[摘 要]
經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐,筆者將初中幾何證明教學(xué)總結(jié)為四個(gè)階段的教學(xué)模式:其中,第一階段教學(xué)都是針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中所遇到的問題而設(shè)計(jì),有效地解決了學(xué)生如逆向思維能力差、對(duì)條件和結(jié)論混淆不清等問題,提高了課堂教學(xué)效率,培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)能力。
[關(guān)鍵詞]
幾何直覺;規(guī)范語言;變式教學(xué);一題多解
第一階段——以實(shí)驗(yàn)幾何為主,逐步向說理過渡再到簡(jiǎn)單的推理
這一階段主要在初一、初二上學(xué)期,這一期間以實(shí)驗(yàn)幾何為主逐步向說理過渡再到簡(jiǎn)單的推理,在教學(xué)中分組活動(dòng),組織學(xué)生動(dòng)手操作,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中觀察、歸納、猜想,得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的幾何直覺。要注意學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生對(duì)文字語言、圖形語言、符號(hào)語言三種語言的轉(zhuǎn)化,熟記幾何術(shù)語,提高使用幾何語言的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。如圖1在進(jìn)行平行線的性質(zhì)教學(xué)時(shí),教材使用了猜一猜、量一量、拼一拼、看一看得出兩直線平行內(nèi)錯(cuò)角相等的結(jié)論,用符號(hào)語言表示為[∵a∥b,∴∠2=∠3]。例如:如圖已知a∥b,那么[∠2與∠3]相等嗎?為什么?
解:∵a∥b(已知),∴∠1=∠2(兩直線平行,同位角相等)
又[∵∠1=∠3](對(duì)頂角相等)[∴∠2=∠3](等量代換)
第二階段——初二到初三階段從簡(jiǎn)單推理向證明過渡
在初二剛接觸一個(gè)新內(nèi)容時(shí),筆者先采用分點(diǎn)式(西南師大數(shù)學(xué)系陳重穆教授在內(nèi)地版幾何教材中提出的)表達(dá),在利用綜合式表達(dá),最終實(shí)現(xiàn)幾何語言的規(guī)范性。
例如:圖2,已知AB=CD,AD=CD,[∠1=∠2],求證:BE=BF。
<F:\TM\中小學(xué)\2015\3期\t3q-30.tif>[圖2]
“綜合式”證明:連接BD,在△ABD和△CBD中
[∵]AB=BC,AD=CD(已知),BD=BD(公共邊),
[∴][△ABD]≌[△][CBD](SSS)
[∴][∠]A=[∠]C(全等三角形的對(duì)應(yīng)角相等)
而[∠]1=[∠]2(已知)[∴][△]ABE≌[△]CBF(ASA)
[∴]BE=BF(全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等)
以上兩個(gè)階段已在初一、初二完成。
第三階段——初三階段邏輯證明形成的重要階段
這一階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)完圖形的性質(zhì),大部分證明題都是綜合題,是幾何證明的難點(diǎn),在教學(xué)中做到如下幾點(diǎn):
首先課前準(zhǔn)備:加強(qiáng)師生情感,對(duì)學(xué)生進(jìn)行心理疏導(dǎo),克服學(xué)生對(duì)幾何證明的畏難情緒,將學(xué)生分為幾個(gè)學(xué)習(xí)小組(4人一組),實(shí)行生幫生。并要求準(zhǔn)備筆記本和改錯(cuò)本,收集一些典型的錯(cuò)題。
其次是課堂教學(xué):
1.在初三幾何證明一、二、三中,大部分知識(shí)是已經(jīng)學(xué)過的圖形知識(shí),我先將已學(xué)的相關(guān)性質(zhì)和判定做總結(jié)歸納,形成一定的知識(shí)結(jié)構(gòu),再將一些重要的定理進(jìn)行證明,在這期間可結(jié)合證明的內(nèi)容進(jìn)行合作學(xué)習(xí),得出結(jié)論,使學(xué)生達(dá)到知其然還知其所以然。
2.培養(yǎng)學(xué)生劃分幾何命題的“題設(shè)”和“結(jié)論”將文字?jǐn)⑹龅拿}改為符號(hào)語言,并畫出圖形。由于學(xué)生在證明幾何問題時(shí)總是分不清問題的題設(shè)和結(jié)論,因此會(huì)劃分命題的題設(shè)和結(jié)論是解決問題的保證。將文字語言圖形化,符號(hào)化的意識(shí)應(yīng)貫穿幾何教學(xué)的始終,這樣,有利于為幾何證明的學(xué)習(xí)建立良好的基礎(chǔ)。
