高倩
幾何教學(xué)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點,也是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的重要組成部分。幾何問題中出現(xiàn)最多的就是中點、中線和角平分線,然而初入中學(xué)的學(xué)生缺乏這些意識,在面對幾何問題時,不能第一時間構(gòu)造輔助線來解決。在學(xué)習(xí)雙角平分線時,學(xué)生們常常一知半解,應(yīng)用起來也不夠熟練。為了解決這一問題,教師在平時教學(xué)過程中可以采用類比法,讓學(xué)生在掌握線段雙中點問題的基礎(chǔ)上類比雙角平分線,通過不斷訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的類比意識,為接下來的應(yīng)用做好鋪墊。
一、類比學(xué)習(xí)基本概念
想要學(xué)好幾何知識,并將其進(jìn)行應(yīng)用,首先要對幾何知識的基本概念進(jìn)行掌握和內(nèi)化。當(dāng)學(xué)生在初學(xué)新概念時,常常難以理解,這時教師可以結(jié)合學(xué)生的基本學(xué)情,運用舊知識來類比新知識,消除學(xué)生的陌生感,促進(jìn)學(xué)生對新知識的理解。這一過程,不僅有利于學(xué)生的思維轉(zhuǎn)化,還有利于學(xué)生構(gòu)建新的知識框架,為接下來的應(yīng)用鋪平道路。
以“雙角平分線問題”為例,學(xué)生知道什么是角平分線——從一個角的頂點引出一條射線,把這個角分成兩個完全相同的角,這條射線叫作這個角的角平分線。但是對于什么是雙角平分線,學(xué)生很難理解。這時,教師為學(xué)生展示線段雙中點問題的概念:已知兩條相鄰線段的中點,求兩個中點之間的距離,叫作線段雙中點問題。筆者再引導(dǎo)學(xué)生運用類比法思考和探討雙角平分線問題,最終總結(jié)出概念:已知兩個相鄰角的角平分線,那么,求這兩個角平分線組成的角的度數(shù),叫作雙角平分線問題。經(jīng)過類比,不僅降低了理解的難度,還讓學(xué)生對雙角平分線問題有了清晰的認(rèn)識,同時,也讓學(xué)生樹立了類比思想。學(xué)生通過已有的知識來類比未知的內(nèi)容,從而提升了學(xué)習(xí)能力,為今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、類比掌握判定方法
在掌握了基本的概念后,學(xué)生在解答這類題目時,要明確線段雙中點問題和雙角平分線問題的判定,鞏固理解概念。掌握判定方法有利于學(xué)生在面對相同問題時,能夠從容解答,完善自身的知識框架。同時,判定方法的類比降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,為完善幾何體系提供了一定的保障。
例1 若點M在線段AB上,點N在線段BC上,則下列等式中:①AM=BM;②AM=[12]AB;③AB-AM=CM;④CN=[12]BC,能說明點M和點N分別是線段AB和BC中點的有( )。
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
在判斷點M和點N是否為AB和BC的中點時,需要結(jié)合線段雙中點問題的概念。首先,兩條線段必須是相鄰的線段;其次,點M平分AB,即AM=MB,同樣N點平分BC,即BN=NC;最后,根據(jù)分析選擇正確的選項B。學(xué)生在得出這一結(jié)果后,筆者運用類比的方法引出雙角平分線的判定。
例2 若AE為∠BAC內(nèi)的一條射線,AF為∠CAD內(nèi)的一條射線,則下列等式中:①∠BAE=[12]BAC;②∠BAE=∠BAD-∠EAD;③∠BAC=[12]∠BAC+∠BAE;④∠FAC=∠CAD-∠DAF,能說明射線AE是∠BAC角平分線,射線AF是∠CAD角平分線的有( )。
A.① B.①②③ C.①④ D.①②③④
在作答例2時,學(xué)生同樣可以從雙角平分線問題的概念進(jìn)行分析:因為射線AE是∠BAC的角平分線,那么∠BAE=∠EAC=[12]∠BAC;同理,射線AF是∠CAD的角平分線,那么∠CAF=∠DAF=[12]∠CAD。得出結(jié)論后,再運用逆向思維去選項中找到答案,最后選擇正確的選項C。
