浅谈平面几何入门学习

(整期优先)网络出版时间:2019-11-21
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浅谈平面几何入门学习

邓德金

(四川省内江市第四中学,四川省内江市641000)

摘要:本文以“兴趣培养”、“识图能力”及“逻辑思维能力”和“规范书写过程”的训练,达到初学者“平面几何学习入门”的目的。

关键词:识图;逻辑思维;推理

进入初中阶段,多数学生都具有一定的代数学习能力,究其原因,在小学数学阶段,主要的学习内容就是运算,进入初中阶段,本质上仍然是运算,只是数系范围扩大而已,思维方式没有多大改变,这一过渡相对平稳。而平面几何,学生在小学阶段客观上无法形成某一图形的知识体系,所学无非就是一些平面图形的面积、周长等,只要能记住公式,余下的就是一些计算。进入初中后,对各种基本的几何图形,从概念到性质、判定以及逻辑推理,都需要准确理解,严谨表述、规范书写。因此,无论是思维方式及书写要求,学生普遍感到很不适应。对此,可以从以下方面着手解决。

一、兴趣是最好的老师。

学习平面几何,首先要培养学生学习这门学科的兴趣。

(一)向学生讲述几何产生,发展的历史中有趣的故事。如《周裨算径》中的“勾三股四弦五”,“祖冲之”的圆周率,几何之父“欧几里得”的历史贡献等等。

(二)结合现实生活,观察现象。如“各种车辆的轮子为什么要做成圆形?自行车的主体为什么要用三根铁棒连结成类似三角形的形状?怎样测量一幢楼房的高度?室内地砖的铺设图案等等。让学生充满好奇心,增强求知欲。

(三)刚开始接触平面几何时,要求学生对概念要结合图形准确理解,语言表述要规范,要能将文字语言转化成图形语言,在理解的基础上记忆。对公理、定理等要弄清楚它的题设和结论,同样要将其转化成图形语言,还要弄清楚定理的来历。比如:“三角形内角和定理”这一结论是如何得来的?仅凭动手操作得到的结论能否成立?是否可以用逻辑推理加以证明?有哪些不同的方法?鼓励学生积极探索,广泛交流,让学生感受到几何学中“一题多证”的妙趣,不断激发学生学习这门学科的兴趣,增强对几何学习的信心。

(四)培养学生“不断探索,勇于猜想”的学习方法。从简单的问题开始探索、猜想、论证,形成一般性结论。如“三角形的内角和180度,四边形内角和360度,五边形内角和540度,每增加一条边,其内角和就增加180度,然后去大胆猜想:n边形的内角和,形成结论,然后再用不同的方法去论证这一结论的正确性,学生就会有一种获得感,从而逐步树立起战胜困难的信心和积累解决问题的方法。

(五)对于一些典型的题型,要引导学生,广开思路,团结协作,相互交流。如:等腰三角形“三线合一”这一性质,让学生用不同的方法去论证这一结论,同样的一条辅助线,却有着不同的身份,(顶角的平分线,底边上的中线,底边上的高),而每个身份都可以证明两个三角全等,只是判定全等的方法不同而已,通过这样的训练,学生不仅加强了对“三线合一”的理解,还对过去学过的知识作了一次系统的巩固。

二、几何入门的基本要素

(一)识图能力。

在几何学习中,识图、作图尤其重要,因为所有的条件、结论都蕴含其中,而且也是书写、推理的基础。

1、作图训练。它是识图的组成部分。除了教材中五个基本作图必须掌握之外,还要通过变换基本图形的位置,如:平移、旋转、轴对称,探索它们变换前后的内在联系和基本属性,借以提高寻找全等三角形的能力,再以此为基础,设计不同的图案,使知识来源于生活又服务于生活,学以致用,提高学生的动手操作能力和学习兴趣。识别组合图形时,可将图形中无关的部分“遮盖”起来,突出主线,寻找突破点,也可以将组合图形拆成若干所需的基本图形,在做题目时,要一边读题一边将已知条件或由已知条件得到的结论“搬到”图上去,如:相等的线段、相等的角,垂直、平行等,用不同的符号在图形上标注出来,包括线段的长度,角的度数等都要标注上,使条件一目了然,有利于寻找结论。

