如何培养学生几何推理中的规范表达能力

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  形成一定的几何推理能力是学好初中平面几何的基础,是培养学生形成逻辑思维习惯的关键。学生进入初中后,会经历从代数到几何的变化过程。首先是研究对象从数延伸到形;其次是思维方法从计算延伸到推理论证,还要学会用标准的几何语言进行推理、描述与论证。但是,现在许多初中生面对几何证明都有一种望而却步的心理,认为几何是最难学的内容,不能理解,更不会有效的证明。学生在实际证明过程中出现许多问题:1.不能正确理解题意,不会建立知识与题目的关系;2.证明过程中把所有已知条件全部摆放的一起,然后写出结论;3.乱摆条件,因果关系不一致;4.自己想象一些条件,得到结论;5.不会用严密的几何语言书写过程,步骤凌乱,无逻辑顺序。
  如何培养学生几何推理中规范表达能力呢?我认为可以从以下几个方面进行训练:
  一、抓好概念、基本事实、定理的教学,充分发挥它们的示范作用
  推理论证的过程要符合客观实际,论证要有充分的依据,这些依据就是命题中给出的条件和定义,基本事实,定理。这就要求学生首先要掌握“最基本的几何语言材料”,包括:各种几何概念、基本事实,定理;各种几何符号;几何概念、定理的推理格式等。而这些几何语言材料的掌握,需要我们教师在教学中逐步渗透,要充分利用好它们的示范作用。
  在教学概念时,要抓住关键词,让学生理解。而在教学定理时,要让学生掌握定理的条件和结论,弄清适用范围。同时,让学生学会文字语言、图形语言、符号语言的相互转化。要特别注意几何语言的规范性,理解并掌握一些常见的规范语言。如: “延长线段AB到点C,使AC=2AB”,“过点A作AB⊥CD,垂足为B” ……等
  教学时,要详细指导单个知识点的“推理格式”,让学生掌握并不断积累。这样才能强化理解,学会规范的推理格式,才能为今后进行复杂的逻辑推理打下基础。
  另外,从几何第一节课起,就应该严格要求学生熟练、清楚记忆几何中的基本事实、概念、定理、性质、判定等。不能因为数学是理科,就认为不需要记忆。
  二、从有效识图,学会画图入手,培养学生的推理能力
  几何离不开图形。几何证明首先要把已知条件与图形紧密联系,把文字语言与图形语言结合起来。在教学中要引导学生学会识图,弄清图中的每一条线段,每一个角,及相互联系,从图形中找出条件,并得出一些相应的结论。识图,不仅要观察分析各种图形,还要做到能记住一些基本图形,特别是涉及概念的图形。而要达到有效识图的目的,还要学会画图。点动成线,线动成面,面动成体,这几乎描述了所有几何体的生成过程。学会画图,学生更容易理解题意,对图形的感悟才深,对图中线段与线段、角与角之间的相互关系才认识得更到位,识图也更容易。
  三、先模仿后创新,由简到繁,多种形式进行规范书写的训练
  对于初学几何的学生来说,几何是最难学的内容。尤其是几何证明。因此,在学生学习时,提倡先让学生模仿证明过程,在模仿中训练解题能力,理清解题思路。学生可以模仿几何证明的分析过程,解题思路的表述方式,证明过程的书写步骤。
  采用填空的方式,训练学生证明的书写格式和逻辑推理过程。在最初学生解题时,可以将一些关键的步骤用填空的方式让学生填写,降低了学生证明的难度,同时又训练了学生如何理清思路。
  学生有一定的推理基础后,可以采取以提纲的方式训练学生进行推理论证。先给学生分析论证过程中的较重要的步骤,然后让学生去将其中的过程写详细。经过循序渐进的训练,使学生能够独立的完成解题过程,提高推理与证明的能力。
  四、教给解题方法,理清解题思路
  解题过程中,我认为可以从“一读二标三想四说五写”这几个方面理清思路,从而写出正确规范的推理过程。
  一读,指读懂题意。读,要读两遍以上。了解题意,主要是有哪些已知条件,要求我们做什么事情,证明什么结论?如果一遍不清楚,还需要读第二遍,甚至于第三遍。
  二标,指在题干和图中进行标记。在理解题意的基础上,将题干中的关键词标记出来,如“中点,垂直,平分线……”等;同时在图上将相关的已知量標出来。如相等的线段,线段的长度,相等的角等等。
  三想,指根据题干中的条件,联想相关的一些结论。或看到要证明的结论,想需要哪些条件。在经历了读和标记两个阶段后,根据条件,想一想每一个条件可以得到哪些结论或涉及哪些知识点,不管这些结论或知识点对后续证明是否有用,都可以在头脑中想出来,后面再进行取舍。同时,看到问题(或需要证明的结论),想一想,要证明这一结论,需要什么条件。这其实就是我们证明方法中的综合法和分析法的训练。
  四说,指在经历了思考后,把证明过程尝试说出来。这是一个组织语言的过程。在这个“说”的过程中,老师作相应的补充、说明,提醒孩子将一些不需要的过程舍去,并调整叙述的顺序,从而理清思路,规范表达。
  五写,指将推理论证过程写出来。在前面的基础上把说的过程写出来。在写的过程中,再次规范语言,调整逻辑顺序。
  五、及时总结经验,不断积累几何证明的方法
  随着几何的深入学习,证明题的难度会不断增加。因此,在学习的过程中,要不断反思总结自己学习了哪些知识点?自己是怎样审题,怎样推理论证的。同时,多积累一些题型,总结一些解题方法,记忆一些具有典型特征的题或图形,从而使自己的推理能力更上一层楼,使下一阶段的学习更优化。
  培养学生的几何推理能力,规范表达能力并非一日之功。我们只有不断总结,用心积累,遵循循序渐进的原则,有计划有目的的培养学生,提高学生学习几何的兴趣,才能发展他们的思维能力,推理能力和创新能力。
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