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《全日制义务教育数学课程标准》特别提出了“数学教学是数学活动的教学”.而数学学习活动又是学生自主建构数学知识的活动,因而,在学习过程中,学生需要通过观察、操作、比较、概括、猜想、推理、交流等多种形式,产生数学思考,发展数学思维能力.从这个意义上讲,没有数学思维,就没有真正的数学学习活动.
本文结合《图形的相似》一章的教学,就如何对学生进行数学思维训练,谈一些具体的做法与粗浅的认识,供同仁们参考.
一、抓住章节内容的关键,培养思维的习惯性
在《图形的相似》一章中,“对应”成为关键词之一.相似三角形的定义、性质及判定方法,无不与“对应”紧密相关.包括在用“∽”符号表示两个三角形相似时,都要把这两个三角形对应顶点书写在对应的位置上,以此表明对应关系.教学中,应紧扣“对应”,培养学生的思维习惯.一方面,要学会运用题目中所表明的对应关系进行分析、推理和论证;另一方面,对没有表明对应关系的问题,要能够通过思考主动构建对应关系,从而达到解题目的.
例1 如图1,△ABC∽△ADE,则∠BAD = ∠_____ =∠______.
此题可引导学生从题目中所表明的对应角的关系入手来解决.
例2 如图2,在矩形ABCD中,点E,F分别在AD,DC上,△ABE∽△DEF,AB = 9,AE = 12,DF = 4,求EF的长.
此题可引导学生从题目中所表明的对应边的关系入手来解决.
例3 如图3,在△ABC和△ACD中,∠ACB = ∠ADC = 90°,AB = 10 cm,AC = 8 cm,若△ABC与△ACD相似,求AD的长.
此题未表明对应关系,教学中需要引导学生构建对应关系,然后利用相似三角形的性质来解决.
二、强化知识形成过程的教学,培养思维的条理性
合情推理和演绎推理是既不相同又相辅相成的两种推理形式,学生获得数学结论一般都要经历“合情推理——演绎推理”的过程.前者是指学生在数学学习中通过观察、比较、归纳、类比,发现结论,提出猜想,它有助于发展学生的创新精神;后者则是对数学猜想寻求证据、给出证明,它有利于发展学生的逻辑思维,培养推理能力.数学学习活动中,教师要注重知识形成过程的教学,这样不仅能够培养思维的条理性,发展学生的思维,同时也能使学生在学习过程中体会并掌握获取数学知识的一般方法.
三、以分类讨论型问题的研究为载体,培养思维的缜密性
分类讨论作为一种重要的数学思想方法,有利于培养学生思维的缜密性,教学中可选择此类习题作为学生学习活动的素材.
例4 如图4,在矩形ABCD中,AB = 10 cm,BC = 20 cm,点M沿AB边从点A开始向点B以1 cm/s的速度移动,点N沿BC边从点B开始向点C以 2 cm/s 的速度移动,如果M,N同时出发,经过几秒钟后,△MNB与△ACD相似?
分析 此题是一道没有表明对应关系的三角形相似的 多解问题,因此,教学中要引导学生缜密地分析题意,从两个方面进行解答,即若要使△MNB∽△ACD,就需满足 = ,若要使△NMB∽△ACD,就需满足 = ,从而解题时不出现纰漏的情况.
四、发挥开放性问题的功能,培养思维的灵活性
教学时,可选择一些条件开放、结论开放或解题策略开放的问题,引导学生多角度、全方位思考问题,激活学生的发散思维和创新思维.
例5 P是△ABC的边AC上的一点,连接BP,要使△ABP∽△ACB,还需添加一个条件是____________ .
五、通过对题组解题规律的探索,培养思维的深刻性
教学时,可通过题组训练,由浅入深,拓展与深化数学问题,引导学生在探寻解题规律的过程中,揭示知识间的内在联系,发展思维能力.
例6 如图5, △ABC中,AB=AC,AD是中线,E为AD上的一点,过C作CF∥AB交BE的延长线于F,交AC于G.求证:BE2 = EG•EF.
例7 如图6, △ABC是等边三角形,P,Q在直线BC上,∠PAQ = 120°. 求证:BC2 = BP•CQ.
例8 如图7,点P是?荀ABCD边BA延长线上的一点,CP交对角线BD于点M,交AD于点N.求证:CM是MN和MP的比例中项.
这一组例题的结论显然都不能直接通过证明两个三角形相似来得到,而是需要进行转化.例6的证明,需要先连接EC,将线段BE转化为与之相等的线段EC,再通过证明EC2 = EG•EF使问题得以解决;而例7需通过两条相等线段进行转化;例8则需要将或通过“中间比”进行整体转化.
不难看出,转化思想在发展学生思维过程中的作用.此外,教学中还可通过一道题目的变式对学生进行思维训练,使学生通过一道题掌握一类题,达到举一反三、融会贯通的效果.
六、注重与其他学科知识及其他领域的联系,培养思维的综合性
在学习相似三角形性质的应用时,教师可提出一些问题,将数学知识迁移到其他领域或其他学科之中,体现数学的应用功能,在拓展学生知识视野、培养学生应用意识的同时,使学生学会数学地思考问题,发展学生的思维.
学生数学思维的发展决不等同于基础知识与基本技能的获得,不可能一蹴而就,它是一个渐进的过程,并且只有在数学活动中才能得以进行,因而必须要把思维训练有机地融入到数学学习活动之中.为此,对学生进行思维训练,教师要精心选择针对性强的、富有挑战性的活动素材,并且给学生提供自主探索、合作交流的时间与空间,激发、引导学生参与学习活动,在活动中发展思维,形成能力;同时,对学生进行思维训练,要注意层次性,要有计划地确立不同阶段的目标,力求循序而渐进;此外,对学生进行思维训练,要关注学生的个体差异,要针对学习程度不同的学生选择不同要求的活动素材,力求所有学生都能得到相应的发展.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
本文结合《图形的相似》一章的教学,就如何对学生进行数学思维训练,谈一些具体的做法与粗浅的认识,供同仁们参考.
