◎張小娟 (江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)楊廟鎮(zhèn)中心中學(xué),江蘇 揚(yáng)州 225125)
初中數(shù)學(xué)包括很多的圖形內(nèi)容.“數(shù)與代數(shù)”中有函數(shù)圖、數(shù)軸圖、統(tǒng)計(jì)圖、概率圖等,“空間和圖形”就更離不開圖形了.學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),不但要把問題中的圖讀懂,同時(shí)還要會(huì)畫圖和尺規(guī)作圖.在數(shù)學(xué)中,畫圖解題是一種有效的方法,是把數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、技能、邏輯思維和方法結(jié)合起來的一種解題方式.教學(xué)中,教師應(yīng)該應(yīng)用有效的教學(xué)方法,注重學(xué)生畫圖解題能力的培養(yǎng),進(jìn)而不斷地提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課堂的喜愛程度.
在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真審題的好習(xí)慣.審題是解數(shù)學(xué)題的基礎(chǔ)也是關(guān)鍵,通過審題學(xué)生可以找到解題的思路和方法.因此,在解題的過程中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生找出問題中的已知條件以及需要解決的問題,這樣學(xué)生在做題時(shí)才可以充分地把握題意,有效提高解題效率.
輔助圖形在解題中起到輔助的作用,它可以讓問題清晰直觀地顯現(xiàn)出來,可以幫助答題者更快地理解問題、分析問題以及解決問題.在做選擇題、填空題的時(shí)候畫的圖形都是輔助圖形.
結(jié)果圖是在答題時(shí)作為答案的一部分保留下來的圖形.結(jié)果圖通常用在幾何題及函數(shù)題中,使用圖形來解答問題,需要保留一些必要的文字說明.
所畫圖形根據(jù)準(zhǔn)確程度不同,可以分為示意圖和準(zhǔn)確圖.用刻度尺、三角板和量角器等畫出的和題中所給的信息相符的圖形,是準(zhǔn)確圖.示意圖是簡(jiǎn)單明了、突出重點(diǎn)、忽略次要細(xì)節(jié)的圖,一般情況下畫示意圖不用畫圖工具.
畫準(zhǔn)確圖費(fèi)時(shí)但準(zhǔn)確,畫示意圖省時(shí)但不夠準(zhǔn)確.
一般圖指一般情況下所畫的代表圖形.在解題時(shí)通常要畫一般圖,它可以用來解決計(jì)算與推理證明問題.特例圖指在特殊的情形下畫的圖形.特例圖可用于問題的探究猜測(cè),并且可以得出結(jié)論.
解決數(shù)學(xué)題時(shí)有兩種情況需要畫圖:一種是分析文字,畫圖作為解題基礎(chǔ);另一種就是根據(jù)文字要求去畫圖.
例1關(guān)于x的不等式2x-a<6有三個(gè)自然數(shù)解,求a的取值范圍.
本題借助數(shù)軸可以直觀解答,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想在解題中的作用.教師在教學(xué)中,要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的解題思維.
有些題目涉及較多概念,只有正確理解概念,才能正確畫圖.
例2直升機(jī)在海拔500米的高空飛翔,測(cè)量出甲、乙兩船的俯角分別為45°和30°,甲、乙兩船分別在正西、正東方向,直升機(jī)與甲、乙兩船在同一垂面內(nèi),甲船與乙船之間的距離是多少?
根據(jù)題意,正確理解題目中的俯角、同一垂面等概念,才能畫出符合題意的圖形.理解概念畫圖,是將文字轉(zhuǎn)換成圖像.因此,運(yùn)用幾何方法解題就是對(duì)文字和圖形進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)換,可以輔助學(xué)生更好地解題.
根據(jù)教材要求,明確指出學(xué)生需要掌握的一些基本畫圖技巧.教學(xué)過程中,讓學(xué)生熟練掌握常用的畫圖技巧,可以使學(xué)生在做畫圖題時(shí)更輕松一些.
例3已知線段b.
1.使用不帶刻度的直尺與圓規(guī),做出一個(gè)直角三角形ABC,AB與BC是△ABC的兩條直角邊,讓AB=b,BC=12b(保留做題痕跡,不寫作法);
2.在1中的直角三角形ABC中,如果AB=4 cm,請(qǐng)計(jì)算出AC邊上的高.
根據(jù)題目要求,按照作圖的三個(gè)基本要素畫出一個(gè)精確圖,學(xué)生在完整作圖的基礎(chǔ)上要熟練掌握作圖的技巧和方法.
在畫圖任務(wù)中,也存在一些特殊情況,不能直接使用畫圖技巧,這對(duì)于學(xué)生而言會(huì)有些困難.
例4如右圖,MN是一條直線,點(diǎn)A在直線MN上,點(diǎn)B在直線MN外,如果在MN上存在一個(gè)點(diǎn)P,要使△ABP為等腰三角形.請(qǐng)問,這樣的點(diǎn)P有多少個(gè)?
以某條線段為一邊做等腰三角形,該類題型有固定的畫圖步驟:(1)把AB當(dāng)作底邊時(shí),畫出AB的中垂線,中垂線與直線MN的交點(diǎn)為所求點(diǎn).(2)把AB當(dāng)作腰時(shí),分別以點(diǎn)A、B為圓心,AB長(zhǎng)為半徑,畫出一個(gè)圓,圓與直線MN的交點(diǎn)為所求點(diǎn).
