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摘要:几何知识是初中教学的重要内容,巧妙利用图形分解,将复杂的几何问题变得简单,从而正确解答,是提高学生几何解题能力的有效措施。针对学生几何解题能力的提高,本文从“掌握基本图形,夯实解题根基”、“提炼基本图形,训练识图技能”、“分解复杂图形,提高解题能力”三个方面展开了论述,希望能给读者带来启示。
关键词:基本图形;分解图形;几何解题能力
作为研究不同数量关系及多变空间形式的一门科学,数学在培养学生的数字意识、空间想象力、逻辑思维能力等方面起着不容忽视的作用。初中几何教学对教师提出了一定的要求,要求教师引导学生完成从熟悉的文字语言向图形语言过渡的过程,要能够正确分析图形中的基本元素及其对应关系,从而借助基本的几何图形,帮助学生建立数形结合的思想,这也是提高学生解题能力的有效途径。结合多年教学实践,我认为切实做到以下三点,将显著提高学生的几何解题能力。
一、掌握基本图形,夯实解题根基
几何教学的价值,主要体现在学生对图形结构的认知,空间想象能力的训练和逻辑思维的培养等方面,而学生熟练掌握基本图形是达成上述目标的基础。在教学中,我们不难发现学生无法有效识别出常见的基本图形,不能迅速建立起图形与对应概念和性质的关系,由此学生对几何问题存在畏难心理,害怕做几何问题,不想做几何问题,致使解题能力逐渐下降。因此,我们在具体的教学过程中,应该注意基本图形的讲授,总结出其结构特点、应用条件及结论并告诉学生,从而帮助学生熟练掌握基本几何图形,夯实他们的解题根基。
比如,A型相似的基本图形,其结构特点为形狀类似大写字母A,条件为“A”的中间横线与底部横线平行,(或者一组角对应相等),则其结论为上面的小三角形与整个大三角形相似;母子型相似的基本图形,其结构特点为有一对公共边和公共角,条件为一组角对应相等,则其结论为具有公共边和公共角的这两个三角形相似;X型相似的基本图形,其结构特点为形状类似大写字母X,条件为“X”的上方横线与底部横线平行(或一组对应角相等),则其结论为上面的三角形与下面的三角形相似。此外,还有“一线三等角”型、“对角互补型”等,教师应该向学生着重介绍这些基本图形,增强他们对基本图形的掌握,从而有效利用,迅速解题。
二、提炼基本图形,训练识图技能
识图能力即从复杂几何图形中准确地识别出基本图形的能力,而基本图形的直接应用能有效加强学生对基本图形的“模型意识”,从而产生一种强大的内驱力,促使学生完成复杂图形的分解,提高学生的识图技能,为解决复杂的命题做充分的准备。为了达到上述目的,我们可以引导学生从习题中提炼基本图形,然后进行一定的变式训练,让学生在亲身体验中掌握基本图形的性质,参与基本图形的提炼过程,从而在增强学生记忆效果的同时,培养学生的几何建模能力。
比如,这道问题:已知A、P、B三点共线,AD与AB垂直,交于点A,CB与AB垂直,交于点B,P是AB上一点,且PD与PC垂直,那么所形成的两个三角形相似吗?根据以往学过的知识,学生可以迅速推出二者相似。但是,我们教师却不能就此结束教学,针对这道问题,我们应该迅速掌握题目的本质,挖掘题目中的内在关联,引导学生进行变式,把条件中的由垂直得出的“直角”替换为“30度角”或“60度角”,结论还成立吗?显然,结论是成立的。再推广到一般情况,如果A、P、B三点共线,∠A=∠DPC=∠B=α°,于是ΔADP∽ΔBPC。教师应该善于利用学生的正迁移能力,引导学生进行类比探究,感受几何图形变中的不变,进而自主提炼出基本图形——“一线三等角”,从特殊到一般,提高学生的知识获取参与度,在亲身参与中训练并且提高他们识别基本图形的能力。通过这种提炼过程,不仅提高了学生的几何建模能力,锻炼了学生的探究能力和归纳能力,而且让学生感受到数学图形的神奇之处,激发了学生的几何学习兴趣。
三、分解复杂图形,提高解题能力
