杜永溪
【摘要】 教師在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過(guò)程中,應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生鞏固所學(xué)的知識(shí)由“量”到“質(zhì)”的飛躍這一轉(zhuǎn)化過(guò)程.“由點(diǎn)及面,多向輻射”的復(fù)習(xí)方式就是熟悉基本圖形,通過(guò)圖形變換,把有關(guān)知識(shí)通過(guò)圖形演變讓學(xué)生分析探究,由圖形得出性質(zhì),多向輻射,牽出知識(shí)和思想方法的紅線(xiàn),使學(xué)生形成知識(shí)系統(tǒng)和方法系統(tǒng),形成數(shù)學(xué)思想和解決問(wèn)題的能力.
【關(guān)鍵詞】 基本圖形,分析圖形,培養(yǎng)能力
許多九年級(jí)學(xué)生反映不會(huì)復(fù)習(xí)幾何,以為幾何復(fù)習(xí)就是做題,把復(fù)習(xí)等同于做題.但是有同學(xué)做了大量的幾何題,復(fù)習(xí)的效果卻不明顯,在面對(duì)幾何問(wèn)題時(shí)仍然沒(méi)有多少把握,缺乏分析幾何問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法和能力.而這些方法和能力又是中考復(fù)習(xí)階段必須形成的.
該如何有效組織中考幾何復(fù)習(xí)呢?本人做了一種新嘗試——由點(diǎn)及面,多向輻射.這是基于幾何基本圖形的復(fù)習(xí)方法,經(jīng)過(guò)連續(xù)兩年中考復(fù)習(xí)的實(shí)踐,取得了不俗的效果.
下面我從特殊平行四邊形——菱形的復(fù)習(xí)介紹這種復(fù)習(xí)方法.
在復(fù)習(xí)菱形時(shí),我從一個(gè)一般的菱形入手:
問(wèn)題1:當(dāng)我們看到一個(gè)菱形時(shí),你能從圖形中得到哪些性質(zhì)?其中有哪些邊角的特殊數(shù)量關(guān)系?如圖1.
此時(shí)學(xué)生能把菱形的邊角性質(zhì)做一個(gè)回顧.
然后在圖1的基礎(chǔ)上添加一條對(duì)角線(xiàn)AC,如圖2,有了下一步思考.
問(wèn)題2:在圖2中你能得到哪些圖形和性質(zhì)?
學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)圖中△ABC≌△ADC,∠ACD = ∠ACB = ∠BAC = ∠DAC.
接著連接BD交AC于點(diǎn)O,如圖3.
問(wèn)題3:在圖3中你又能得到哪些特殊圖形和性質(zhì)?
學(xué)生經(jīng)過(guò)觀察和分析不難發(fā)現(xiàn),圖中有四個(gè)全等的直角三角形、兩對(duì)全等的等腰三角形、AC與BD的垂直平分關(guān)系等結(jié)論.
以上三個(gè)問(wèn)題旨在引導(dǎo)學(xué)生回顧復(fù)習(xí)菱形的重要性質(zhì),以及啟發(fā)學(xué)生能通過(guò)觀察分析圖形,發(fā)掘其中的特殊圖形和數(shù)量關(guān)系,學(xué)會(huì)讀圖.
此后,我從兩個(gè)方面進(jìn)一步變換圖形,挖掘性質(zhì),達(dá)到多向輻射的復(fù)習(xí)目的:
問(wèn)題4:在圖3的條件下,你有什么方法計(jì)算菱形的面積?
大部分學(xué)生能想起通過(guò)對(duì)角線(xiàn)計(jì)算菱形面積的公式.然后老師請(qǐng)同學(xué)分析此公式的推導(dǎo)方法,進(jìn)一步加深對(duì)角線(xiàn)分割菱形轉(zhuǎn)化為特殊三角形的理解.
問(wèn)題5:如圖4,四邊形ABCD中,AC⊥BD,你能計(jì)算四邊形的面積嗎?并分析你的方法.