一、抓住章节内容的关键,培养思维的习惯性
在《图形的相似》一章中,“对应”成为关键词之一.相似三角形的定义、性质及判定方法,无不与“对应”紧密相关.包括在用“∽”符号表示两个三角形相似时,都要把这两个三角形对应顶点书写在对应的位置上,以此表明对应关系.教学中,应紧扣“对应”,培养学生的思维习惯.一方面,要学会运用题目中所表明的对应关系进行分析、推理和论证;另一方面,对没有表明对应关系的问题,要能够通过思考主动构建对应关系,从而达到解题目的.
例1 如图1,△ABC∽△ADE,则∠BAD = ∠_____ =∠______.
此题可引导学生从题目中所表明的对应角的关系入手来解决.
例2 如图2,在矩形ABCD中,点E,F分别在AD,DC上,△ABE∽△DEF,AB = 9,AE = 12,DF = 4,求EF的长.
此题可引导学生从题目中所表明的对应边的关系入手来解决.
例3 如图3,在△ABC和△ACD中,∠ACB = ∠ADC = 90°,AB = 10 cm,AC = 8 cm,若△ABC与△ACD相似,求AD的长.
此题未表明对应关系,教学中需要引导学生构建对应关系,然后利用相似三角形的性质来解决.
二、强化知识形成过程的教学,培养思维的条理性
合情推理和演绎推理是既不相同又相辅相成的两种推理形式,学生获得数学结论一般都要经历“合情推理——演绎推理”的过程.前者是指学生在数学学习中通过观察、比较、归纳、类比,发现结论,提出猜想,它有助于发展学生的创新精神;后者则是对数学猜想寻求证据、给出证明,它有利于发展学生的逻辑思维,培养推理能力.数学学习活动中,教师要注重知识形成过程的教学,这样不仅能够培养思维的条理性,发展学生的思维,同时也能使学生在学习过程中体会并掌握获取数学知识的一般方法.
三、以分类讨论型问题的研究为载体,培养思维的缜密性
分类讨论作为一种重要的数学思想方法,有利于培养学生思维的缜密性,教学中可选择此类习题作为学生学习活动的素材.
例4 如图4,在矩形ABCD中,AB = 10 cm,BC = 20 cm,点M沿AB边从点A开始向点B以1 cm/s的速度移动,点N沿BC边从点B开始向点C以 2 cm/s 的速度移动,如果M,N同时出发,经过几秒钟后,△MNB与△ACD相似?
分析 此题是一道没有表明对应关系的三角形相似的 多解问题,因此,教学中要引导学生缜密地分析题意,从两个方面进行解答,即若要使△MNB∽△ACD,就需满足 = ,若要使△NMB∽△ACD,就需满足 = ,从而解题时不出现纰漏的情况.
四、发挥开放性问题的功能,培养思维的灵活性
教学时,可选择一些条件开放、结论开放或解题策略开放的问题,引导学生多角度、全方位思考问题,激活学生的发散思维和创新思维.
例5 P是△ABC的边AC上的一点,连接BP,要使△ABP∽△ACB,还需添加一个条件是____________ .
五、通过对题组解题规律的探索,培养思维的深刻性
教学时,可通过题组训练,由浅入深,拓展与深化数学问题,引导学生在探寻解题规律的过程中,揭示知识间的内在联系,发展思维能力.
例6 如图5, △ABC中,AB=AC,AD是中线,E为AD上的一点,过C作CF∥AB交BE的延长线于F,交AC于G.求证:BE2 = EG•EF.
例7 如图6, △ABC是等边三角形,P,Q在直线BC上,∠PAQ = 120°. 求证:BC2 = BP•CQ.
例8 如图7,点P是?荀ABCD边BA延长线上的一点,CP交对角线BD于点M,交AD于点N.求证:CM是MN和MP的比例中项.
这一组例题的结论显然都不能直接通过证明两个三角形相似来得到,而是需要进行转化.例6的证明,需要先连接EC,将线段BE转化为与之相等的线段EC,再通过证明EC2 = EG•EF使问题得以解决;而例7需通过两条相等线段进行转化;例8则需要将或通过“中间比”进行整体转化.
不难看出,转化思想在发展学生思维过程中的作用.此外,教学中还可通过一道题目的变式对学生进行思维训练,使学生通过一道题掌握一类题,达到举一反三、融会贯通的效果.
六、注重与其他学科知识及其他领域的联系,培养思维的综合性
在学习相似三角形性质的应用时,教师可提出一些问题,将数学知识迁移到其他领域或其他学科之中,体现数学的应用功能,在拓展学生知识视野、培养学生应用意识的同时,使学生学会数学地思考问题,发展学生的思维.
学生数学思维的发展决不等同于基础知识与基本技能的获得,不可能一蹴而就,它是一个渐进的过程,并且只有在数学活动中才能得以进行,因而必须要把思维训练有机地融入到数学学习活动之中.为此,对学生进行思维训练,教师要精心选择针对性强的、富有挑战性的活动素材,并且给学生提供自主探索、合作交流的时间与空间,激发、引导学生参与学习活动,在活动中发展思维,形成能力;同时,对学生进行思维训练,要注意层次性,要有计划地确立不同阶段的目标,力求循序而渐进;此外,对学生进行思维训练,要关注学生的个体差异,要针对学习程度不同的学生选择不同要求的活动素材,力求所有学生都能得到相应的发展.
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