数学解题能力的高低很大程度上取决于学生对问题转化能力的高低。在解决数学问题的过程中,不管遇到什么样的难题,都可以通过一步一步的转化,将其归结为已经见过的、熟悉的问题去处理,去解决。可以这样说,每个复杂的几何问题都是由基本的几何图形组成的,只要将复杂图形进行适当的分解,分解为若干个基本图形,然后借助基本图形的理论和规律,就可以突破难点,正确解答问题。因此,教师要善于引导学生把复杂的图形分解,将基本图形分离出来,再利用基本图形的性质和结论去推导和计算,找到问题的突破口,从而提高学生的几何解题能力。
比如,这道证明题:在矩形ABCD中,已知M是AB的中点,DM与AC垂直,交于点N,连接BN,证明:ΔBMN∽ΔDMN。
分析:这道题虽然题目短少,条件简单,但是将图形画出来我们会发现图形中的线很多,图案看起来比较复杂。由于这道题以矩形为背景,因此它本身就隐含着一些条件,我们在审题时应该注意到这一点,此外还要看看是否存在基本图形,进而从基本图形的特征出发去寻找突破口。本题求证ΔBMN∽ΔDMN,将这两个三角形分离出来,我们可以发现它们属于母子型相似。那么要证ΔBMN∽ΔDMN,已经有了一个公共角,只要再找出一组角对应相等,或者证明公共角的两边成对应比例,就可以得出结论了。如果MN/MB=MB/MD,再由M是AB的中点,AM=BM,于是MN/AM=AM/MD;再认真观察图形,可以发现此处也存在一个母子型相似,且是十分常见的“三垂直”基本图形,于是容易想到ΔMAN∽ΔMDA,就可以得到MN/AM=AM/MD,逆推回去即可成功解题。
综上所述,在解决几何问题的过程中,教师应该善于发挥基本图形的作用和价值,引导学生熟练掌握基本图形的性质,在提炼基本图形中加强记忆,将复杂的图形进行分解,从而提高学生对知识的综合运用能力,提高学生的几何解题能力。
参考文献:
[1]林绮霞.善用几何基本图形,提升学生解题能力[J].中学教学参考,2018(26).
[2]王琴.谈初中数学几何推理与图形证明的解题策略[J].新课程(中学),2017(8).
[3]陆文婷.几何图形概念对解题的帮助——由几道综合题引发的思考[J].上海中学数学,2017(z2).
关键词:基本图形;分解图形;几何解题能力
作为研究不同数量关系及多变空间形式的一门科学,数学在培养学生的数字意识、空间想象力、逻辑思维能力等方面起着不容忽视的作用。初中几何教学对教师提出了一定的要求,要求教师引导学生完成从熟悉的文字语言向图形语言过渡的过程,要能够正确分析图形中的基本元素及其对应关系,从而借助基本的几何图形,帮助学生建立数形结合的思想,这也是提高学生解题能力的有效途径。结合多年教学实践,我认为切实做到以下三点,将显著提高学生的几何解题能力。
一、掌握基本图形,夯实解题根基
几何教学的价值,主要体现在学生对图形结构的认知,空间想象能力的训练和逻辑思维的培养等方面,而学生熟练掌握基本图形是达成上述目标的基础。在教学中,我们不难发现学生无法有效识别出常见的基本图形,不能迅速建立起图形与对应概念和性质的关系,由此学生对几何问题存在畏难心理,害怕做几何问题,不想做几何问题,致使解题能力逐渐下降。因此,我们在具体的教学过程中,应该注意基本图形的讲授,总结出其结构特点、应用条件及结论并告诉学生,从而帮助学生熟练掌握基本几何图形,夯实他们的解题根基。
比如,A型相似的基本图形,其结构特点为形狀类似大写字母A,条件为“A”的中间横线与底部横线平行,(或者一组角对应相等),则其结论为上面的小三角形与整个大三角形相似;母子型相似的基本图形,其结构特点为有一对公共边和公共角,条件为一组角对应相等,则其结论为具有公共边和公共角的这两个三角形相似;X型相似的基本图形,其结构特点为形状类似大写字母X,条件为“X”的上方横线与底部横线平行(或一组对应角相等),则其结论为上面的三角形与下面的三角形相似。此外,还有“一线三等角”型、“对角互补型”等,教师应该向学生着重介绍这些基本图形,增强他们对基本图形的掌握,从而有效利用,迅速解题。
