龔美華
摘要:中點(diǎn)作為初中數(shù)學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)于很多學(xué)生而言并不陌生,但中點(diǎn)本身涵蓋的內(nèi)容較多,而且隨著幾何知識(shí)的不斷深入學(xué)習(xí),也會(huì)了解到更多的中點(diǎn)知識(shí)。而在中考改革工作全面落實(shí)后,中點(diǎn)成為了幾何專題中的核心關(guān)鍵內(nèi)容,備受青睞,需要學(xué)生在復(fù)習(xí)階段展開全面系統(tǒng)的分析?;诖?,本文以2021年北京市中考數(shù)學(xué)試卷第27題為例,借助輔助線方式,強(qiáng)化圖形認(rèn)識(shí),合情合理展開思維推理,進(jìn)一步了解中點(diǎn)問題的解題方式,為中考考試奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:中點(diǎn)問題;平面幾何;思維推理;圖形思維
一、中點(diǎn)問題的解題思路分析
從目前來看,初中階段關(guān)于中點(diǎn)的知識(shí)內(nèi)容有很多,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:線段的中點(diǎn),三角形的中線,全等三角形中的倍長(zhǎng)中線法,等腰三角形中的三線合一,直角三角形中斜邊上的中線等于斜邊的一半,平面直角坐標(biāo)系中中點(diǎn)坐標(biāo)公式,中位線,圓中的垂徑定理,相似中的重心等等。這些概念都有可能在中考中遇見,這不僅考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念知識(shí)的了解情況,也對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力提出了一定要求。中點(diǎn)問題本身也屬于平面幾何證明題的一種,學(xué)生需要具備良好的邏輯推理能力,同時(shí)能夠在解題過程中構(gòu)造輔助線,強(qiáng)化自身的創(chuàng)新意識(shí)。新時(shí)期,教師也要有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀意識(shí),為學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的成長(zhǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
從過往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看,添加輔助線是中點(diǎn)問題常見的解題方法,雖然沒有固定的方法,但卻有規(guī)律可循,教師要在教學(xué)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生深入挖掘題設(shè),讓學(xué)生能夠抓住特定條件的本質(zhì)特征,找到已知條件和未知條件之間的必然聯(lián)系,強(qiáng)化自身的創(chuàng)新意識(shí),借助圖形解題法,合情合理的進(jìn)行推理,強(qiáng)化數(shù)學(xué)思維??偟膩碚f,中點(diǎn)問題幾乎貫穿了平面幾何,除了輔助線解題法之外,還可以考慮中位線解題法,可以幫助學(xué)生清晰的判斷數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系。另外,中點(diǎn)問題較為分散,會(huì)衍生出不同幾何圖形的種種變化,借助多元化的解題方式和解題思路,解決平面幾何中的中點(diǎn)問題。在實(shí)際解題過程中,學(xué)生要學(xué)會(huì)借助不同的方式轉(zhuǎn)化條件、制造聯(lián)系,從而快速的解決問題。
二、中點(diǎn)問題的解題案例分析
中點(diǎn)是中考中的重點(diǎn)考察內(nèi)容之一,下題為北京市中考數(shù)學(xué)試卷中出現(xiàn)的又見中點(diǎn)相關(guān)試題,作為經(jīng)典的中點(diǎn)考核題目,具體內(nèi)容如下:在△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,M為BC的中點(diǎn),點(diǎn)D在MC上,以點(diǎn)A為中心,將線段AD順時(shí)針旋轉(zhuǎn)a得到線段AE,連接BE,DE。求解:∠BAE與∠CAD誰大,并且用等式表示線段BE、BM、MD之間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí),還要證明過點(diǎn)M作AB的垂線,交DE于點(diǎn)N,用等式表示線段NE與ND的數(shù)量關(guān)系。
解題:
因?yàn)锳B=AC,M為BC中點(diǎn)
可得∠CAM=∠BAM,∠AMC=90°
由MN⊥AB于K,可得∠AKM=∠AMC=90°。
考慮到Rt△AKM和Rt△AMC內(nèi)角和相等,
可得∠AMK=∠C=∠ADE。
易證△ADF∽△NMF,
又∠AFM=∠DFM,于是可得△AFN∽△DFM.
可得∠ANF=∠DMF=90°,
易得AN為等腰△ADE的中線,得NE=ND。
三、中點(diǎn)問題的解題策略分析
中點(diǎn)問題作為近幾年來的幾何壓軸題,重點(diǎn)考察學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合應(yīng)用能力,在不同題目上考察的內(nèi)容各不相同,也對(duì)初中數(shù)學(xué)教學(xué)提供了一定的指導(dǎo)。
(一)中位線解題策略
在平面幾何相關(guān)的考題中,以圓、三角形等數(shù)學(xué)核心知識(shí),雖然綜合性較強(qiáng),難度較大,但解題方式很多,根據(jù)不同的解題方法選擇,產(chǎn)生的效果也各不相同。這就需要教師在教學(xué)過程中,充分把握住課程標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化能力培養(yǎng),讓學(xué)生充分掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,保證每個(gè)學(xué)生都可以得到良好的發(fā)展。從中點(diǎn)這一專題中的試題情況來看,大多具有多種不同的解題方法,學(xué)生選擇的方式不同,解題速度快慢不同。中點(diǎn)對(duì)于大部分學(xué)生而言,是非常熟悉的內(nèi)容,輔助線是最常見的解題策略,構(gòu)造中位線是最常見的一種,上述案例中也是通過構(gòu)造中位線,制造出相應(yīng)的兩平行關(guān)系,從而完成具體的解題。一般情況下,中位線法主要應(yīng)用在題目條件中出現(xiàn)了中點(diǎn),就可以利用另一邊的重點(diǎn),構(gòu)造出相應(yīng)的中位線。中位輔助線法有兩種不同的取證手段,分別為等量關(guān)系和平行關(guān)系,上述案例中采用的是等量關(guān)系。而在平行關(guān)系中,也可以通過平行關(guān)系下的相關(guān)概念定理完成解題。
(二)中線加倍解題策略
近幾年來,各地區(qū)的中考試題中的平面幾何考察知識(shí)點(diǎn)、考察能力都發(fā)生了極大的變化,除了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)能力之外,更重視學(xué)生的綜合性和實(shí)際應(yīng)用能力。除了中位線解題策略之外,還可以采用中線加倍的輔助線策略,需要結(jié)合條件中的三角形中線,將中線延長(zhǎng),構(gòu)造出全等三角形,將條件進(jìn)行下一步轉(zhuǎn)化,更好的完成解題。以中點(diǎn)問題為例,在教學(xué)過程中,還可以借助2倍角轉(zhuǎn)化和高線對(duì)稱法等最常見的輔助線解決策略,分析決策問題,主要考察的學(xué)生平面幾何能力以及圖形結(jié)合的的掌握情況,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到中點(diǎn)知識(shí)的重要性。除了輔助線之外,在實(shí)際解題過程中,還要充分考慮到其中存在的問題和具體條件,完成相應(yīng)的解題。
綜上所述,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要設(shè)計(jì)出多元化、全面性的課堂空間,從而讓學(xué)生主動(dòng)的投入到教學(xué)活動(dòng)中。從目前中考試題來看,每一問都包含了多種解題方法,考察學(xué)生快速調(diào)取知識(shí)、合理選擇方法的能力。實(shí)際上,就是在要求強(qiáng)化對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng),讓學(xué)生在知識(shí)應(yīng)用中形成經(jīng)驗(yàn),真正實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)。
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