馬春燕
摘要:在幾何證明教學(xué)中,教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)和訓(xùn)練是十分重要的,可以通過(guò)讀題、分析、看圖、總結(jié)四個(gè)方面讓學(xué)生在主動(dòng)獲得知識(shí)的過(guò)程中,學(xué)會(huì)有關(guān)數(shù)學(xué)思想方法和解題技巧,形成良好的思維習(xí)慣,最終達(dá)到能獨(dú)立分析、解答問(wèn)題的目的。
關(guān)鍵詞:幾何;分析方法;總結(jié)技巧
中圖分類(lèi)號(hào):G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? 文章編號(hào):1992-7711(2016)04-091-2
平面幾何是初中生普遍認(rèn)為難學(xué),任課教師認(rèn)為難教的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。之所以難,是因?yàn)閺拇鷶?shù)到幾何發(fā)生了由數(shù)到形、由計(jì)算到推理的轉(zhuǎn)變,學(xué)生一時(shí)難以適應(yīng);其次,概念、性質(zhì)、定理比較多,而學(xué)生不能正確理解并掌握其幾何語(yǔ)言;進(jìn)而,遇到問(wèn)題不會(huì)分析,予以解答。
眾所周知,幾何的證明就是要用合理的推斷來(lái)說(shuō)明因果關(guān)系的正確性,從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。在幾何證明教學(xué)中,教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)和訓(xùn)練十分重要,要讓學(xué)生在主動(dòng)獲得知識(shí)的過(guò)程中,學(xué)會(huì)有關(guān)數(shù)學(xué)思想方法和解題技巧,形成良好的思維習(xí)慣,最終達(dá)到能獨(dú)立分析、解答問(wèn)題的目的。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)反饋總結(jié),我認(rèn)為對(duì)幾何證明學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)有以下四個(gè)方面:
一、學(xué)會(huì)讀題
第一,很多學(xué)生在把一個(gè)題目讀完后,還沒(méi)有弄清楚題目講的是什么意思,就開(kāi)始動(dòng)筆書(shū)寫(xiě),這是不可取的,往往寫(xiě)下來(lái)也是不得分的。我們應(yīng)該邊讀邊想,給的條件有什么用,再對(duì)照?qǐng)D形來(lái)對(duì)號(hào)入座;思考所求結(jié)論從什么地方入手,也應(yīng)在圖中找到相應(yīng)位置。
第二,在讀題的時(shí)候每個(gè)條件要在所給的圖形中標(biāo)記出來(lái)。相等的邊或角用相同的符號(hào)來(lái)表示;倍數(shù)關(guān)系的邊或角用同類(lèi)型的相應(yīng)倍數(shù)來(lái)表示。
第三,圖形復(fù)雜一點(diǎn)的題目往往有一些隱藏條件,我們讀題時(shí)也要能挖掘出來(lái)。這就需要注重平時(shí)的積累,對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)的掌握,對(duì)特殊圖形的認(rèn)識(shí)。有些是由已知條件所能直接得出的結(jié)論,也應(yīng)標(biāo)注在圖形旁邊,結(jié)合證明內(nèi)容看需要用哪些。
二、學(xué)會(huì)分析
證明題的分析無(wú)非三種方法:第一,正向思維。對(duì)于一般簡(jiǎn)單的題目,從已知條件出發(fā),通過(guò)有關(guān)定義、定理、性質(zhì)的應(yīng)用,逐步推導(dǎo),證出結(jié)論。第二,逆向思維。從命題的結(jié)論考慮,逆推使其成立需要具備的條件,然后再把所需的條件看成要證的結(jié)論繼續(xù)往前倒推,直到已知條件。這種方法能使學(xué)生從不同角度,不同方向思考問(wèn)題,探索解題方法,拓寬解題思路。第三,正逆結(jié)合。從題目要你證明的結(jié)論出發(fā)往回推理,然后再考慮用這種方法證明還缺少哪些條件,以利于縮短條件與結(jié)論的距離,最后達(dá)到證明的目的。
三、學(xué)會(huì)看圖
所謂看圖,是指觀察,分析和認(rèn)識(shí)幾何圖形。通過(guò)看圖,不僅找到圖形中的已知條件和證明內(nèi)容,還要知曉幾何圖形的內(nèi)在構(gòu)成和聯(lián)系,從而達(dá)到解一題通一類(lèi)的效果。激發(fā)了學(xué)生的解題興趣,迸發(fā)出創(chuàng)新思維。
初中數(shù)學(xué)幾何板塊的模型思想非常突出,如果學(xué)生把每一道幾何題目的基本構(gòu)架“理”清楚,也就是幾何圖形的本質(zhì)“看”透徹,那么學(xué)習(xí)將會(huì)事半功倍。復(fù)雜的圖形都是由基本圖形組成的,因此要善于將復(fù)雜圖形分解成基本圖形。有時(shí)還需要構(gòu)造基本圖形,添加輔助線,把大問(wèn)題細(xì)化成幾個(gè)小問(wèn)題,逐一擊破,從而解決問(wèn)題。
