于洪青
學生在做幾何題時,看到題目首先想到的是這個題目有沒有做過,而不是想如何根據已有的知識方法去分析它。 做幾何題最關鍵的是根據已知條件,聯系到所學過的知識定理,經過推理論證,最后解決問題。但有些知識定理學生不一定就能很好的理解,這時就可引導學生看到題目中的條件就想到相應的基本圖形。利用這種方法分析問題時,學生可以把抽象的問題形象化,在解決問題時可以起到事半功倍的效果。下面就談談在幾何教學中如何發揮“模型化”的作用。
一、建立模型化與幾何知識的雙向聯系
建立基本圖形與幾何知識的雙向聯系,是分析解決問題的先決條件,沒有這種基本的關聯,訓練思維能力就缺少了必要的載體。教師在平時的課堂教學中,就滲透這種理解、記憶幾何知識的方法。
如三角形外角基本圖(圖1), 學習三角形的一個外角等于和他不相鄰的兩個內角和的時候,想到三角形的外交相關的性質,就想到圖1,看到圖1的形狀就想到∠1=∠A+∠B,再如三線八角基本圖(圖2),同位角基本圖(圖3),內錯角基本圖(圖4)等,看到這種圖形就能以這些圖形為索引,聯想到相關聯的知識。
二、把經常在習題中出現的基本形態作為基本圖形的模型化
盡管數學練習千變萬化,但是絕大多數題目都能從中提煉出一些基本元素,在教學中幫助學生梳理、提煉這些基本圖形,遇到問題時分離這些基本圖形,基本圖形殘缺時,構造基本圖形,這樣可以以這些模型化為載體,培養學生的空間想象能力,分析推理能力。
如經常在習題中考題中出現,也可以提煉為基本圖形。例如:河邊取水基本圖(如圖5),問題是:從A處到小河m取水拿到B處,怎么選取水點才能使所走的總路程最近?這個利用軸對稱的知識把問題轉化為兩點之間線段最短的問題,提煉出一個基本圖形,在四邊形中,圓的有關問題中,平面直角坐標系中都有很多的的應用。
再如梯形ABCD中(如圖6),有三對面積相等的三角形,S2=S4? ,S1+ S2=S4+S1S2+S3+S4+S3 ,還有同底的三角形的面積比等于底邊之比S1: S3=DO:BO ;還有相似三角形的面積比與線段比的關系 S1: S3=AO2:CO2等,把此圖作為基本圖形,可以很容易的解決一大類相關問題。
三、利用基本圖形分析法分析幾何問題的基本模型化教學
看到一個幾何問題,采用分析法和綜合法相結合的分析模式,在平時的教學中滲透、培養學生采用基本圖形分析法分析問題的能力。
在分析問題時首先根據單個的條件和結論聯想基本知識和基本圖形,若解決問題有困難,再綜合兩個或多個條件,必要時需把結論進行轉化,從圖形中尋找基本圖形。若不能找到,則看有沒有某個基本圖形的一部分,然后根據條件或者結論思考怎樣添加輔助線能構造出基本圖形。