diǎn)來處理孤立靜止的問題,往往在解決問題的過程中有著意想不到的收獲,從而使學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖形之間內(nèi)在的本質(zhì)的聯(lián)系,以此來促進(jìn)學(xué)生思維變化的成長。

        一、幾何變換思想的主要表現(xiàn)形式

        1.平移變換思想

        平移變換是指一個(gè)圖形改變?yōu)榱硪粋€(gè)圖形,在改變過程中,原圖形上所有的點(diǎn)都向同一個(gè)方向運(yùn)動,且運(yùn)動相等的距離,這樣的圖形改變叫做圖形的平移變換,簡稱平移。

        例1 在Rt △ABC 中, ∠C= 90°, MN//AB, P,Q 各為MN 和AB 的中點(diǎn),求證:PQ=( AB-BM)。

        解析:因?yàn)镸N//AB,所以將PM, PN 平 移 到AB 上,即 在AB 上 截 取AD=PM,BE=PN,連接PD、PE 即可。

        2.翻折變換思想

        所謂翻折變換實(shí)際上是指軸對稱變換,是將圖形沿著其中的某條直線去變換,而得到的翻折后的圖形是不改變原圖形的形狀和大小的,翻折的這條直線就是對稱軸。因此,在解題時(shí)就可以完全運(yùn)用軸對稱的所有性質(zhì),比如:翻折前后的圖形是全等的,而翻折的那條直線就是中垂線等。

        例2 矩形紙片ABCD 中,AB=4,AD=8,將紙片沿EF 折疊,使得點(diǎn)B與點(diǎn)D 重合,折痕EF 與BD 相交于點(diǎn) O,求DF 的長。

        解析:設(shè)DF=x,則BF=x,CF=8-x,在Rt △DFC 中,DF2=CF2+DC2,即x2= (8-x)2+42,解得x=5,即DF 的長為5。

        3.旋轉(zhuǎn)變換思想

        旋轉(zhuǎn)變換:指在平面內(nèi),將一個(gè)圖形繞一個(gè)固定的點(diǎn)沿某個(gè)方向轉(zhuǎn)動一個(gè)角度形成新的圖形這樣的圖形運(yùn)動叫做圖形的旋轉(zhuǎn),即所謂的旋轉(zhuǎn)變換,這個(gè)定點(diǎn)叫做旋轉(zhuǎn)中心,圖形轉(zhuǎn)動的角叫做旋轉(zhuǎn)角。而且旋轉(zhuǎn)變換不會改變圖形的大小和形狀,只改變圖形的性質(zhì)。

        例3 把正方形ABCD 繞著點(diǎn)A,按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)得到正方形AEFG,邊FG 與BC 交于點(diǎn)H .試問線段HG與HB 相等嗎?

        解析:(1)由已知正方形ABCD繞著點(diǎn)A,按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)得到正方形AEFG,所以可得AG=AB;

        (2)要證明線段HG 與線段HB相等,只需證明 △GHB 是否為等腰三角形即可。

        證明:連接GB. ∵四邊形ABCD, AEFG都是正方形,∴ ∠ABC=∠AGF= 90°。

        由題意可知AB=AG. ∴∠AGB= ∠ABG。

        二、幾何變換思想的教學(xué)方法

        1.利用教學(xué)模具,加深學(xué)生理解

        根據(jù)目前初中階段的教學(xué)情況來看,幾何教學(xué)是一項(xiàng)相對枯燥無趣的教學(xué)內(nèi)容。因此,這就要求教師改變教學(xué)方法,充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,充分利用現(xiàn)有的教學(xué)模具和多媒體演示來進(jìn)行教學(xué)和授課,這不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,為以后更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)奠定基礎(chǔ)。因此,借助教學(xué)工具對調(diào)動課堂氣氛、激發(fā)學(xué)生的求知欲有著重要的作用。當(dāng)然,在模具教學(xué)中,教師必須靈活運(yùn)用教學(xué)模具,將抽象的知識變得具體化,從而不斷提高教學(xué)質(zhì)量,推動教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新。

        2.充實(shí)教學(xué)方法,深化學(xué)生認(rèn)識

        在課堂上教師可以利用平面圖來搭建立體圖,或者利用三角形來演示圓錐的形成等方法來深化學(xué)生對于幾何變換思想的認(rèn)識,教師可以借助輔助工具更加形象地模擬幾何變換的過程,使學(xué)生能夠非常直觀地認(rèn)識到幾何變換的含義和本質(zhì),加深學(xué)生對幾何變換的印象,促進(jìn)學(xué)生在教學(xué)過程中形成初步的幾何變換思維,進(jìn)而掌握幾何變換的學(xué)習(xí)方法。

        3.注重問題研究,提升學(xué)習(xí)能力

        在教學(xué)過程中,遇到具體的幾何問題時(shí),要培養(yǎng)學(xué)生分析和尋找基本的幾何圖形的能力,讓學(xué)生對基本的幾何圖形進(jìn)行完善和補(bǔ)充,以此來尋找解決問題的突破口,讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用最基礎(chǔ)的幾何變換方法去進(jìn)行解題,例如在幾何圖形中去恰當(dāng)?shù)靥砑虞o助線使基本的幾何圖形更加的完整,進(jìn)而讓學(xué)生快速地求解。通過這種方式來鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,使學(xué)習(xí)能力更好地提升。

        4.提升教學(xué)水平,提高學(xué)習(xí)效率

        在進(jìn)行初中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),教師要以提高學(xué)生的幾何變換思維能力,加深學(xué)生對幾何變換知識的理解為出發(fā)點(diǎn),使得學(xué)生能夠獨(dú)立地進(jìn)行更深層次的思考,因此教師在幾何教學(xué)的過程中不僅要使學(xué)生能夠充分理解教學(xué)內(nèi)容,還要不斷地自我補(bǔ)充和學(xué)習(xí),提高自身的教學(xué)能力和教學(xué)水平,以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)習(xí)成績的目的。

        5.調(diào)整教學(xué)理念,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

        就目前的實(shí)際教學(xué)水平來看,現(xiàn)行的教學(xué)觀念深受我國長時(shí)間的應(yīng)試教育的影響,相比于西方國家的思想觀念來說還是存在很多問題的,這種教學(xué)理念是不完善且不健全的。因此,它就在一定程度上變成了學(xué)生挖掘自身潛力的一種阻力,限制了學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)習(xí)熱情。所以在實(shí)際教學(xué)過程中,教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變這種落后的思想觀念,要有針對性地去制定適合自己學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo),從而來幫助學(xué)生學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

        在學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)生涯中,初中數(shù)學(xué)中的幾何變換思想一直是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,它對鍛煉學(xué)生的理性思維能力起著重要的促進(jìn)作用。學(xué)好幾何變換,不僅有助于學(xué)生提高幾何變換思維能力,還能夠促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展,為以后階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

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