(二)书写能力。

一个几何题目,正确与否,全体现在书写过程上。很多学生在这个环节上感到很茫然,感觉思维已经打通,却不知道如何规范书写,总觉得“有话说不出,不理说不清”,往往是书写过程中“跨大步”或“上下无因果”,逻辑推理混乱,还有就是对常用的几何术语如“连接”“延长”“截取”“经过”“任意”,使用不规范或直接省略不写,不作交待。教师要逐步引导,从简单的几何证明开始,让学生在每一步骤上都要注明依据,如:已知,定义,公理,定理,性质等,弄清楚“因为”和“所以”之间的确切的因果关系。

三、几何入门的难点突破。

在几何学习初期,学生总感到几何难学,题目难证。主要是学习方法不习惯,特别是思维方式与代数完全不同。这就需要我们在几何入门学习中解决如下问题。

(一)图形问题。题目中如果给出了图形,要会识图,要将所有条件标注在图形上,这样就可以将所有精力放在图形上,然后就是对图形进行观察、思考、猜测、论证,方法可以尝试综合法和分析法交替使用。当条件中出现角平分线时,要想到角平分线的性质,当条件中出现垂直平分线时,要想到相关性质,有平行条件时,能得到哪些角相等。而有的题目没给出图形,这就要求学生根据已知条件作出正确的图形,标注上字母,写出已知、求证,并证明。部分学生由于对一些几何概念及几何术语掌握不好,在作图过程中相当然,将图形特殊化。如:把条件中给出的一般三角形,画成特殊三角形,然后主观认定某两条边相等,或某个角是特殊角,而题目中给出的其他条件弃之不用,直奔结论而去,这显然是错误的。

(二)逻辑推理论证。

学习几何,关键在于思路的开拓和逻辑思维能力的培养。首先,要对照图形,弄清楚命题的结构,熟练掌握命题的题设和结论,有助于对定义、公理、定理的准确理解和应用,是开拓论证思路的前提。一个几何命题,要能正确分清条件、结论,并以条件为基础,经过推理,得到要求的结果,从而掌握几何证题中由因求果的简单方法。然后是由简单到规范,强化对证题书写格式和要求的训练,初学阶段,可按教材中的填充题目,逐渐过渡到自己写出证题过程,并按要求注明每一步骤的依据,明确几何推理的严谨要求。

四、归纳方法,总结规律。

在几何学习中,当解题达到一定量的时候,要回过头来,去总结归纳一些解题方法和解题规律,形成自己的一些经验,还要加强对章末知识框架结构的整合。如:学完“平行四边形”这一章后,要自己去作一个归纳总结。由“定义”引出“性质”,再由“性质”引出“判定”,“性质”就是弄清楚两个关系,即:“数量关系”和“位置关系”。“数量关系”就是:对边相等,对角相等(邻角互补),对角线互相平分;“位置关系”就是:对边平行,中心对称图形。而“判定”除了教材给出的五种判定,还要思考有其他方法吗?如:“一组对边平行,一组对角相等”,“一组对边平行,一条对角线被另一条对角线平分”,“一组对边相等,一组对角相等”,“一组对边平行,另一组对边相等”。其中哪些是真命题,再如:过对称中心的任意一条直线,将平行四边形分成两个全等图形,包含着哪些相等关系?如果这一点在平行四边形内其他位置,将该点与四个顶点相连,相对的两个三角形面积之和是否相等?这样坚持下去,必将丰富自己的思维能力。

总之,学习几何与学习其他学科一样,只要对它产生浓厚的兴趣,勤于动手,善于动脑,不断积累经验,提高逻辑思维能力,并严格规范书写,就一定可以学好这们学科。

参考文献

[1]陈章伦,魏有德.青少年学习法丛书【M】.成都:四川科学技术出版社,1992.

作者简介:邓德金(1960-),男,四川省内江市人,职称:中学一级,学历:大学专科。研究方向:初中数学教学。