在初中數(shù)學的猜想證明類題型中,探討有關(guān)平面幾何圖形中的圖形形狀、線段長度之間的關(guān)系等問題,是最近幾年各地統(tǒng)考和中考的熱點題型,畢竟初中幾何問題中的數(shù)學猜想不僅僅是一種合理的推理,更是一種探索未知世界的勇氣與智慧.
2 教學策略
對于這個以矩形折疊為背景的有關(guān)小組猜想證明的問題,我們不難發(fā)現(xiàn)學生首先需要仔細觀察給定的圖形,從具體的實例中捕捉信息,進而推斷出潛在的信息.這一過程不僅鍛煉了學生的觀察力,更激發(fā)了他們探索未知的熱情,也考驗了數(shù)學表達能力,幫助他們建立起數(shù)學知識之間的鏈接,使得學生可以更加清晰地理解數(shù)學知識之間的聯(lián)系,逐步構(gòu)建完整的數(shù)學知識體系.這正是培養(yǎng)學生解決問題能力的重要途徑.
另外,通過折疊問題的小組討論進行猜想證明,可以看出在數(shù)學猜想證明的教學中,平面幾何因其直觀性與邏輯性的結(jié)合,成為培養(yǎng)學生數(shù)學思維能力的有效載體.以一道矩形折疊問題的猜想證明為例的解題教學策略,分步驟闡述如何引導學生完成“觀察猜想一分析驗證一邏輯證明”的過程,通過對該例題的剖析,我們可以反思這類問題的課堂教學策略,具體總結(jié)歸納如下:
2.1創(chuàng)設(shè)情境,引導觀察歸納
通過生動的圖形或動態(tài)演示,教師可以激發(fā)學生自主發(fā)現(xiàn)規(guī)律.例如,通過圖1中矩形紙片的折疊和旋轉(zhuǎn),學生可以直觀地觀察到對稱性和線段的關(guān)系.這種直觀感知能夠引導學生進行初步的觀察與歸納,為后續(xù)的猜想提供線索.教師可以通過這些具體情境引導學生提出自己的猜想,激發(fā)他們的思維.
2.2拆解猜想結(jié)構(gòu),明確證明目標
在教學過程中,教師應(yīng)幫助學生將猜想轉(zhuǎn)化為“已知條件一結(jié)論\"的邏輯框架,清晰地拆解問題的中間環(huán)節(jié).比如,在例題的第(2)問,學生需要證明兩個三角形全等,教師應(yīng)通過拆解猜想,引導學生逐步明確需要證明的每個步驟,如角度相等、線段相等等.明確目標后,學生可以有的放矢地進行推理與驗證.
2.3逆向分析與綜合法相結(jié)合
逆向分析有助于學生從結(jié)論出發(fā),反推所需條件.在數(shù)學證明中,學生常常面臨如何有效運用已知條件的問題,教師可以引導學生從證明目標開始,反向推導出推理過程.例如,在上述例題中,通過觀察圖形的對稱性和旋轉(zhuǎn)性質(zhì),學生可以逆向推理出兩三角形全等,從而得出結(jié)論.通過綜合已有知識,學生可以找到更加簡潔的證明路徑.
2.4轉(zhuǎn)化策略:幾何問題代數(shù)化
將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,是解決復雜幾何問題的有效方法.教師可以引導學生使用坐標系或代數(shù)符號來表達幾何關(guān)系,進而轉(zhuǎn)化為方程來求解.通過這種轉(zhuǎn)化,學生可以更加靈活地運用數(shù)學工具解決問題.
2.5合作探究與反思遷移
通過小組討論,學生能夠相互啟發(fā),共同探討猜想的可能性和證明的方法.教師可以鼓勵學生在小組內(nèi)分享自己的想法,并通過討論進一步深化對猜想的理解.此外,教師可以設(shè)計變式訓練,讓學生在不同的情境中進行反思和遷移,將所學的證明方法應(yīng)用于新的問題中.這樣的合作探究不僅有助于學生理解猜想的本質(zhì),還能促進他們解決問題能力的提升.
2.6錯誤分析與矯正
在教學過程中,教師應(yīng)關(guān)注學生在猜想和證明過程中可能出現(xiàn)的常見邏輯漏洞.教師可以設(shè)計針對性的辨析活動,引導學生發(fā)現(xiàn)并修正自己的錯誤.教師通過提前預判學生可能出現(xiàn)的錯誤,及時進行矯正,幫助學生提高數(shù)學推理的嚴謹性[1].
由此可見,通過情境創(chuàng)設(shè)、結(jié)構(gòu)分析、策略轉(zhuǎn)化及合作反思,學生不僅能掌握證明技巧,更能形成數(shù)學研究的思維模式一一從觀察提出問題,以理性解決問題,最終實現(xiàn)創(chuàng)新能力的滲透.
總而言之,平面幾何圖形中的有關(guān)猜想證明問題在數(shù)學中扮演著舉足輕重的角色.正是有了猜想,學生的思維才有了飛翔的翅膀;正是有了猜想,學生才有了創(chuàng)新的空間和原動力.激發(fā)學生的猜想能力,能促進他們更加全面地掌握數(shù)學知識,提高思維的活躍性,從而實現(xiàn)數(shù)學綜合素質(zhì)的提升.讓我們加強對該類題型規(guī)律的總結(jié),讓學生在探索與猜想中享受數(shù)學的樂趣,成就更加輝煌的數(shù)學人生.
參考文獻:
[1]黃琦琦.在初中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學猜想思維[J].文理導航(上旬),2011(1):19.