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能力培养 过程引导

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“‘推理’是数学的一种基本思想,包括归纳推理和演绎推理。……演绎推理是一种从一般到特殊的推理,它借助于一些公认的基本事实及由此推导得到的结论。通过推断,说明最后结论是正确的。”此段话是《华东师大版七年级教材,第172页读一读》,就引入初中几何推理证明的开始了,由于研究对象从数变到形,研究方法也从以运算为主转到以推理为主,再加上新概念大量集中出现,无论在知识的学习,技能和能力的形成,还是在学习方法和学习习惯等方面,都存在着不适应的状况。因此,引导学生学会几何证明是学习平面几何起始阶段的关键工作,将为进一步学习几何证明打下扎实的基础。

一、原因分析

造成学生几何证明题学习不适应的原因如下:

第一,“入门”由原来形象到推理思维,难。小学阶段对一些简单图形性质的认识,往往是通过观察和实验,对一些图形的研究也仅仅侧重于面积和体积的计算。在思维方法上以形象思维为主。在初中几何学习中,虽然图形直观能对寻找解体方法有所启示,然而,单凭形象思维不能解决几何问题。

第二,“语言”由原来通俗到严谨表达,难。几何语言有点类似文言文。用通常语言人人都会表述的事情,却被几何语言弄得很别扭。例如“怎样比较两条线段的大小”,基本做法其实人人都会,就是把它们的“一端对齐,看另一端”。但对几何教科书上的叙述:“把线段A'B'移到AB上,使A'与A重合,A'B'顺着AB落下,这时如果B'落在点A和点B之间,就说线段A'B'小于线段AB,记作A'A'。

第三,“心态”由原来简单到无从下手,难。事实上,成功和进步是可以带来信心的。一道几何题证出来后,学生会感到很高兴,很自豪,很有信心。然而,并不是每一个学生在学习几何初期都能体会到的。大多数学生只有一筹莫展的痛苦因而失去自信。

第四,“概念”由原来少的到记忆多了,难。在平面几何概念的学习中,如果学生对自己学习知识的概念的形成过程不了解,没有能力开发和完善自己的学习策略,那就只能死记硬背和生搬硬套定义,结果是一知半解,似懂非懂,造成感知与概括之间的思维断层。

二、能力培养

几何证明难,需要从以下几方面能力培养入手:

1.语言能力

学习几何,先要让学生养成联系图形据理叙述的习惯。几何语言可分为文字语言和符号语言两类,文字语言主要是术语和关键词,如“直线”、“角”等术语,“都”、“是”等关键词;符号语言是用符号来表示文字意义的,例如“∠”、“∥”、“”等就是符号语言。

几何中的定义、定理。公理都是进行论证的依据,证明中要会将这些文字语言结合图形翻译成符号语言。

例如平行公理:“同位角相等,两直线平行。”结合图形,如图1译成符号语言为

∠1=∠2,

AB∥CD。

2.阅图能力

几何证明的正确判断与推理往往是以正确的识图为先导的,学生不仅要会看规范易懂的图形,还要善于观察复杂图形中的一些基本图形,会把复杂图形简单化。例如:

(1)如果把图2看作是直线CD与直线AB、EF相截,那么∠1和∠2这一对角是同位角;∠3和∠4这一对角是内错角;∠2和∠4是一对同旁内角。

(2)如果图2看作是直线AB与直线CD、EF相截,那么∠1和∠5这一对角是同旁内角,∠4和∠5是一对内错角。

3.思维能力

几何证明的思维方法是多种多样的,在教学中要努力挖掘和开拓学生的思维能力。对于初学者,开始要求不能太高,在寻找解题途径时由因溯果,也可由果导因,多方位、多角度、多渠道去思考,学会在已知与未知之间架起通向成功的“桥梁”,善于在学习中不断积累、总结、完善,从而不断提高分析问题和解决问题的能力。

三、过程引导

引导学生学会写证明过程如下:

1.画图

几何题一般要画图,图形与题目内容要一致,书写过程中的字母或数字也要与图形一致,这样的图形能帮助学生理解题意,便于论证。

2.书写

(1)最简单的推理――三段论法。学会几何证明必须先掌握一些最简单的推理,因为复杂的几何证明都是由一些简单的推理组合在一起的。

例如,如图1,

∠1=∠2 (已知),AB∥CD (同位角相等,两直线平行)。

@里,“同位角相等,两直线平行”是公理。像这种把定理、公理或定义作为推理的论据称为大前提;“∠1=∠2”是本题中一组特定的相等的同位角,像这种与大前提题设部分有联系的具体对象,叫做小前提;“AB∥CD”是由两个前提得出的结论。像这种由大前提、小前提推出结论的推理方式称为三段论法。

(2)书写步骤。在推理过程的叙述中,要分为三步书写:

①讲原因,以“”开头,写出小前提;②讲结论,以“”开头,写出结果;③讲清依据,把大前提写在结果后的括号内(见上例)。

(3)注意条理。由于复杂的推理是由若干简单推理组合的,因此要让学生组织好推理步骤。

“几何证明难”是大多数学生的反应,所以引导学生学习几何证明,仅通过较短时间的强化训练是不够的,必须在初中数学(几何)教学的各个阶段、各个环节上,有计划、按步骤实施,才能见效。