邱明武
初學(xué)平面幾何,涉及平面幾何證明,不知從何下手是初二學(xué)生學(xué)習(xí)平面幾何反映較為突出的普遍性問題,是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的一大難點(diǎn)。
平面幾何證明,不僅要求學(xué)生全面正確地掌握所學(xué)過的定義、公理、定理及表達(dá)方式等,還要能夠根據(jù)給定的已知條件,掌握探索證明結(jié)論的過程方法與思維習(xí)慣。因此,教師在教學(xué)過程中要堅(jiān)持注重對平面幾何證明思維方法的培養(yǎng)和嚴(yán)格訓(xùn)練,促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,從而提高平面幾何證明教學(xué)效果與質(zhì)量。
一、結(jié)合圖形,弄清題意
學(xué)生初學(xué)平面幾何證明,對證題整個構(gòu)思易產(chǎn)生混亂,主要原因之一是學(xué)生沒有仔細(xì)審題,沒有弄清題意。為了培養(yǎng)學(xué)生良好的審題習(xí)慣,教師應(yīng)要求學(xué)生:
1.根據(jù)已知、求證,自己畫圖,且盡可能不用給定的圖形,使學(xué)生在作圖過程中,加深對題意的理解。
2.正式作圖力求準(zhǔn)確,并在圖中標(biāo)出已知、求證相應(yīng)的記號,記號可由學(xué)生自己確定。
3.根據(jù)正式作圖,復(fù)述題意。要求學(xué)生完整正確表達(dá)題意,可以采用自己理解的語言表達(dá),切忌念或背題。
通過上述三步驟的訓(xùn)練,學(xué)生能脫離題目,從圖中即可熟悉已知、求證,為證題的整個構(gòu)思作好了準(zhǔn)備。
二、分解圖形,理清關(guān)系
初學(xué)平面幾何證明的學(xué)生識圖能力弱,難以理清圖中元素的關(guān)系,特別是非已知條件,更加難以發(fā)現(xiàn),如隱含條件和由已知推出的結(jié)論等。這是學(xué)生證題中最突出的普遍性問題,為了解決這一矛盾,教師在教學(xué)中應(yīng)堅(jiān)持對學(xué)生開展以下訓(xùn)練:
1.分解圖形,按已知的順序,確定圖中由已知直接推出的結(jié)論和隱含條件,并在圖中作出記號。
例如,已知C是BC上一點(diǎn),△ABC和△ECD是等邊三角形,AD、BE分別交CE、AC于F、G,求證CG=CF。
此題圖形復(fù)雜對初學(xué)平面幾何證明的學(xué)生來說,難以理清圖中各元素間的關(guān)系,如果將圖形分解,那么就可以要求學(xué)生確定由已知直接推出哪些結(jié)論,還有哪些隱含條件。
學(xué)生完成這步訓(xùn)練后,即使面對復(fù)雜的幾何圖形也能較快地確定各元素之間的關(guān)系,為證明結(jié)論提供參考依據(jù),為尋找證明結(jié)論的方法提供依據(jù)。
三、逆向思維,證明結(jié)論
在長期數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,筆者切身體會到,通過從已知到結(jié)論的正面思維,往往難以得出結(jié)論,需從另一角度,即逆向思維,引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)論入手,尋找證明結(jié)論的方法。
例如:要證明CG=CF,結(jié)合第二步確定的各元素之間的關(guān)系,不難發(fā)現(xiàn),只需證:△CEG≌△CDF。要證明△CEG=△CDF,只需證∠5=∠4(第二步已推出),證明方法即可確定,并注意充分發(fā)動學(xué)生考慮其他方法。
通過上述教學(xué)步驟和方法,注重學(xué)生的平面幾何證明思維方法的培養(yǎng)和嚴(yán)格訓(xùn)練,為初學(xué)平面幾何證明起到了積極作用,有效地解決了學(xué)生初學(xué)平面幾何證明的困惑。數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中要充分運(yùn)用分析法,探索證明結(jié)論的方法,逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,不斷提高中學(xué)數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。