崔伟红
几何证明问题是培养学生数学核心素养的重要手段,是初中数学考查学生逻辑推理能力、空间思维能力、分析问题和解决问题能力的常规题型。对于此类题目,学生常会出现诸如有思路但不会写过程、思维不严密、逻辑关系错误、想当然添加条件等多种问题。究其原因,主要有以下几方面:一是学生对所学定理未能深入理解,二是学生推理能力不足,三是学生缺乏证明题的解题方法。下面将自己一些几何证明题的教学体会总结如下:
一、注重已有的事实和确定的规则,数形结合深入理解
已有的事实(包括定义、公理、定理等)和确定的规则(包括运算的定义、法则等)是证明题的基础,若已有的事实和确定的规则理解不了,不知道其条件与结论、不清楚其用途,学生自然就不明白如何用它来证明。因此注重已有事实和确定规则探索、归纳、证明过程,让学生清楚定理的整个形成过程就尤为重要。让学生在探索过程中了解数学研究问题的一般方法,在证明过程中理解数学思维的严密性,形成逻辑推理和演绎推理的能力。渗透数形结合思想,使学生将图形语言、符号语言、文字语言三种语言相融合,让学生从不同角度深入理解已有的事实和确定的规则。
二、注重难度递进的练习,循序渐进建立信心
数学学习离不开练习,知识的掌握、能力的形成、自信心的建立更离不开练习巩固。学完定理之后,教师可以先给学生训练一些推理性的填空题,让学生清楚用它证明的一般格式和规范,再训练一些一两步的推理证明题目。从此处入手,可以使学生在证明过程进一步理解相关知识,明确其用途、用法,从而树立学习几何证明问题信心,使学生消除恐惧心理,不断培养学习兴趣。
三、注重解题方法归纳,让学生有章可循
“数学是研究数量关系和空间形式的科学”,将这些规律总结归纳出来便于进一步解决其他问题。因此,老师要从证明题解题中总结方法,让学生便于操作,易于接受。证明题解题“六部曲”:一读二标三联想,四析五写六检查,会大大帮助学生规范地解答证明题。
一读,对照图形读题目条件及结论,画出诸如线段、角之间的等量关系和不等关系、点的位置、图形的形状等;
二标,根据条件将图形中的条件,如题目中图形线段长度、角度、线段关系、角的关系等能标注的标在题目中的图形上,以便直观地找出题目条件,为形成证明思路做好准备;
三联想,是根据条件联想相关的定理,利用该条件一步或两步推出一些线段、角的关系、图形的形状,可能需要的辅助线等;
四析,从问题入手推出使问题成立所需要的条件,一步步推到题目已知条件;若不能推到已知条件,再从已知的条件开始向问题方向推,直到思路打通。最后归纳推理证明过程分为几部分,按照前后顺序整理思路。如:
如图,在平行四边形ABCD中,连接BD,在BD的延长线上取一点E,在DB的延长线上取一点F,使BF=DE,连接AF、CE.
求证:AF∥CE.
引导学生分析:要证AF∥CE需要依据平行线的判定定理证明∠AFE=∠CEF,要证∠AFE=∠CEF需证△AFD和△CEB全等,而要证△AFD和△CEB全等需要找三角形全等的三组条件。此时,需要从已知条件“BF=DE和平行四边形ABCD”来推理寻找条件。而由“BF=DE和平行四边形ABCD”我们很容易就可以证得FD=EB,∠1=∠2,AD=CB,问题思路随之打通。第一步由“BF=DE”证FD=EB,第二步由“平行四边形ABCD”证∠1=∠2,AD=CB,第三步证△AFD和△CEB全等,最后一步证AF∥CE。
五写,按照分析出的思路,将其转化为符号语言,一步一步书写出来;
六检查,检查证明过程有无思维跳跃?有无逻辑关系的错误?有无想当然的添加条件?有无笔下失误写错字母?是否规范?如果有就及时改正。
当然几何证明题要做好,不是一个简单的过程,它是一个长期系统的工作。其中学生理解相关定理是基础,教会学生分析几何问题的方法是关键,养成学生严密的思维能力是核心,只有我们扎扎实实地做好每一个环节,学生的数学核心素养就会不断提升,几何证明题解题能力也就能不断提高。
(作者单位:陕西省旬邑县实验中学)