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借语言之东风,顺入几何门槛

2017-08-17高红尉

文理导航 2017年23期
关键词:符号语言

高红尉

【摘 要】初中数学几何教学的关键是几何语言的教学,本文结合自己的教学实际,从文字语言、图形语言、符号语言三个不同的方面阐述了几何语言教学的一些方法。

【关键词】几何语言;文字语言;图形语言;符号语言

数学家斯托利亚尔说过:数学教学是数学语言的教学。数学语言是表达数学关系和形式的符号系统,是学生理解数学概念,掌握数学方法的基础,尤其在几何学习中,由于几何语言概念性和逻辑性强,一些学生在几何入门时,感到无法掌握,很多时候意思理解,但是难以用几何语言来表示,从而产生畏惧心理,加上其它一些非心理因素,导致学习几何后,两极分化加重。为了避免这种现象出现,在平面几何的入门教学中,一定要注重几何语言的表达的训练,帮助学生建立几何语言系统,突破几何入门学习的瓶颈。

一、几何语言的分类和训练方法

几何语言,一般可以分为文字语言,图形语言和符号语言三种类型,三者在几何学习中有着各自独特的地位和作用,在训练中也有着不同的方法。

(一)抓关键词,加强文字语言的理解

数学中几何的定义、性质的叙述就是文字语言,例如,角的定义是“有公共端点的两条射线组成的图形叫做角”,平行线的定义是“在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行線”;线段的性质“两点之间线段最短”,平行线的性质“两直线平行,同位角相等”等,这些语言准确、严密,严谨地描述了几何图形的特征和性质,不能轻易增减一个字。在教学这些文字语言时,一定要在理解上下功夫,不能死记硬背,教师要引导学生在动手操作体验中感受这些文字语言,同时像学习语文一样咬文嚼字,着重理解关键字。例如,教学“直线外一点到这条直线的垂线段的长度叫做点到直线的距离”时,可以这样开展活动,先让学生联系生活,如何测量跳远成绩,如何通过人行横道线过马路最近等,然后小组活动,给定图形:直线l以及直线外一点P,在直线l上任取一点O,连接OP,测量并比较小组中谁的OP最短,还有没有更短的画法。在学生的操作讨论在操作中,学生联系生活经验,能够得出当OP⊥l时,OP最短,这时教师顺理成章的就可以得出结论:直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短。然后类比两点之间的距离的定义,给出点到直线的距离为直线外一点到这条直线的垂线段的长度,并进一步强调垂线段≠垂线,垂线是直线,垂线段是线段,垂线段≠距离,垂线段是图形,距离是长度,是“数”,长度是桥梁,连接了垂线段和距离,使得数形结合,得到有机统一。

(二)辨析图形,加强图形语言的识别

几何研究的对象是几何图形,图形中记录着很多的图形知识,这些图形知识更加直观、形象,例如,图(1)OP平分∠AOB,图(2)OP⊥AB.图(3)∠AOB与∠COD是对顶角等。这些图形语言比文字语言更具直观性,读懂这些语言,是学生分析解决几何问题的前提。在教学中,识图训练要循序渐进,从简单到复杂.在苏科版教材《平面图形的认识一》中,学生认识了各种角以及角之间的数量关系和位置关系后,会涉及一些线条纵横交错,局部图形重叠遮盖的复杂图形。例如,教学《探索平行的条件》时,出现的图形就比较复杂,如图(4):已知∠1=∠2,∠B+∠BDE=180°,在寻找平行线时,就需要对图形进行剖析、分离,构造出简单有用的基本图形。把∠1、∠2的边组成的图形分离出来,就得到图(5),在这样的基本图形中学生就很容易找出AD∥EF,把∠B、∠BDE对应的图形分离出来得到图(6),从而得到DE∥BF。从复杂图形中分离基本图形,对学生通过识图解决问题有着重要的作用。同时,在教学中,还要注意变式图形的训练,在基本图形的基础上进一步改变图形的方向、位置或结构,加强学生对变式图形的认识,提高学生思维的灵活性和发散性。

在涉及平移、旋转、翻折问题时,学生在图中往往难以找到解决问题需要的条件,究其原因就是学生对图中隐含条件的运用能力不足。在教学和练习时,教师要引导学生挖掘图中的隐含条件,如对应边相等,对应角相等,旋转角相等,然后选择需要的条件进行运用,经常这样训练,学生就形成思维定势,再遇到这样的问题,就比较容易从图中找到所需的隐含条件,进而正确解决问题。

除了识图训练,作图训练也很重要,解决数学问题时,经常需要学生自己作图,或在原有图形上添加一些重要的线段,如添加垂线段,平行线等,尤其是动态问题中,随着点的移动,线段和图形都在变化中,这就对学生作图能力有很高的要求。在作图训练中,要让学生进一步熟悉几何语言,形成感性认识,如连接AB,过点A作AP⊥BC,在学生自己作图时,要提醒学生画图要注意一般性,不能画特殊位置。如画直线AB与直线CD相交,不能画成垂直的位置,画等腰三角形,不能画等边三角形等,否则会影响对问题的分析。

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(三)灵活变通,加强符号语言的运用

符号语言是用符号不是几何关系,把文字语言和图形语言结合起来,更加简洁、直观,如“⊥”表示垂直,“∥”表示平行,“Δ”表示三角形等。符号语言是学习几何知识,解决几何问题的工具,要学好几何,一定要学好符号语言。在教学中,要结合图形,加强文字语言向符号语言的转化。

例如文字语言OP平分∠AOB,结合图形,可以转化为符号语言∠AOP=∠BOP,或∠AOP=∠AOB(∠BOP=∠AOB),或∠AOB=2∠AOP(∠AOB=2∠BOP)。

在平面几何的教学中,符号语言的变通性也尤为重要,就角平分线的三种表示,在不同的问题中,需要的关系不一样,用错了解题过程就会受到影响,所以,教师要重视数学语言的转化教学,每讲一个概念或性质,要分析透彻,让学生掌握它的三种语言表示形式,并能根据需要进行互译,灵活转换,这样学生在解题书写几何语言时就可以灵活运用。

二、循序渐进,提高推理论证的能力

推理论证是不同于代数方法的一种新的解题方式,是几何求解的独特的思维方法,是对文字语言、图形语言和符号语青三者的综合运用,是学生分析问题、解决问题能力的重要手段,更是发展学生逻辑思维能力的核心环节.因此,推理训练是几何入门教学的重点和难点。在推理论证的起步阶段,教师的示范性十分重要,必须十分重视几何语言的简明和严谨性,对学生不规范不清晰的口语要一一纠正.几何论证一般需要多个推理,每一个推理都是一个因果关系,有的是一因一果,有的是一因多果,由于学生年龄小,刚开始接触推理论证时,往往会凭自己的需要创造出条件中没有的“因”和条件无法推导出得“果”,这时,教师要耐心剖析其错误的原因,强调推理论证一定要“言必有据”,同时可以类比语文中的因果句型,加深学生的理解,帮助他们更好掌握。

学习几何离不开几何语言这个“东风”,通过反复练习,在几何入门时把好几何语言关,使学生顺利迈过几何的“门槛”,能够正确思考、表达,写出正确的推理过程,对学生后期的几何学习有着不可低估的作用。

【参考文献】

[1] 陈长火.《谈初一平几入门教学中几何语言的训练》,《福建中学教学》,2000年第2期

[2]俞求是.《几何模型、几何抽象、几何语言、几何兴趣》,《中学数学教学参考旬刊》,2012(11)

[3] 杨裕前.《探索入门教学规律大面积提高平面几何教学质量》,《教育学报》,1988(3)

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