[ 摘 要 ]幾何直觀與邏輯推理是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分.文章通過對一道中考試題的研究,探索通過定量計(jì)算凸顯幾何圖形結(jié)構(gòu)特征的路徑,探究在不同視角下問題的多種解決方法.分析發(fā)展幾何直觀與邏輯推理的路徑、方法與價(jià)值,積累幾何問題的數(shù)學(xué)探究經(jīng)驗(yàn),發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
[ 關(guān)鍵詞 ]基本圖形;定量計(jì)算;幾何直觀;抽象能力
試題評(píng)價(jià)
1.圖形簡潔,勻稱美觀
本題的圖形背景是一個(gè)大家熟知的等腰三角形,等腰三角形是一個(gè)軸對稱圖形,具有軸對稱性;折疊的兩個(gè)三角形也是關(guān)于對稱軸對稱的圖形,從形式上充分體現(xiàn)了幾何圖形的簡潔美與對稱美 . 題目構(gòu)思巧妙,貫穿了等腰三角形、直角三角形、相似三角形、四點(diǎn)共圓、解直角三角形等初中數(shù)學(xué)核心知識(shí)之間的聯(lián)系,滲透了方程思想、轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想方法.2356f6a06166a2963b2505e1b19ac288無論是圖形結(jié)構(gòu)還是解題過程,都給人以美的享受.
2.強(qiáng)化結(jié)構(gòu),啟迪思維
本題的設(shè)計(jì)從學(xué)生熟知的等腰三角形入手,融匯了折疊的基本圖形.熟知這一基本圖形的特征與結(jié)論,可以提升學(xué)生對圖形的整體感知.
本題的解題口徑寬,不同能力層次的學(xué)生可以根據(jù)自己的能力選擇熟悉的解題方法與路徑進(jìn)行探索,學(xué)生的創(chuàng)造性思維與想象力得到拓展,學(xué)生在解題過程中啟迪了思維,享受了探究的樂趣.
3.定量計(jì)算,數(shù)形結(jié)合
本題通過定量計(jì)算,進(jìn)行演繹論證,達(dá)到了以數(shù)助形的效果,精細(xì)刻畫了圖形的結(jié)構(gòu)特征,揭示了圖形的本質(zhì).讓學(xué)生能夠從不同圖形的結(jié)構(gòu)中,尋找等量關(guān)系列出方程進(jìn)行計(jì)算求解,促進(jìn)了學(xué)生思維能力的提升,同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生抽象思維能力、邏輯推理能力等核心素養(yǎng)的發(fā)展.
解法探析
結(jié)合題中所蘊(yùn)含的基本圖形的分析,可以從等腰三角形、直角三角形、相似三角形、四點(diǎn)共圓、三角形的邊角關(guān)系等基本圖形入手展開聯(lián)想,根據(jù)題中給出的條件與所求,運(yùn)用綜合法與分析法進(jìn)行思路探究,在基本圖形中根據(jù)結(jié)構(gòu)特征,尋找等量關(guān)系,列出方程,進(jìn)行計(jì)算求解.
教學(xué)導(dǎo)向分析
1.重視基本圖形,培育幾何直觀
幾何直觀是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的核心關(guān)鍵詞之一,也是貫穿學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)始終的重要思想方法,其中,幾何問題中的一些基本圖形是理解幾何直觀的有效載體.基本圖形是指與幾何核心概念、重要結(jié)論緊密關(guān)聯(lián),蘊(yùn)含豐富結(jié)論的,在分析和解決復(fù)雜幾何問題的過程中得到廣泛應(yīng)用的幾何圖形.教材與練習(xí)中都呈現(xiàn)有很多典型的基本圖形,深刻理解其中條件和結(jié)論之間的聯(lián)系后,可以直接將與之相關(guān)的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的基本圖形,從而從幾何直觀的角度迅速找到解題思路.
2.利用定量計(jì)算,刻畫結(jié)構(gòu)特征
通過計(jì)算進(jìn)行定量分析,可以更加精準(zhǔn)地反映幾何圖形的結(jié)構(gòu)特征.如直角三角形勾股定理與邊角關(guān)系,相似三角形的對應(yīng)邊成比例等,利用這些等量關(guān)系列方程進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)一步理解幾何基本圖形的特征;通過推理證明進(jìn)行定性分析,形成結(jié)構(gòu)化的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí) . 通過計(jì)算與證明,可以讓幾何基本圖形的結(jié)構(gòu)更加明晰,特征更加明顯.
3.重視邏輯推理,提高抽象能力
通過對圖形進(jìn)行定量計(jì)算,利用概念與性質(zhì)進(jìn)行幾何推理,可以有效地提高學(xué)生的思維能力 . 加強(qiáng)思維訓(xùn)練是提高抽象思維能力的關(guān)鍵,只有通過反復(fù)思考、分析和總結(jié),才能逐漸提高自己的抽象思維能力 . 邏輯思維能力是提高抽象思維能力的基礎(chǔ) . 只有通過正確的邏輯推理,才能形成準(zhǔn)確、深刻的抽象認(rèn)識(shí).