初中动态几何教学难点问题与对策
2022-03-16焦多琛甘肃省武威市古浪县永丰滩初级中学
焦多琛(甘肃省武威市古浪县永丰滩初级中学)
动态几何问题在初中数学中,以点、线、面的运动变化呈现,重点考察图形的旋转、平移与翻转过程中数的变化。一般情况下以函数解析式、方程或者几何图形呈现,需要学生以动态的眼光看问题,进一步掌握从静态到动态,从一般到特殊的数学建模思想与数形结合思想。对近几年中考数学题分析可知,动态几何问题往往在最后一道题呈现,且难度不断加大,但是,只要学生掌握解题方法,就可举一反三,逐渐提升动态几何问题解题能力。
一、初中生动态几何问题解题障碍
动态几何学习作为初中数学教学工作中的重要组成部分,受到传统教育模式及教育观念的影响,学生在学习数学时往往是为了应对考试,且学习时间大多是在课堂上,无法进行深入掌握。加上初中生年龄尚小,对于学习方法并不能有一个较好的运用,导致其在学习过程中通常采用死记硬背的方式,思维能力较弱。
例 如,Rt△ABC中,∠A=90°,另一 角为60°,一边BC=6,点P在直线AC上,若∠ABP=30°,求PC的长?学生解答此问题的时候,正确方法是学生绘制图像,但是由于学生对问题的分析不足,不能正确画出图像,后期讨论的时候也分析不全。对于题目中P点的变化,未能正确做出解答。另一方面,学生运算能力差,即使是动态几何的问题,解题过程中也要进行大量的运算,学生往往在此过程中对运算法则理解不透彻,不能做到化繁为简,运算出现错误。
二、初中生动态几何问题解题对策
(一)利用几何画板增强动态几何问题的直观性
学生对动态几何问题的解答,首先要了解题目的条件,并能实现数形转换。教师要注重对学生空间思维能力的培养,传授其正确有效的方法与学习技巧,从而在整体上提高学生动态几何学习能力。由于初中阶段对学生数学能力的要求相对较低,因而教师应注意引导学生养成良好的动态几何学习习惯,并掌握正确的动态几何学习方法。针对图形思考能力相对较差的同学,教师可引导其根据几何花瓣,发现其中存在的规律,并对几何要点等进行适当讲解,逐步提升学生的数学综合素养。
例如,直角梯形ABCD中上下底平行,∠B=90 °, 若AD为12cm,AB为4cm,BC为13cm,动点N在A点向D方向,以0.5cm/s的速度做匀速运动,点M从C点向B点方向,以1.5cm/s的速度做匀速运动,若M、N两点同时运动,一点到达端点的时候,另一点停止运动,求运动的时间。作为经典动态几何问题,需要学生先对其内容有所了解,然后列出方程,此过程中数学思维就很重要。利用结合画板的动态性、形象性等特点,将文字变换成图像让学生分析,并以动态的图像,直观了解点M与N运动的过程,发现题目中运动过程中数量关系,突破以往教学局限性,启迪学生思维。
(二)深化阅读,培养学生运算能力
数学教学也是数学语言的教学,即使是动态几何的教学,也需要在阅读的基础上提升学生运算能力。帮助学生养成良好的阅读习惯,从传统的满堂灌,到现在为学生提供更多的时间自学与练习,这样面对文字多、难度大的问题,就不会出现逃避心理。另外面对学生计算容易出错的问题,引导学生尽量避免对计算器的依赖,在日常教学中,循序渐进开展计算教学,让学生逐渐提升运算能力。动态几何教学中,教师引导学生在深化阅读下,构建解题思维,找到计算规律,就可增强解题效率。
因此,先将解题思路与自己的思想同化,可以在教室的引导下列出方程式BQ2=(m-4)2+深 化两点间距离公式,然后计算结果。此动点问题往往在试卷中的最后一题出现,难度大,学生接触少,因此面对此问题讲解后,不但要学生深入问题题目,还要教师做好示范,慢慢打消其畏难情绪,进而快速解题。
(三)加强对几何概念的理解
初中数学教学中,重视学生学习内容,加强教学内容的设计,让学生在此过程中经历概念的产生过程,进一步积累数学知识,为动态几何问题的解答奠定基础。同时,基于几何问题抽象的特点,学生需对平面几何的概念、性质与定理等进行深入了解,感悟其产生的过程与背景,提升几何问题解题的有效性。
以《矩形》为例,其中有很多定理、定义等,学生学习受到阻碍,因为概念太多,不容易记忆。因此教师深化学生理解的过程如下:教师展示多媒体课件“嘉嘉同学利用‘边—直角—边—直角—边—直角—边’的形式进行绘画,并认为此就成为矩形。”让学生对此进行论证,教师“为了更好地证明,我们将此变为数学符号,即四边形ABCD,∠A=∠B=∠C=90°,那么此四边形是否为矩形?”然后为学生自提供3~5分钟思考,然后展示证明的过程,由教师总结“三个角为直角的四边形为矩形”。接着呈现情境“装修工人为了检测窗户是否为矩形,测量对角线的长度是否相等。为什么使用这种方法呢?”在数学符号为四边形ABCD中,AC=BD,求该四边形为矩形,可以利用全等三角形,也可利用平行线的形式,很快得到结论,经过教师的总结,得到对角线相等的平行四边形为矩形。
接着对另外判定定理进行证明总结,让学生在问题情境下,经过自己的探究,将矩形判定定理内化,生化其理解,进而深化记忆,让学生在教师的引导下,加深对问题的理解。