韋瑜
摘要:在全面提倡素質(zhì)教育的今天,數(shù)學(xué)證明在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)技能兩方面起著非常重要的作用。但是,初中生在數(shù)學(xué)證明學(xué)習(xí)中,會(huì)出現(xiàn)明顯的兩極分化。這種差異絕不僅僅是由學(xué)生單方面造成的,數(shù)學(xué)證明的教學(xué)工作也有著很大的關(guān)系。研究初中數(shù)學(xué)證明教學(xué)工作的相關(guān)問題,對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量有著重要意義。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)證明題;教學(xué)思路;解題步驟
一、 初中數(shù)學(xué)證明題教學(xué)的重要性
數(shù)學(xué)證明是以一些基本概念和公理為基礎(chǔ),使用合乎邏輯的推理去決定判斷是否正確。數(shù)學(xué)證明的教育價(jià)值應(yīng)該體現(xiàn)在三方面:一是知識(shí)方面,數(shù)學(xué)證明能加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念和定理的理解;二是思維方面,數(shù)學(xué)證明能訓(xùn)練學(xué)生邏輯思維能力;三是文化方面,數(shù)學(xué)證明能夠讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)的理性精神,學(xué)會(huì)理性思考問題。最新的北師大版初中數(shù)學(xué)教材中,《證明》占了三章,這樣的安排是想讓學(xué)生通過對(duì)主要圖形的性質(zhì)及相互關(guān)系進(jìn)行大量的探索,同時(shí),使學(xué)生在推理的過程,進(jìn)行邏輯推理的訓(xùn)練,從而具備一定的推理能力,為今后的推理證明打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、 初中數(shù)學(xué)證明題的教學(xué)步驟
初中數(shù)學(xué)證明不僅是學(xué)習(xí)重點(diǎn),更是學(xué)習(xí)難點(diǎn),很多同學(xué)對(duì)證明題的解答無從著手,還有一部分學(xué)生雖然了解解題思路,但證明過程的敘述表達(dá)混亂,因此,教學(xué)中如何教導(dǎo)學(xué)生掌握正確的解題思路和解題技巧就顯得非常重要。下面談?wù)劰P者的教學(xué)步驟:
(1)讀題
筆者認(rèn)為,應(yīng)將讀題分為三個(gè)層次:第一層是粗讀,快速瀏覽題目,了解題目要求;第二層是細(xì)讀,在了解題目要求后,進(jìn)行有針對(duì)性地讀題,目的是弄清題設(shè)和結(jié)論,明白已知什么、需要證明什么。[1]如果題中給出的條件不是一目了然即有隱含條件的——這類題是證明題中的難點(diǎn),教師一定要指導(dǎo)學(xué)生如何去挖掘它們;第三層是記憶復(fù)述。在粗讀和細(xì)讀的基礎(chǔ)上,要做到能夠用自己的話語(yǔ)把原題的意思復(fù)述出來。能夠做到第三層,才算讀題完成。對(duì)于讀題這環(huán),必須嚴(yán)格按照前面三環(huán)執(zhí)行,因?yàn)樵趯?shí)際證題的時(shí)候,學(xué)生之所以找不到證明的思路或方法,就是學(xué)生漏掉題中某些已知條件或?qū)㈩}中某些已知條件記錯(cuò),如果能夠?qū)⒁阎獥l件記在心里并能復(fù)述出來就可以避免這種情況的發(fā)生。
(2)分析
教師要通過啟發(fā)性的語(yǔ)言或提問指導(dǎo)學(xué)生對(duì)題目進(jìn)行分析,學(xué)生在教師指導(dǎo)下,經(jīng)過一系列的判斷、比較、選擇,以及相應(yīng)的分析、綜合、概括等,發(fā)現(xiàn)解決問題的思路和方法,最后通過總結(jié),掌握證明的思路和方法
(3)演示
教師在解題過程中,一定要給學(xué)生作證題的書寫演示,并且必須嚴(yán)格要求自己,使學(xué)生今后能夠模仿這種合理、規(guī)范、科學(xué)地書寫證明過程。
(4)變式練習(xí)
在獲得某種基本的證明方法后,教師可以通過改變問題中的條件、變換求證的結(jié)論、改變圖形的形狀等多種途徑,讓學(xué)生去自行求證,通過這種方式,指導(dǎo)學(xué)生從不同的角度、不同的層次去思考問題。[2]通過變式訓(xùn)練,能夠展現(xiàn)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展、形成的完整認(rèn)知過程。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者深深體會(huì)到變式教學(xué)的妙處,它非常符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,學(xué)生可以把學(xué)到的方法靈活應(yīng)用于各種題目中去,這既培養(yǎng)了學(xué)生靈活多變的思維方法,又提高了學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng),從而有效地提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果。