學(xué)生通過(guò)剛才菱形面積的計(jì)算方法,不難遷移聯(lián)想到此四邊形也能利用對(duì)角線(xiàn)來(lái)計(jì)算面積.通過(guò)問(wèn)題5的思考學(xué)生能從特殊四邊形過(guò)渡到具有相同特征的一般四邊形,培養(yǎng)了學(xué)生思維的遷移能力和靈活性.
再回到圖3.
問(wèn)題6:在圖3的基礎(chǔ)上取BC中點(diǎn)E,連接OE,得到圖5,請(qǐng)認(rèn)真分析,你能得出哪些重要的結(jié)論?
這個(gè)問(wèn)題很開(kāi)放,結(jié)論很多,旨在鍛煉學(xué)生觀察分析圖形的能力,給學(xué)生幾分鐘時(shí)間認(rèn)真分析歸納,得到了許多有益的發(fā)現(xiàn):OE為△ABC和△BCD的中位線(xiàn),OE∥AB∥CD,OE = ■AB = ■CD,OE = CE = BE = ■BC,△OEC和△OEB為等腰三角形,△OEC∽△ABC,等等.
在此基礎(chǔ)上設(shè)置兩個(gè)具體的問(wèn)題,鞏固學(xué)生剛才發(fā)現(xiàn)的結(jié)論:
問(wèn)題7:如圖5,若OE = 2,則菱形的周長(zhǎng)為 ;
若AC = 6,BD = 8,則△OCE的周長(zhǎng)為 ,面積為 .
在圖5的基礎(chǔ)上再進(jìn)一步.
問(wèn)題8:取CD 、AD、AB的中點(diǎn)F、G、H,并連接EF、FG、GH、EH,得到圖6,判斷四邊形EFGH的形狀,并說(shuō)明理由.
還可以把圖形一般化,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生思維的遷移能力.
問(wèn)題9:如圖7,四邊形ABCD中,AC⊥BD,E、F、G、H為四邊中點(diǎn),判斷四邊形EFGH的形狀,并證明你的結(jié)論.
到此時(shí),我們把菱形與三角形的有關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)了,既復(fù)習(xí)菱形的有關(guān)性質(zhì),也再次鞏固了矩形、全等三角形、相似三角形、等腰三角形、直角三角形以及三角形中位線(xiàn)的有關(guān)知識(shí)和方法,達(dá)到多向輻射的目的.
并且在整個(gè)探究過(guò)程中,以圖形變換為主線(xiàn),從一個(gè)最基本的圖形開(kāi)始,不斷變換,增加線(xiàn)條,構(gòu)造性質(zhì)豐富的圖形.而每一步都只呈現(xiàn)圖形,設(shè)置開(kāi)放性的問(wèn)題,讓學(xué)生從已知條件出發(fā)邏輯地導(dǎo)出應(yīng)有的結(jié)論,旨在培養(yǎng)學(xué)生觀察分析圖形的意識(shí)和能力,發(fā)展學(xué)生思維的廣闊性,把其中包含的特殊圖形和特殊性質(zhì)發(fā)掘出來(lái)之后,就能輕松解決問(wèn)題了.這種方式也是為了教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)幾何的方法,就是要充分分析圖形,展開(kāi)聯(lián)想,挖掘其中的基本圖形和數(shù)量關(guān)系.
回到圖1,繼續(xù)變換.
問(wèn)題10:在圖1的基礎(chǔ)上,取菱形的邊CD、BC上兩點(diǎn)E、F,且DE=CF,得到圖8,判斷AE和AF的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
本題只需連接AC,證明一對(duì)全等三角形即可.
問(wèn)題11:在圖8的基礎(chǔ)上連接EF,得到圖9,判斷△AEF的形狀并證明.
問(wèn)題12:如圖8,若點(diǎn)E、F是邊CD、BC上的動(dòng)點(diǎn),滿(mǎn)足DE=CF,在兩點(diǎn)移動(dòng)過(guò)程中,△AEF的形狀會(huì)發(fā)生改變嗎,請(qǐng)說(shuō)明理由.
問(wèn)題13:在問(wèn)題12的基礎(chǔ)上,若菱形ABCD中,∠ABC = 60°,猜想△AEF的形狀并證明.