3.強(qiáng)化分析過程,逐步加大題目的難度。學(xué)生不能解決幾何問題的主要原因是不會(huì)分析,不知道為什么這樣去想,在幾何證明教學(xué)時(shí),多在分析問題上下功夫,力求教會(huì)學(xué)生分析方法,提高學(xué)生幾何知識(shí)的有效性,如在證明三角形全等的題目中,應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到哪些是已知的可以直接用作三角形全等的條件,那些需要變?yōu)槿切蔚倪吔呛蟛拍苁褂?。判定中還缺什么條件應(yīng)當(dāng)怎樣進(jìn)行推理,防止學(xué)生把所有的條件都寫到一起,等學(xué)生有了推理能力后再適當(dāng)?shù)丶哟箅y度。
4.是進(jìn)行變式教學(xué),使學(xué)生在變式中找到問題的本質(zhì),體會(huì)萬變不離其宗的道理。例如:圖3已知在△ABC中,如果[∠C=90°],[∠A=30°],
AB的中垂線分別交AB,AC于D、E。
求證:BE=2CE。
變式1:把已知條件[∠A=30°],
與AB=2CE互換,命題成立嗎?
變式2:在△ABC中,如果
[∠]B=2[∠]A,AB=2BC,求證:△ABC是直角三角形。
5.及時(shí)了解學(xué)情,充分收集反饋信息。學(xué)習(xí)幾會(huì)導(dǎo)致不少學(xué)生的弱化,他們本來就聽不懂,需要看老師和同學(xué)的過程,時(shí)間一長(zhǎng)就出現(xiàn)了抄襲。為避免這種現(xiàn)象出現(xiàn),對(duì)中下的學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行面批,對(duì)其進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo),而對(duì)于不能及時(shí)批改的作業(yè),把他們分成7個(gè)小組,每組每次抽一人交換批改,再要求他們將每組的信息收集起來,教學(xué)時(shí)就針對(duì)有問題的學(xué)生提問。
第四階段——復(fù)習(xí)階段
在這一階段,平時(shí)講的一般都是歷年中考題或是與中考題類似的題:
分割中考題,抽取基本圖形劃歸題目類型。
不但要注重正向思維的培養(yǎng),還要注重逆向思維的培養(yǎng),如在認(rèn)真讀完一道題后,不知道從何入手,可引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)論出發(fā),例如,要證明某兩邊相等,那么可以結(jié)合圖形可以看出只要證明兩個(gè)三角形全等即可;要證明三角形全等,結(jié)合圖形和所給的條件,看看還需要什么條件,證明這個(gè)條件需要做什么輔助線,這樣思考,就會(huì)找到證明思路,再把過程寫下來。
注重?cái)?shù)學(xué)思想方法的滲透。在初三的復(fù)習(xí)中題目繁多,有一部分同學(xué)今天做了明天忘,出現(xiàn)搞題海戰(zhàn)術(shù)的現(xiàn)象。因此,在教學(xué)中要注重?cái)?shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法的滲透。第一輪復(fù)習(xí)要注意學(xué)生對(duì)概念的理解和形成,概念是數(shù)學(xué)思想方法的萌芽階段,在每一部分復(fù)習(xí)完后及時(shí)小結(jié),形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò),再次提煉其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法。在專題復(fù)習(xí)階段,對(duì)某一類問題的數(shù)學(xué)思想方法,專門設(shè)計(jì)一些練習(xí),以強(qiáng)化這一思想方法。
注重反思,利用一題多解培養(yǎng)思維的廣闊性。
①在上課時(shí)教會(huì)學(xué)生如何反思。如在講解下列題目時(shí)可以這樣處理:
例:圖4在梯形ABCD中,AB∥CD,[∠A=90?],AB=2,BC=3,CD=1,E是AD中點(diǎn)。求證:CE[⊥]BE
證明:
如圖5,過點(diǎn)C作[CF⊥AB],垂足為F,因?yàn)樵谔菪蜛BCD中,AB∥CD,[∠A=90?],
所以[∠D=∠A=∠CFA]=90[?],所以四邊形AFCD是矩形,AD=CF.BF=AB-AF=1,在Rt△BCF中,[CF2=BC2-BF2=8].所以AD=CF=[22].