三、 初中數(shù)學(xué)證明題的解題步驟
教師在具體教學(xué)實(shí)踐中,要把上述的教學(xué)步驟作為自己的教學(xué)思路,同時(shí),老師必須讓學(xué)生通過具體的解題過程來指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的解題步驟和技巧。下面通過一個(gè)例題來說明如何教導(dǎo)學(xué)生解答數(shù)學(xué)證明題。
[例題]證明:等腰三角形兩底角的平分線相等
1. 弄清題意——復(fù)雜語(yǔ)言簡(jiǎn)單化
此為“文字型”數(shù)學(xué)證明題,既沒有圖形,也無直觀的已知與求證。如何弄清題意呢?根據(jù)上面所講述的“三讀法”,找到命題的條件與結(jié)論至關(guān)重要,特別是隱形條件,這是解題成敗的關(guān)鍵。[3]然后用自己的語(yǔ)言表述成:如果在等腰三角形中分別作兩底角的平分線,那么這兩條平分線長(zhǎng)度相等。這樣題目要求我們做什么就非常清晰了。
2. 根據(jù)題意,畫出圖形——已知條件圖形化。
所謂已知條件圖形化,就是利用各種不同的符號(hào)將已知條件在圖形中直觀地表示出來。圖形對(duì)解決證明題,能起到直觀形象的提示,所以畫圖因盡量與題意相符合。并且把題中已知的條件,能標(biāo)在圖形上的盡量標(biāo)在圖形上。
3. 用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言與符號(hào)寫出已知和求證——文字語(yǔ)言符號(hào)化。
已知、求證必須用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和符號(hào)來表示。
已知:在△ABC中,AB=AC, BD、CE分別是△ABC的角平分線。
求證:BD=CE
4. 綜合分析已知、求證與圖形,找到思路——分析過程綜合化。
對(duì)于證明題,通常有兩種思維方式:
(1)正向思維。對(duì)于一般的題目,通過正向思考可以輕易解答,這里就不贅述了。
(2)逆向思維,即從相反的方向思考問題。在初中數(shù)學(xué)中,逆向思維是非常重要的思維方式,在證明題中體現(xiàn)的更加明顯,數(shù)學(xué)這門學(xué)科知識(shí)點(diǎn)很少,關(guān)鍵是怎樣運(yùn)用,對(duì)于初中數(shù)學(xué)證明題,最好用的方法就是用逆向思維法。[4]同學(xué)們?cè)谧x完一道題的題干后,感覺無從下手的話,可以先從結(jié)論出發(fā),慢慢推導(dǎo)出已知條件,從這個(gè)過程中就得出了解題的思路,最后把過程反著寫出來就行了。
5. 用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言與符號(hào)寫出證明的過程——文字語(yǔ)言符號(hào)化
證明過程的書寫,對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)與數(shù)學(xué)語(yǔ)言的應(yīng)用要求較高,在講解時(shí),要提醒學(xué)生任何的“因?yàn)椤⑺浴?,在書寫是都要符合公理、定理、推論或以已知條件相吻合,不能無中生有,必須要有根有據(jù)。
證明:
∵AB=AC(已知)
∴∠ABC=∠ACB(等邊對(duì)等角)
∵BD、CE分別是△ABC的角平分線(已知)
∴∠1=∠ABC, ∠2=∠ACB(角平分線的定義)
∴∠1=∠2(等量代換)
在△BEC與△CDB中,
∵∠ACB=∠ABC, BC=CB, ∠1=∠2
∴△BEC≌△CDB(ASA)
∴BD=CE(全等三角形的對(duì)應(yīng)邊相等)
6. 檢查證明的過程,看看是否合理、正確
任何正確的步驟,都有相應(yīng)的合理性和與之相應(yīng)證的公理、定理、推論,證明過程書寫完畢后,對(duì)證明過程的每一步進(jìn)行檢查,是非常重要的,是防止證明過程出現(xiàn)遺漏的關(guān)鍵。最后,同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)練習(xí)中要敢于嘗試,多分析,多總結(jié)。
顯然,初中數(shù)學(xué)證明的教學(xué)效果的提升,需要教師和同學(xué)的一致努力,教師們需要尋找更好的教學(xué)方式,同學(xué)們需要把教師的講解好好吸收,最終,才能達(dá)到最理想的效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 潘小明.現(xiàn)代教育技術(shù)條件下優(yōu)化初中數(shù)學(xué)證明教學(xué)[J]. 中小學(xué)信息技術(shù)教育. 2006(Z1)
[2] 王芳霞. 例談藏族學(xué)生在數(shù)學(xué)證明表述上常犯的錯(cuò)誤[J]. 西藏教育. 2010(11)
[3] 胡炳生. 略談數(shù)學(xué)證明的文化意義[J]. 中學(xué)數(shù)學(xué)雜志. 2003(07)
[4] 方勤華. 教好數(shù)學(xué)的一個(gè)重要視角——理解推理論證能力[J]. 數(shù)學(xué)通報(bào). 2010(01)