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【摘 要】类比是一种重要的思想,以线段中点和角平分线的计算题为载体,找出解题方法背后的数学思想,探索方法背后的实质,以期达到提高思维水平和发展学生的学习能力。
【关键词】类比;线段中点;角平分线
【中图分类号】G634.6 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2019)02-0295-01
著名数学家乔治﹒波利亚曾说过:“类比是一个伟大的引路人”;“类比可在不同水平使用。”[1]很多教师从线段和角的习题入手,概括出很多相类似的结论。笔者在线段中点和角平分线的计算中,通过研究背后所蕴含的数学思想,重新梳理两者之间的相似之处。
一、类比计算
例题1:线段AB上有任意点C,M、N分别是AC、BC的中点。AB=14 cm,求MN。
类比1:直线AB上任意一点O作射线OC,OE和OF分别是∠AOC和∠BOC的平分线,求∠EOF。
思想方法一:整体法思想
求MN的长,最常见的思路是求出MC、NC,然后相加;或者求出AM和NB,然后用AB减去即可。但是这两种思路,都不能得出所求线段的长度,那如何解答呢?
此题是不可能求出各个分线段的长度的,可以考虑从整体上把握,通过转化,将未知的部分线段转化为已知的整体线段,从而达到求解的目的。为了体现类比的思想,在角平分线的习题中介绍第二种思想方法。
思想方法二:方程思想
要求解∠EOF,在类比例题1时,学生提出了一个新问题。为何不可以写∠EOF=∠EOA+∠FOB?作为教师,可以告诉他这样做不出来,所以这种方法不可取,但是并没有从根本上解决疑惑。所以介绍方程思想,来解答学生疑惑。
思路方法三:特殊值法
根据已知条件求解线段的长度或者角的度数,从本质上来讲,都是求解定值的过程。所以目标线段的长度或者目标角度结果总是一个常数。如果将题型设计成填空题,不需要详细的解题过程,可以选用特殊值法来进行解题。如第一题中,取AM=4,则可以得到MC=4,CN=3,NB=3,可以直接得到答案是7。为了验证结果是否正确,可以再取一组特殊值,也可以得到答案是7。因为结果是定值,所以只要满足AB的总长度等于14,求解出的结果都是7。在求解目标角度时,也可以类比此方法。而且特殊值法从根本上来讲是一个从一般到特殊的过程,在解答题求解步骤中即使不可以直接使用,也可以借助于特殊值法来进行验算。
二、类比推理
例题2:线段AB,O是AB的中点,P为线段AO上一点,BP比AP长6厘米,求OP。
类比2:OB是∠AOD的平分线,OC是∠DOB内的一条射线,∠AOC比∠COD大14°,求∠BOC。
在课堂教学中,很多学生认为BP比AP多一个OP,直接得OP=6cm。受限于缜密的逻辑思维尚未完全形成,所以学生很难真正理解BP应该比AP多两个OP这一正确结论,那借助于什么方法帮助学生来理解呢?利用字母代数,可以方便学生进行推理,让学生可以明晰不同线段、不同角度之间的关系,可以让学生在推理的过程中少了许多不同量之间的转化关系,提高学生的理解水平。
对于点与线段的位置关系,点C可以在线段AB上或在线段AB的延长线上。类比到角中,射线OC也可以在角的内部,也可以在角的外部[3]。对于不同的情况,要进行分类讨论。如何涵盖所有可能性的情况而不遗漏?选择合适的分类维度是首先要考虑的问题。
思想方法:数形结合+分类讨论
在例题3中,确定点C的位置的时候,若说点C可以位于线段AB上,也可以位于AB的延长线上,有学生就提出一个疑问,为什么点C不可以位于线段AB的反向延长线上,那么分类讨论的情况应该有三种。
在老师看来,一个很简单的问题,其实学生在认识的时候还是存在偏差的。在教学中引导学生自己作图,发现点C不可能位于AB的反向延长线上。追问何时点C位于AB的反向延长线上,发现只有BC大于AB时才能成立。经过这一过程,学生加深了对于分类讨论的理解。在类比3角平分线的习题中,射线OC的分类标准是以OB为起始边,按照顺时针方向旋转还是按照逆时针方向旋转的问题,射线OC可以出现在角的内部或外部(当∠BOC比∠AOB来的小),或者都出现在角的外部(当∠BOC比∠AOB来的大)。所以学生的画图就显得必不可少。
現代建构主义的理论认为,学生建构出的知识可能和老师讲解的大相径庭,所以让学生多动手操作,多注意学生的新想法,敏锐地抓住其中的教育契机。通过师生对话生成问题,学生学习的有效性会明显不同。
参考文献
[1][美]乔治波利亚.数学与猜想(一、二卷)[M].李心灿,王日爽,李志尧译.北京:科学出版社,1984.
[2]覃玉梅.角与线段的类比[J].初中数学教育学,2011,2(19):39-41.
