探析初中几何问题的解题方法及要领
随着教育与课程的不断改革,初中数学中的几何教学课程也发生了很大变化. 新课程将初中几何内容大致分为了图形认识、图形与变换、图形与坐标、图形与证明四大模板. 从研究方式上,也可将其分为实验几何与论证几何. 《数学课程标准》中指出,在几何问题的教学中,应帮助学生建立空间观念,培养学生的几何逻辑推理能力. 那么如何更好的落实新课程目标,培养学生的逻辑推理能力呢?笔者结合实践经验,对于论证几何教学进行了深入的思考,总结了一些论证几何教学的基本策略.
一、将文字语言转化为符号语言
几何教学中存在着不同形式的语言,大致有图形语言、文字语言和符号语言三种. 教师在教学过程中,首先要让学生理解掌握这三种不同的语言,继而还需培养学生将这三种语言相互间进行转化的能力. 不同语言在几何内容的学习中发挥着不同的作用. 图形语言一般较为直观,能够形象地向学生展示问题;而文字语言则是概括和抽象的,重点是对于图形或图形本身中蕴含的深层关系予以准确的描述,对几何的定义、定理、题目等予以精确的表述;符号语言则是对于语言文字的再次抽象,它具有简化作用,有更深的抽象性,也是最难掌握的一种,是逻辑推理必备的能力基础所在. 初中阶段的学习需要循序渐进,由简单推理再到符号表示进行推理. 教师在教学过程中应有意识地引导学生将文字语言转化为符号语言,培养学生将文字语言转化为特定符号的意识,训练学生转化的能力,从而为论证几何的学习打下良好的基础. 二、将题目所含条件转化为图形
几何题目中,用各种不同符号把已知条件通过图形直观的表达出来,对于处理较复杂的几何问题有很大的帮助. 学生中普遍存在“看图忘条件”的现象,无法将题目与图形有机结合起来,教师需要培养学生画图的意识,这样方便将题目中的条件直观清晰地呈现出
来,实现条件与图形的有机融合,帮助学生理清做题思路.
例1 已知点e,f在bc上,be = cf,ab = dc,∠b = ∠c. 求证:∠a = ∠d.
分析 如图1,将已知条件通过画图展现出来,这样可以将已知条件在图形中得以直观的表现,对于学生也是一种暗示和提醒,利于问题的有效解答.
三、培养综合解决问题的能力
综合化解决问题,即指导学生在分析问题时从已知条件出发,从结论入手,结合图形进行解答. 综合分析法是几何题目解题中通常会用到的逻辑思维方法. 其特点在于从已知推可知,逐步再推出未知,从未知看需知,逐步靠近已知. 在较为复杂的问题当中,需要良好地运用综合分析法,从已知出发,从结论入手,形成完整的体系,寻求最后解决问题的接洽点所在,进而达到解决问题的目的.
例2 如图2,分别以△abc的边ab,ac为直角边向△abc外部作等腰直角三角形bda和等腰直角三角形cea,点p,m,n分别为bc,bd,ec的中点. 求证:pm = pn.
分析 若从已知条件出发,“△bda和△cea是等腰直角三角形”,即可轻易的推出结论,ab = ad,ac = ae,再根据做题思路,即可得出△adc ≌ △abe,从而可以得到△adc和△abe的对应边相等、对应角相等. 若从结论“pm = pn”入手,从未知看需知. 则思路可以如下:已知pm和pn分别是△bdc和△cbe的中位线,所以只需证cd = be. 从已知条件出发我们可以得到cd = be,从结论入手我
们需要cd = be,这样相当于我们找到了题目的接洽点所在,问题也就迎刃而解了.
综合分析法不仅帮助学生高效率地解答几何题目,从而帮助学生掌握基本的数学思维,利于学生综合思维能力的培养,提高学生解决问题的能力和水平.
四、灵活进行图形变换
新课程中的初中数学增添了图形变换的内容,如平移、旋转、轴对称等. 灵活进行图形变换即是将图形变换作为一种解题思路方法,通过图形变换为学生解决几何问题打开一扇窗.
例3 如图3,正方形abcd中,e在bc边上移动,∠eaf = 45°,af交cd于f,连接ef. 求证:ef = be + df.
分析 这道题目需要增添辅助线来助于解答,因此对于大部分学生来说是比较难的. 增添辅助线是几何教学中的重要内容,该题中要证ef = be + df,就需要将分散的线段be,df集中起来,若运用旋转变换法,将△adf绕点a顺时针旋转90°,如图4,即可将be和df转到同一直线上,得到线段be与df的和,继而可将三条线段ef,be,df构造到一对全等三角形中. 这样就轻易地得到了辅助线法证明思路:延长cb到m,使bm = df,连接am,如图5,得到me = be + df,这时只需要证明△aem ≌ △aef就可解决问题了.
教师在几何教学中,需要有意识地教导学生图形变换的方法,让学生掌握好平移、旋转和轴对称等相关知识,并能够运用这些知识探索解题思路、发现解题方法. 同时,这样利于学生的空间想象力的培养.
以上是笔者关于论证几何问题中提出的一些做题思路和方法. 总而言之,论证几何教学是几何教学内容的核心,是重点也是难点,需要对其进行研究和思考,发掘有效的教学策略,提高论证几何教学的效率,重视培养学生的逻辑思维能力和综合思考能力.
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