因?yàn)镋是AD中點(diǎn),所以DE=AE=[12AD]=[2]
在Rt△ABE和Rt△DEC中,[EB2=AE2+AB2]=6,
[EC2=DE2+CD2=3],[EB2+EC2=9=BC2]
所以[∠CEB=90?],所以CE[⊥]BE
以上參考答案的證明過程無可挑剔。但是下面的證明方法似乎更具一般性:
證明:如圖6,取BC的中點(diǎn)F,連結(jié)EF,
因?yàn)锳B=2,DC=l,BC=3
所以中位線[EF=AB+DC2=2+12=1.5=BC2]
所以△BEC為直角三角形.所以CE[⊥]BE。
證明過程沒有用到[∠A=90?](直角梯形)這一條件。當(dāng)然,還有以下證法也沒有用到[∠A=90?]這一條件。輔助線如圖7所示。
證明:延長(zhǎng)CE,與BA交于F,
因?yàn)樵谔菪蜛BCD中,AB∥CD
所以[∠]DCE=[∠]AFE
因?yàn)镋是AD中點(diǎn),所以DE=AE,在△DCE和△AFE中
[∠]DCE=[∠]AFE,DE=AE,[∠]DEC=[∠]AEF
所以△[DCE?△AFE(ASA)]所以CE=FE,CD=FA
因?yàn)锳B=2,DC=1,BC=3.所以FB=FA+AB=CD+AB=1+2=3=BC,
所以△BFC是等腰三角形,所以CE=FE, 所以CE[⊥]BE。
②督促學(xué)生在課后進(jìn)行反思。每節(jié)課后留給學(xué)生思考回顧,并要求學(xué)生把當(dāng)天的知識(shí)總結(jié)在家庭作業(yè)前。在每次的作業(yè)或試卷發(fā)下來后將錯(cuò)題收集在錯(cuò)題集中,并把錯(cuò)的原因和正確的解答寫在后面。
③每學(xué)完一節(jié),或一章,要求學(xué)生做出這一章的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,并帶領(lǐng)學(xué)生回顧本章中的主要數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。找出學(xué)生存在的問題,適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)相關(guān)的練習(xí)。
利用精心準(zhǔn)備的小試卷,提高學(xué)生的解題速度和解題質(zhì)量。
在中考前復(fù)習(xí)期間,先告知學(xué)生第二天的復(fù)習(xí)內(nèi)容要求學(xué)生先回去復(fù)習(xí)該部分的課本,然后在講課前發(fā)放之前準(zhǔn)備的相關(guān)內(nèi)容的試卷,一般有6至8題,(主觀客觀相結(jié)合),要求學(xué)生在12分鐘內(nèi)完成,然后相互小組交換批改,收集問題。再結(jié)合問題繼續(xù)復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)。這樣,既能加強(qiáng)學(xué)生課后復(fù)習(xí)的監(jiān)控力度,又能提高學(xué)生的解題速度和質(zhì)量。
事實(shí)上,不管是在哪個(gè)階段,有一些方法都是相通的,只是在某些階段一些方法比較突出,另一些方法起到輔助作用。
[參 考 文 獻(xiàn)]
[1]陳應(yīng)明.“分點(diǎn)式”證明是幾何證明的良好途徑[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,1993(2).
[2]張麗珍.復(fù)習(xí)幾何證明題的幾點(diǎn)建議[J].《新課程.上旬》,2011(12).
[3]郭興淑.反思與回顧在中學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)周報(bào)教研版,2012(22).
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