[3]赵国瑞.用类比的方法学习线段和角[J].初中辅导数学,2015,11:44-48.
【关键词】类比;线段中点;角平分线
【中图分类号】G634.6 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2019)02-0295-01
著名数学家乔治﹒波利亚曾说过:“类比是一个伟大的引路人”;“类比可在不同水平使用。”[1]很多教师从线段和角的习题入手,概括出很多相类似的结论。笔者在线段中点和角平分线的计算中,通过研究背后所蕴含的数学思想,重新梳理两者之间的相似之处。
一、类比计算
例题1:线段AB上有任意点C,M、N分别是AC、BC的中点。AB=14 cm,求MN。
类比1:直线AB上任意一点O作射线OC,OE和OF分别是∠AOC和∠BOC的平分线,求∠EOF。
思想方法一:整体法思想
求MN的长,最常见的思路是求出MC、NC,然后相加;或者求出AM和NB,然后用AB减去即可。但是这两种思路,都不能得出所求线段的长度,那如何解答呢?
此题是不可能求出各个分线段的长度的,可以考虑从整体上把握,通过转化,将未知的部分线段转化为已知的整体线段,从而达到求解的目的。为了体现类比的思想,在角平分线的习题中介绍第二种思想方法。
思想方法二:方程思想
要求解∠EOF,在类比例题1时,学生提出了一个新问题。为何不可以写∠EOF=∠EOA+∠FOB?作为教师,可以告诉他这样做不出来,所以这种方法不可取,但是并没有从根本上解决疑惑。所以介绍方程思想,来解答学生疑惑。
思路方法三:特殊值法
根据已知条件求解线段的长度或者角的度数,从本质上来讲,都是求解定值的过程。所以目标线段的长度或者目标角度结果总是一个常数。如果将题型设计成填空题,不需要详细的解题过程,可以选用特殊值法来进行解题。如第一题中,取AM=4,则可以得到MC=4,CN=3,NB=3,可以直接得到答案是7。为了验证结果是否正确,可以再取一组特殊值,也可以得到答案是7。因为结果是定值,所以只要满足AB的总长度等于14,求解出的结果都是7。在求解目标角度时,也可以类比此方法。而且特殊值法从根本上来讲是一个从一般到特殊的过程,在解答题求解步骤中即使不可以直接使用,也可以借助于特殊值法来进行验算。
二、类比推理
例题2:线段AB,O是AB的中点,P为线段AO上一点,BP比AP长6厘米,求OP。
类比2:OB是∠AOD的平分线,OC是∠DOB内的一条射线,∠AOC比∠COD大14°,求∠BOC。
在课堂教学中,很多学生认为BP比AP多一个OP,直接得OP=6cm。受限于缜密的逻辑思维尚未完全形成,所以学生很难真正理解BP应该比AP多两个OP这一正确结论,那借助于什么方法帮助学生来理解呢?利用字母代数,可以方便学生进行推理,让学生可以明晰不同线段、不同角度之间的关系,可以让学生在推理的过程中少了许多不同量之间的转化关系,提高学生的理解水平。
对于点与线段的位置关系,点C可以在线段AB上或在线段AB的延长线上。类比到角中,射线OC也可以在角的内部,也可以在角的外部[3]。对于不同的情况,要进行分类讨论。如何涵盖所有可能性的情况而不遗漏?选择合适的分类维度是首先要考虑的问题。
思想方法:数形结合+分类讨论
在例题3中,确定点C的位置的时候,若说点C可以位于线段AB上,也可以位于AB的延长线上,有学生就提出一个疑问,为什么点C不可以位于线段AB的反向延长线上,那么分类讨论的情况应该有三种。
在老师看来,一个很简单的问题,其实学生在认识的时候还是存在偏差的。在教学中引导学生自己作图,发现点C不可能位于AB的反向延长线上。追问何时点C位于AB的反向延长线上,发现只有BC大于AB时才能成立。经过这一过程,学生加深了对于分类讨论的理解。在类比3角平分线的习题中,射线OC的分类标准是以OB为起始边,按照顺时针方向旋转还是按照逆时针方向旋转的问题,射线OC可以出现在角的内部或外部(当∠BOC比∠AOB来的小),或者都出现在角的外部(当∠BOC比∠AOB来的大)。所以学生的画图就显得必不可少。
現代建构主义的理论认为,学生建构出的知识可能和老师讲解的大相径庭,所以让学生多动手操作,多注意学生的新想法,敏锐地抓住其中的教育契机。通过师生对话生成问题,学生学习的有效性会明显不同。
参考文献
[1][美]乔治波利亚.数学与猜想(一、二卷)[M].李心灿,王日爽,李志尧译.北京:科学出版社,1984.
[2]覃玉梅.角与线段的类比[J].初中数学教育学,2011,2(19):39-41.
[3]赵国瑞.用类比的方法学习线段和角[J].初中辅导数学,2015,11:44-48.