初中阶段怎样引导学生解答几何题

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  摘要:初中几何将逻辑性与直观性相结合,通过各种图形的概念、性质、作(画)图及运算等方面进行教学,从而发展学生的思维能力、空间观念和运算能力,并使他们初步获得研究几何图形的基本方法。学生们在解答分析几何题时往往会出现思维混乱,表达不准确,对图感知较差的情况,因而可以采取一定的小策略去解决。1、认真审题、审图,获取有效信息。2、对常见的题型与解题方法进行归纳总结 。3、注意对辅助线进行添加和使用。4、重视对教材中逻辑成分的讲解 。
  关键词:审题  记号  归纳方法  辅助线  逻辑成分
  中图分类号:G4 文献标识码:A
  初中几何是在小学数学中几何初步知识的基础上,使学生进一步学习基本的平面几何图形知识,向他们直观地介绍一些空间几何图形知识。初中几何将逻辑性与直观性相结合,通过各种图形的概念、性质、作(画)图及运算等方面进行教学,从而发展学生的思维能力、空间观念和运算能力,并使他们初步获得研究几何图形的基本方法[1]。
  在进行几何教学的过程中,我们发现初中生对于几何题目无从下手,获取不到有逻辑性的条件,对图形也缺乏一种感知的能力,知识的联系能力较差,几何分析凌乱,几何语言表达不正确等等,这些情况是所有学生会出现的一个共同的问题。如何提高学生们的几何分析解题能力呢?如何解答一道几何题呢?
  一、认真审题、审图,获取有效信息
  学生们在阅读几何题目很有可能就是直接读题而已,没有对已知的条件进行头脑思维上强化,这样在解题过程中会很容易忽视它,会不能及时用上这个条件,甚至会忘记用上它,这样会对知识的联系产生一定的阻碍,逻辑分析会出现阻断,出现解题瓶颈。
  比如例题1:如图,AB是⊙O直径,弦CD⊥AB于点E,过点C作DB的垂线,交AB的延长线于点G,垂足为点F,连结AC.
  (1)求证:AC=CG;
  (2)若CD=8,OG=10,求⊙O的半径.
  学生在解决第一小问时不会很快想到利用“过点C作DB的垂线”“交AB的延长线于点G”这一文字式的条件,因而在简单的问题中消耗了较长的时间。如果此题能边审题边把条件在图中随之做上记号,在∠DFG这做上垂直的记号,在开始延长的地方把对顶角做上记号,相信学生们会很快利用内角和去求证∠D=∠G,问题也就迎刃而解了。
  还有一些几何动点题,在题目中往往隐含了一些条件,比如學生会忽略是在直线AB上找出相应的动点,而不仅仅局限于在线段上去找,这样他往往会漏掉另外的几种情况,这也就是审题不清造成的解题困扰。所以教师可以引导学生在题中注意这些关键的词,做好记号,并在图中做上相应的记号。
  二、对常见的题型与解题方法进行归纳总结
  初中的几何题中,其实常见的题型并不多,所以这对经常见的几何题型与解题方法进行归纳与总结,是初中几何解题一个和实用的解题技巧。初中几何,证明题是最常见的,而证明题中,又以线段或角的一些关系的证明最为常见。对线段的关系的证明通常包括相等及其和差关系等的证明。其中,相等关系的证明是学生应该掌握的基本点。对线段相等关系的证明,在思路与方法上常用的包括“三角形全等”“三角形相似”、“比例线段”以及“等角对等边”和对中间量的过渡进行选取等思路[2]。对常见技巧进行掌握,能有效提高学生的解题效率。 在求证线段和或差时用“截长补短法”或者“三角形三边关系定理”解决。教师可以进行专题训练,加以强化技巧的运用。
  如例题2:(1)阅读理解:
  如图①,在△ABC中,若AB=10,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.
  解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E使DE=AD,再连接BE(或将△ACD绕着点D逆时针旋转180°得到△EBD),把AB、AC,2AD集中在△ABE中,利用三角形三边的关系即可判断.中线AD的取值范围是 2  (2)问题解决:
  如图②,在△ABC中,D是BC边上的中点,DE⊥DF于点D,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:BE+CF>EF;
  (3)问题拓展:
  如图③,在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,CB=CD,∠BCD=140°,以C为顶点作一个70°角,角的两边分别交AB,AD于E、F两点,连接EF,探索线段BE,DF,EF之间的数量关系,并加以证明.
  学生阅读此题,不知从何处下手,在(2)求证BE、CF、EF这三条线段之间的关系时,总体的一个方法就是做辅助线构造全等三角形,把BE、CF、EF这三条边转换到同一个三角形中去,利用三角形三边关系去解决,第(3)小问有着类似的思路,构造全等三角形,利用补短法将DF、BE转换在同一条直线上,再利用垂直平分线的性质求证EF所在的三角形是等边三角形,从而EF=DF+BE。
  在上面的例子中,我们也看到了有几个小问题的几何题中,都做了辅助线构造了全等的三角形,利用了垂直平分线的性质定理求证了一个等腰直角三角形,另外又有不同之处,或用三边关系,或用和差问题求证了不同的结论,几个问题之间往往会形成了一种知识铺垫的关系,层层递进,有着大体相同的结构、大体相同辅助线和解题思路。这种三变式的题目对学生解决几何问题能起到一个很好的训练效果,以一例悟百题。
  三、注意对辅助线进行添加和使用
  在对初中几何进行解题的过程中,除了要对常用的解题方法与规律进行掌握外,还要对辅助线的添加与使用加以关注。在初中几何题中,当直接解题出现障碍时,添加辅助线是常见的解题技巧,能有效提高学生的解题效率。往往会让人产生一种“柳暗花明又一村”的感觉。
  如例题3:1.如图,AB、AC是⊙O的两条切线,切点分别为B、C,D是优弧上的一点,已知∠BAC=80°,那么∠BDC=___________度.
  此题,根据切线的条件必须要连接切点和圆心,这样既会出现两个直角∠ABO、∠ACO,又有圆心角∠BOC。再得出圆周角的度数。此题还会劳心劳神吗?其实在几何问题中做辅助线已经是一个很普遍的技巧,在初中几何中只要掌握常用的辅助线也就能帮助学生解决很多困难。大体有这样一些常用的辅助线,在三角形中常作高线、过一个分点作平行线、沿着角平分线对折、延长中线、截长补短、在四边形中常做平行线、对角线,在圆形中常作半径、直径所对的圆周角、连接切点和圆心等等。
  四、重视对教材中逻辑成分的讲解
  在解数学几何题时,首要的是对其逻辑思维能力进行培养。分析一道几何题大致可以从两个方面去进行分析,一可以从已知条件着手,通过已知条件思考我能得出什么?再把几个已知条件得出的结论综合筛选,奔向总结论。二是可以从问题着手,思考要想求证此结论大体可以运用哪些方法,需要哪些条件?从而顺藤摸瓜,一步步推导致已知条件。也可以双向结合就像大同隧道一样,从两头施工,直至汇合,汇合了就说明此题能通了。这种分析能力需要学生有着一定的逻辑思维能力基础,需要教师长期在教学中构造几何思维分析图逐渐培养,这种思维分析能力也是知识的一种积累,能力的一种锻炼。需要师生耐心的去琢磨掌握。
  几何分析思路图:上例题2第(3)问
  延长AB至点N,使BN=DF,
  有了思路分析示意图的指引,学生会很快找到证明环节中的关键点,解答过程也就容易书写啦。
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