圖感是對(duì)圖形的感知和認(rèn)知達(dá)到的熟練程度,良好的圖感能夠幫助學(xué)生更快更準(zhǔn)確地畫出示意圖.
例5在△ABC中,AB=AC,∠A=30°,點(diǎn)P是△ABC內(nèi)的一點(diǎn),并且點(diǎn)P到A,B,C的距離都相等,試判斷△PBC的形狀.
從課堂學(xué)生畫圖的表現(xiàn)來看,大多數(shù)學(xué)生是可以畫出示意圖的,但是示意圖的準(zhǔn)確性不高.學(xué)生畫出的示意圖準(zhǔn)確性越高,解出題目的時(shí)間就越短.導(dǎo)致示意圖不標(biāo)準(zhǔn)的原因在于∠A的度數(shù)不標(biāo)準(zhǔn),PA,PB及PC之間的長(zhǎng)度關(guān)系不準(zhǔn)確.對(duì)線段的長(zhǎng)度和角度把握不準(zhǔn)確,畫出的示意圖就會(huì)不標(biāo)準(zhǔn),這就影響到學(xué)生的解題思路,降低解題效率,甚至導(dǎo)致解答錯(cuò)誤.
從簡(jiǎn)單的圖形位置和大小形狀開始,讓學(xué)生多多練習(xí),提升學(xué)生觀察圖形的能力,以此來培養(yǎng)學(xué)生的圖感,提高解題效率.
畫圖的主要目的就是提供更好的解題思路,不同類型的圖能夠提供不同的解題思路.
例6已知△ABC,∠B與∠C的外角平分線相交于D點(diǎn),∠A的度數(shù)為40°,求∠D.
解該題目時(shí)可以畫一般圖,然后按照三角形外角與內(nèi)角之間的關(guān)系,通過推理運(yùn)算,求出∠D的度數(shù).也可以畫特例圖,比如∠B為90°,那么每個(gè)角的度數(shù)都能夠很容易知道.還可以畫準(zhǔn)確圖,畫好之后再進(jìn)行測(cè)量,能夠知道∠D的度數(shù).但是,這樣比較浪費(fèi)時(shí)間,還不一定能夠準(zhǔn)確知道角的度數(shù).因?yàn)樵擃}目為填空題,通過特例圖能夠快速求出∠D的度數(shù).若它是一道解答題,則需要畫出一般圖.所以,老師要讓學(xué)生學(xué)生按照不同的題目類型畫不同的圖,還要讓學(xué)生懂得忽略無關(guān)緊要的因素,抓住重要條件來進(jìn)行畫圖.
例7拋物線y=x2+2x-1上有點(diǎn)(-3.5,y1),(1.23,y2),(π,y3),比較y1,y2,y3的大小.
解決此類問題,畫示意圖比較好,只要確定拋物線的開口方向和對(duì)稱軸所處的大體位置,就可以很快地解出該題目.拋物線頂點(diǎn)的坐標(biāo)和位置以及拋物線的形狀的準(zhǔn)確性可以不考慮.教師既要讓學(xué)生養(yǎng)成圍繞解題目標(biāo)合理畫圖的好習(xí)慣,又要讓學(xué)生通過不斷訓(xùn)練形成會(huì)忽略無關(guān)緊要因素的技能.
需要進(jìn)行畫圖的題目,主要有兩種:(1)對(duì)學(xué)生畫圖的能力進(jìn)行鍛煉并考查的題目;(2)圖形復(fù)雜多樣,解題思路不唯一的題目.所以,教師需要讓學(xué)生在畫圖過程中考慮一種題目多個(gè)圖形的可能.
例8兩個(gè)圓相交,其公共弦長(zhǎng)為24米,兩個(gè)圓的半徑分別是13米與15米,求兩個(gè)圓心之間的距離(即圓心距).
解該題時(shí)要具體考慮兩個(gè)圓心和公共弦所處位置關(guān)系,學(xué)生在做該類題目時(shí)往往會(huì)遺漏兩個(gè)圓心在公共弦同一側(cè)的情況.該題目的特點(diǎn)是同一條件對(duì)應(yīng)不同的圖形,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,可把該類問題歸納成專題,通過專題訓(xùn)練促進(jìn)學(xué)生形成良好的畫圖解題習(xí)慣.
分類思想指的是我們研究的問題包含很多種情況,需要對(duì)所有可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行分別探討,并得出不同的結(jié)論.通過畫圖可避免出現(xiàn)重復(fù)、遺漏等問題,保證思維訓(xùn)練的完整性.下圖是由許多邊長(zhǎng)為1厘米的菱形構(gòu)成的網(wǎng)格,菱形的一個(gè)角的度數(shù)為60°,P點(diǎn)為一個(gè)格點(diǎn),以點(diǎn)P為直角頂點(diǎn)畫出直角三角形,請(qǐng)計(jì)算出直角三角形的斜邊長(zhǎng).
該題目以學(xué)生熟知的圖形為基礎(chǔ),讓學(xué)生通過動(dòng)手操作,找出以點(diǎn)P為直角頂點(diǎn)的所有情況.畫出圖形可以更簡(jiǎn)便有效地解答該題目.
畫圖可以開發(fā)學(xué)生的智力,提高學(xué)生的分析思考能力.因此,在初中數(shù)學(xué)課堂中教師要培養(yǎng)學(xué)生通過畫圖來思考問題的能力,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)的提升.
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2021年26期