通過對比,我們發(fā)現(xiàn)線段雙中點和雙角平分線的判定方法類似。首先,我們需要根據(jù)概念判斷線段的中點和角的平分線;其次,將相鄰線段的中點和相鄰角的平分線進(jìn)行融合;最后,從定義上找出線段雙中點和雙角平分線。
三、類比探究相關(guān)習(xí)題
為了檢驗學(xué)生對雙角平分線的理解和掌握,并且培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,教師在講述線段雙中點題目時,可以運用類比法引出雙角平分線題目,讓學(xué)生在作答時對比其中的相似之處,在不斷的探究和分析中,掌握其中的內(nèi)涵和方法,從而實現(xiàn)知識遷移。最后,通過最簡潔和熟悉的手段將問題解決,提升學(xué)生解決問題的能力。這一過程的開展不僅讓學(xué)生鞏固了線段雙中點的知識,還優(yōu)化了學(xué)生對雙角平分線的內(nèi)容的學(xué)習(xí),最終將新舊知識進(jìn)行融合,完善了自身的知識框架和數(shù)學(xué)體系。
例3 已知線段AB=10cm,C為直線AB上一點,M、N分別為AC、BC的中點,若BC=4cm,求MN的長。
經(jīng)過思考后,學(xué)生寫出了解題過程:
①當(dāng)C點在線段AB中間時,∵AB=10,BC=4,∴AC=AB-BC=6,∵M(jìn)是AB線段的中點,N是BC線段的中點,∴MC=[12]AC=3,CN=[12]BC=2,∴MN=MC+CN=3+2=5(cm);
②當(dāng)C點不在線段AB中間時,AC=AB+BC=14,∴MC=[12]AB=5,BN=[12]BC=2,∴MN=MC+BN=5+2=7(cm)。
故MN的長為5cm或7cm。
筆者看到學(xué)生的解題思路很清晰,解答過程也很順利,于是進(jìn)行了知識遷移。
例4 已知∠AOB=60°,∠BOC=40°,OM、ON分別為∠AOB、∠BOC的角平分線,求∠MON的度數(shù)。
在作答例4時,筆者提示學(xué)生同樣用類比的方法解題。于是,學(xué)生們模仿例3進(jìn)行了作答,具體過程如下:
①當(dāng)OC在∠AOB內(nèi)時,∴∠AOC=∠AOB-∠BOC=60°-40°=20°,∵OM,ON分別平分∠AOC和∠BOC,∴∠MOC=[12]∠AOC=10°,∠NOC=[12]∠BOC=20°,∴∠MON=∠MOC+∠NOC=10°+20°=30°;
②當(dāng)OC不在∠AOB內(nèi)時,∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=60°+40°=100°,∵OM,ON分別平分∠AOC和∠BOC,∴∠MOC=[12]∠AOB=30°,∠NOB=[12]∠BOC=20°,∴∠MON=30°+20°=50°。
故∠MON=30°或50°。
通過類比例3,學(xué)生的思維得到了發(fā)展,從而在面對雙角平分線問題時,困難也能夠迎刃而解。為了鞏固學(xué)生對雙角平分線的認(rèn)識,筆者增加了類比訓(xùn)練:
1.已知線段AB=10cm,點C在線段AB上,BC=6cm,M、N分別為線段AB、BC的中點,求MN的長。
2.已知∠AOB=100°,∠BOC=70°,OM、ON分別平分∠AOB和∠BOC,求MON的度數(shù)。
四、教學(xué)反思
綜上所述,類比教學(xué)在幾何課堂中的應(yīng)用有利于學(xué)生對幾何知識的掌握和內(nèi)化。因此,在平時的教學(xué)過程中,教師要注意結(jié)合學(xué)生的基本學(xué)情和認(rèn)知規(guī)律,讓學(xué)生在類比的過程中拓展幾何思維,通過構(gòu)建新舊知識之間的聯(lián)系,最終形成知識框架,為今后的成長和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。類比思想除了在線段雙中點問題和雙角平分線問題上進(jìn)行應(yīng)用外,還可以在其他的幾何知識中應(yīng)用。所以,教師需要做更深入的研究和探討,為學(xué)生構(gòu)建高效課堂,讓學(xué)生真正地喜歡上數(shù)學(xué)。
(作者單位:江蘇省南京市第二十九中學(xué)天潤城分校)