問(wèn)題10-13是一組遞進(jìn)式的問(wèn)題,從一個(gè)菱形的最基本圖形出發(fā),從判斷線(xiàn)段AE,AF的數(shù)量關(guān)系遞進(jìn)到探究它們所在△AEF的形狀,從定點(diǎn)問(wèn)題遞進(jìn)到動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,由靜態(tài)過(guò)渡到動(dòng)態(tài),從特殊到一般,再?gòu)囊话慊氐教厥?,既?fù)習(xí)考查了學(xué)生菱形和等腰三角形的有關(guān)性質(zhì),也訓(xùn)練了學(xué)生構(gòu)造全等三角形的基本能力,還培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)動(dòng)變化的數(shù)學(xué)思維.
問(wèn)題14:在問(wèn)題13的基礎(chǔ)上,若菱形的邊長(zhǎng)為4 cm,求△AEF面積的最大和最小值.
問(wèn)題15:在問(wèn)題14的基礎(chǔ)上,當(dāng)點(diǎn)E、F在什么位置時(shí),△CEF有最大面積,求出最大面積.
問(wèn)題14、15是在剛才的幾何圖形之上構(gòu)造的“最大面積”問(wèn)題,其中問(wèn)題14中△AEF的最大(或最?。┟娣e問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為其邊AE(或AF)的最大(或最?。﹩?wèn)題,連帶復(fù)習(xí)了垂線(xiàn)段最短的應(yīng)用,技術(shù)難度不算大,但思維量不小,并且學(xué)生容易往構(gòu)造關(guān)于△AEF面積的二次函數(shù)求最大(或最?。┲档姆较蛩伎?,這就難以解決了.而△CEF的最大面積問(wèn)題可以有兩個(gè)思考方向,首先是在四邊形AECF中利用△AEF的最小面積,可以求出△CEF的最大面積(因?yàn)樗倪呅蜛ECF面積是菱形面積的一半,為定值);也可以直接過(guò)點(diǎn)F作EC的垂線(xiàn)段,如圖10,利用三角形的面積公式構(gòu)造關(guān)系△CEF面積的二次函數(shù),轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最大值問(wèn)題,這是學(xué)生熟悉的思路.
設(shè)置以上兩個(gè)問(wèn)題旨在溝通幾何與代數(shù)的聯(lián)系,這類(lèi)問(wèn)題是中考試題中常見(jiàn)的綜合性問(wèn)題,訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力和意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的思維能力,達(dá)到由點(diǎn)及面、多向輻射的復(fù)習(xí)效果.
課堂的最后階段,我做了總結(jié)性表述:我們幾何的復(fù)習(xí)不能停留在記住幾個(gè)定理,也不能停留在會(huì)做幾個(gè)題目,而是要多從研究圖形出發(fā),學(xué)會(huì)分析圖形,展開(kāi)聯(lián)想,發(fā)掘其中的特殊圖形和位置、數(shù)量關(guān)系,運(yùn)用有關(guān)性質(zhì),培養(yǎng)分析圖形和解決問(wèn)題的能力.掌握了工具,有了思維能力,方能應(yīng)對(duì)可能遇到的一切問(wèn)題.
我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生指出“學(xué)習(xí)有兩個(gè)過(guò)程,一個(gè)是從薄到厚,一個(gè)是從厚到薄.”前者是量的積累,后者則是質(zhì)的飛躍.教師在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過(guò)程中,不僅應(yīng)該要求學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)、典型的例題進(jìn)行反思,而且還應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生鞏固所學(xué)的知識(shí)由“量”到“質(zhì)”的飛躍這一轉(zhuǎn)化過(guò)程.“由點(diǎn)及面,多向輻射”的復(fù)習(xí)方式就是熟悉基本圖形,再作圖形變換,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想與探索,把有關(guān)知識(shí)通過(guò)圖形演變讓學(xué)生分析探究,由圖形得出性質(zhì),多向輻射,牽出一條條知識(shí)和思想方法的紅線(xiàn),使學(xué)生形成知識(shí)系統(tǒng)和方法系統(tǒng),形成數(shù)學(xué)思想和解決問(wèn)題的能力,達(dá)到由量變向質(zhì)變的飛躍.
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