许多几何问题,初看似乎无从下手,难于思考,但如能充分利用储备好的基本图形,解题思路便会豁然开朗,难题也“活”了,当然并不是所有的几何问题都能利用基本图形得到很好的解决,但只要我们在解题时,善于抓住问题的特点,充分利用基本图形分析问题,运用基本图形对几何解题的启示和简化功能总会出奇制胜。
基本图形是几何问题的基础,是指由一些简单图形复合而成的,且具有特定性质的.一些较难的几何问题,往往蕴含着简单的基本图形,只要平时加强基本图形的教学,掌握好基本图形及性质,能从复杂图形中分离出“基本图形”,再从“基本图形”出发进行推理,这对发展学生思维能力,提高解题速度非常有益.譬如平行线、角平分线、三角形等都是简单的图形,由这些图形复合而成的,且具有特定性质的,我们称之为“基本图形”.例如角平分线+平行线一定有等腰三角形就是常见的基本图形.下面就教材中一道习题出发谈谈几何基本图形教学的一些想法.
一、重视数学文字语言的教学
在几何中,数学语言分为:文字语言,符号语言,图形语言。三种语言可以互译,互相补充,使之“尽善尽美”。数学文字语言是基础,需要咬文嚼字地学,但学生恰恰在这一条上很难做到,因为学生原来的学习习惯和学习方法是很不重视阅读数学课本的,咬文嚼字地阅读数学课本更是不耐烦,但是对于几何语言的学习来说这一条尤其重要,它能帮助学生领会几何语言的简洁、清晰,从中理解和掌握几何的定义、定理、公理,学会应用几何语言去叙述几何定义、定理、公理,从而提高几何语言的应用能力,进而可以模仿课本上的几何语言,解答几何的计算题或证明题。比如:“连接两点的线段的长度叫这两点间的距离。”要注意“线段”和“长度”,因连结两点的线有任意的曲线折线,但这里只能是线段,不能是其它的线,而且是线段的长度,只就说明两点间的距离是一个数量,如果是连结两点的线段,那么它是一种图形,它们是不一样的。虽然“线段长度 ”只有四个字,却很重要,不能缺少。再比如几何语言中经常会出现“连结”、“经过”、“任意”、“任取”、“至少”、“可以”、“使”、“或”、“上”、“有且”、“只有”等等,理解和掌握这些词是学好几何语言的基础,这些词在语文课上虽早已学过,但几何中却又有新意。教师应根据学生应用语言的水平,揭示几何语言的准确含义,以及与生活用语的差异。例如:点P在直线AB上,“上”词并不是 “上面”的意思,而指直线 AB经过点C。又例如“任意”在几何语言中有更深刻的含义。“任意两直线有且只有一个交点”这句话是错的,因“任意”两字的加入与几何事实不符,当两直线平行时无交点,加了“任意”两字就包括了两直线平行这种情况,所以它错了。在证明任意三角形具有某个性质时,必须在锐角三角形、直角三角形以及钝角三角形中都有这个性质,才算证全。学生在证明中常常会犯以偏概全的错误,问题出于对“任意”两字没有真正理解。几何语言的教学是一项长期、细仔、耐心的工作。教师可结合课程进度,编句给学生辨析,通过辨析掌握几何语言。运用多种方法使学生认真对待几何语言中的一句话、一个字,不断地探求和领会语言在几何中所蕴含的新内容。
二、文字语言符号化
文字语言符号化就是将文字语言向符号语言转化。几何教学中的三种不同形式的语言,即图形语言、文字语言和符号语言。教学中不仅要让学生掌握这三种语言,还要培养学生对三种语言互相转化的能力。由于这三种语言的特点不同,在几何教学中各自发挥的作用也不同。图形语言形象、直观,能帮助学生认识问题和理解问题;文字语言抽象、概括,对图形本身及图形中所蕴含的关系能予以精确地描述和解释,对几何的定义、公理、定理、命题等内容能予以精确地表达;而符号语言则是对文字语言的简化和再次抽象,具有更强的抽象性。符号语言以简练,明确的特点对思维活动进行本质性的描述,因此,在教学中应该要求学生掌握一些规定符号,如⊙,⊿,⊥,∥…它们是如何书写的,各表示什么意义。其次要配合这些符号做适当的练习,多变换形式,不断强化,如果学生遇到困难,教师应多帮助其找原因,多鼓励他们,使其树立信心,克服心理障碍,让学生多画一些满足条件的图形。目前,对于初中阶段推理能力的培养要求是循序渐进的,由开始的“说明理由”到“说理”“简单推理”,到最后的“符号表示推理”,为了让学生更好地掌握“符号表示推理”,教师在教学过程中应不失时机地引导他们将定义、公理、定理、命题等文字语言转化为符号语言,培养学生文字语言符号化的意识,训练学生文字语言符号化的能力,只有这样才能为论证几何的后续学习建立良好的基础。
三、已知条件图形化
已知条件图形化就是用各种不同的符号将已知条件在图形中直观地表示出来。在几何教学中,虽然注重了图形语言、文字语言及符号语言间的转化训练,但学生在解决问题时仍然存在题、图分家现象,特别是处理较为复杂的问题时学生“看图忘条件”这种现象表现得更为突出。为了让学生能很好地将题和图有机统一,教学中可采用各种不同的符号将已知条件在图形中表示出来,使条件更直观,实现条件与图形的有机融合,从而克服“看图忘条件”的现象发生。
例1;点E,F在BC上,BE=CF,AB=DC,∠B=∠C。求证:∠A=∠D
可将已知条件图形化,用一杠、两杠、三杠等记号对应表示出来,相等的角可以分别用点、叉、弧等记号对应表示出来,两直线平行可以用同向箭头对应表示出来,两直线互相垂直可以用直角符号对应表示出来,等等。教学中可以用特有的记号将已知条件在图形中直观地表示出来,不仅起到使条件直观的作用,同时也起到暗示提醒的作用,有利于问题的有效解决。
总之,教师要学习新的教学理念,提高自身素质,注重学生发散思维的培养。鼓励学生进行一题多解或改变条件,让学生思考会得到什么不同的结论,在数学语言的转化过程中发展思维能力。没有创新意识,方法陈旧,教得太死,扼制了学生的思维发展。