二、提炼基本图形,训练识图技能
识图能力即从复杂几何图形中准确地识别出基本图形的能力,而基本图形的直接应用能有效加强学生对基本图形的“模型意识”,从而产生一种强大的内驱力,促使学生完成复杂图形的分解,提高学生的识图技能,为解决复杂的命题做充分的准备。为了达到上述目的,我们可以引导学生从习题中提炼基本图形,然后进行一定的变式训练,让学生在亲身体验中掌握基本图形的性质,参与基本图形的提炼过程,从而在增强学生记忆效果的同时,培养学生的几何建模能力。
比如,这道问题:已知A、P、B三点共线,AD与AB垂直,交于点A,CB与AB垂直,交于点B,P是AB上一点,且PD与PC垂直,那么所形成的两个三角形相似吗?根据以往学过的知识,学生可以迅速推出二者相似。但是,我们教师却不能就此结束教学,针对这道问题,我们应该迅速掌握题目的本质,挖掘题目中的内在关联,引导学生进行变式,把条件中的由垂直得出的“直角”替换为“30度角”或“60度角”,结论还成立吗?显然,结论是成立的。再推广到一般情况,如果A、P、B三点共线,∠A=∠DPC=∠B=α°,于是ΔADP∽ΔBPC。教师应该善于利用学生的正迁移能力,引导学生进行类比探究,感受几何图形变中的不变,进而自主提炼出基本图形——“一线三等角”,从特殊到一般,提高学生的知识获取参与度,在亲身参与中训练并且提高他们识别基本图形的能力。通过这种提炼过程,不仅提高了学生的几何建模能力,锻炼了学生的探究能力和归纳能力,而且让学生感受到数学图形的神奇之处,激发了学生的几何学习兴趣。
三、分解复杂图形,提高解题能力
数学解题能力的高低很大程度上取决于学生对问题转化能力的高低。在解决数学问题的过程中,不管遇到什么样的难题,都可以通过一步一步的转化,将其归结为已经见过的、熟悉的问题去处理,去解决。可以这样说,每个复杂的几何问题都是由基本的几何图形组成的,只要将复杂图形进行适当的分解,分解为若干个基本图形,然后借助基本图形的理论和规律,就可以突破难点,正确解答问题。因此,教师要善于引导学生把复杂的图形分解,将基本图形分离出来,再利用基本图形的性质和结论去推导和计算,找到问题的突破口,从而提高学生的几何解题能力。
比如,这道证明题:在矩形ABCD中,已知M是AB的中点,DM与AC垂直,交于点N,连接BN,证明:ΔBMN∽ΔDMN。
分析:这道题虽然题目短少,条件简单,但是将图形画出来我们会发现图形中的线很多,图案看起来比较复杂。由于这道题以矩形为背景,因此它本身就隐含着一些条件,我们在审题时应该注意到这一点,此外还要看看是否存在基本图形,进而从基本图形的特征出发去寻找突破口。本题求证ΔBMN∽ΔDMN,将这两个三角形分离出来,我们可以发现它们属于母子型相似。那么要证ΔBMN∽ΔDMN,已经有了一个公共角,只要再找出一组角对应相等,或者证明公共角的两边成对应比例,就可以得出结论了。如果MN/MB=MB/MD,再由M是AB的中点,AM=BM,于是MN/AM=AM/MD;再认真观察图形,可以发现此处也存在一个母子型相似,且是十分常见的“三垂直”基本图形,于是容易想到ΔMAN∽ΔMDA,就可以得到MN/AM=AM/MD,逆推回去即可成功解题。
综上所述,在解决几何问题的过程中,教师应该善于发挥基本图形的作用和价值,引导学生熟练掌握基本图形的性质,在提炼基本图形中加强记忆,将复杂的图形进行分解,从而提高学生对知识的综合运用能力,提高学生的几何解题能力。
参考文献:
[1]林绮霞.善用几何基本图形,提升学生解题能力[J].中学教学参考,2018(26).
[2]王琴.谈初中数学几何推理与图形证明的解题策略[J].新课程(中学),2017(8).
[3]陆文婷.几何图形概念对解题的帮助——由几道综合题引发的思考[J].上海中学数学,2017(z2).