例如:蘇科版數(shù)學(xué)用書(shū)初二下冊(cè)學(xué)習(xí)四邊形的時(shí)候,有這樣一個(gè)問(wèn)題:在矩形紙片ABCD中,AB=6,BC=8,
(1)將矩形紙片沿BD折疊,使點(diǎn)A落在點(diǎn)E處(如圖①),設(shè)DE和BC相交于點(diǎn)F,試說(shuō)明△BDF為等腰三角形,并求BF的長(zhǎng);
(2)將矩形紙片折疊,使B與D重合(如圖②)求折痕GH的長(zhǎng)。
這道題目中,問(wèn)題(1)由平行線加角平分線就能得等腰三角形。對(duì)于BF的長(zhǎng)度的求解,借助于方程思想,設(shè)BF=x,利用“角落里的小勾”來(lái)完成,得x2=(8-x)2+62,解方程即可,在這里就不贅述了。
問(wèn)題(2)中,同是翻折,但折痕不一樣,得到的翻折圖形自然不一樣,但兩張圖形在結(jié)構(gòu)模型上是完全一致的,都包含了全等圖形和直角三角形,看透這一點(diǎn),解題就會(huì)容易許多。和圖(1)一樣,利用“角落里的小勾”很快求出BH、CH=AG=GF。接下來(lái)思考GH的求法,想法一:放入直角三角形求GH,那么就要添輔助線GM⊥BC于點(diǎn)M,這樣,只要求出BM,就能得MH,放在Rt△GMH中,利用勾股定理求出GH。所以解題關(guān)鍵轉(zhuǎn)化成求BM,而B(niǎo)M=AG,問(wèn)題迎刃而解。想法二:GH看成四邊形GBHD的對(duì)角線,因此連接GB和BD交于點(diǎn)O。繼續(xù)由圖(1)的積累,容易證四邊形GBHD是菱形,對(duì)角線互相垂直平分,放于Rt△BOH中,利用勾股定理求出OH,兩倍即是GH。
因此,我們認(rèn)清圖形的內(nèi)在構(gòu)成和聯(lián)系,看清圖形的本質(zhì),將復(fù)雜圖形解析成幾個(gè)基本圖形,很多看似困難的問(wèn)題都能輕松解答。
四、學(xué)會(huì)總結(jié)
當(dāng)一道幾何題證出來(lái)后,同學(xué)們會(huì)感到很高興,事實(shí)上,這對(duì)今后的學(xué)習(xí)可以帶來(lái)更大的信心。此時(shí),如果同學(xué)們花上幾分鐘的時(shí)間,回顧總結(jié)一下自己在解題中所用的定理、性質(zhì),總結(jié)解題時(shí)的思路和方法,這將是學(xué)習(xí)的更高境界,也是自我升華的一個(gè)重要環(huán)節(jié),今后會(huì)解的就不僅僅是這道題,而是這一類(lèi)題。
例如:4.1如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,E為CD的中點(diǎn),連接AE、BE,BE⊥AE,延長(zhǎng)AE交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.
求證:(1)AD=CF;(2)AB=BC+AD.
此題的證明較為簡(jiǎn)單,當(dāng)我們邊讀題邊把條件標(biāo)注在圖形上,題目讀完,解題思路也就出來(lái)了。通過(guò)證明△ADE≌△FCE,得出AD=CF;再證△ABE≌△FBE,就能得AB=BF,從而得出AB=BC+AD.
這時(shí),我們是成功的,自然是開(kāi)心的,但仍需靜下心來(lái),總結(jié)一下圖形特點(diǎn)以及解題方法,我們說(shuō),圖形中由平行線加線段的中點(diǎn)構(gòu)成全等三角形是解題的關(guān)鍵。這樣,遇到下面這道題,你就心中有數(shù)啦。
4.2如圖,AD∥BC,DC⊥AD,AE平分∠BAD,且E是DC的中點(diǎn),AD、BC與AB之間有何關(guān)系?請(qǐng)說(shuō)明理由.
此題是個(gè)開(kāi)放式問(wèn)題,需要我們有一定的圖形積累,要有基本知識(shí)儲(chǔ)備。正因?yàn)閷?duì)4.1的總結(jié)思考,我們遇到此題時(shí),并不慌張。從圖形看,此圖繼續(xù)有平行線加線段的中點(diǎn),和4.1結(jié)構(gòu)一樣,圖形本質(zhì)相同,因此,為了構(gòu)成全等三角形,那么延長(zhǎng)AE交BC延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,圖形就變成4.1,問(wèn)題解決了。
做完這道題,我們對(duì)于平行線加線段的中點(diǎn)構(gòu)成全等三角形已經(jīng)足夠掌握,此時(shí)不妨從換一個(gè)角度來(lái)思考本題的另一個(gè)重點(diǎn)。那就是對(duì)于兩條線段之和等于第三條線段的證明方法,是將兩條中的一條線段通過(guò)全等或等角對(duì)等邊替換成與另一條在一直線上的線段,從而轉(zhuǎn)化成證兩條長(zhǎng)線段相等的模型。
幾何學(xué)習(xí)看似困難,實(shí)際上每道題都有一定的解題方法,每一類(lèi)題都有相似的解題思想。掌握證明題的一般步驟、總結(jié)解題過(guò)程中的數(shù)學(xué)思想、歸納解題的基本規(guī)律是求解幾何證明題的關(guān)鍵。