“类比法”让初中数学解题教学增效
作者: 高旻摘 要:新课程理念下的有效教学倡导的是以学生发展为本,运用科学的教学策略,让学生乐学、会学,从而促进学生的全面发展.本文从解题教学的角度谈运用“类比思想”在数学课堂减负增效,使学生在解题活动中学会思考,学会学习,收获丰富的解题经验,并能有效地服务于数学问题的再解决。
关键词:数学教学; 类比; 解题教学; 课堂效率
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2014)01-011-002
所谓“类比”,就是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。将类比思想运用在初中数学解题教学中,有助于学生对数学概念、公式和题目的理解和区分,有助于教师提高课堂解题教学的效率,有助于渗透数学解题的思想。这样既能在新课程理念下提高学生“四基”能力,又能培养学生数学的思维能力。
如何运用“类比法”在解题教学中提高课堂效率?笔者选取三段教学实例谈一谈对类比法教学的认识。
一、指导学生在“类比”中归纳
在学习了勾股定理和轴对称的相关知识后,为了让学生认识到生活中的“折纸”问题中也蕴含着数学知识,体会如何利用所学的知识解决“折叠问题”,出示下列问题:
问题一:如图1,将矩形ABCD沿直线AE折叠,顶点D恰好落在BC边上F点处,已知CE=3cm,AB=8cm,则△ABF的面积为多少?
在教学时,引导学生比较问题一和问题二:
(1)在上述问题的解决中都用到了哪些知识点?
(2)通过上述两个问题的解决和类比你有什么收获?
(3)你能在上述认识的基础上解决如下问题吗?
问题三:如图3,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,将矩形ABCD沿CE折叠后,使点D恰好落在对角线AC上的点F处,(1)求EF的长;(2)求梯形ABCE的面积。
学生通过类比,在比较中发现了解题的规律和方法,及时将这种方法去解决变式问题,在强化学生的解题方法的同时获得解题成功。
二、指导学生在“类比”中迁移
初中阶段重点学习的基本几何图形有三角形、四边形和圆,从边与角,从性质与判定,从全等和相似等方面研究图形的基本特征,并进行类比(如等腰三角形与直角三角形,矩形与菱形)归纳迁移,才能居高临下领会数学的真谛。如在学习“相似三角形”后,笔者先出示问题1:
问题一:如图5,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3cm,BC=7cm,∠B=60°,P为BC上一点(不与B、C重合),连接AP,过P点作PM交DC于M,使得∠APM=B,(1)求AB的长;
(2)在底边BC上是否存在一点P,使得DM:MC=5:3,若存在,求出BP的长;若不存在,请说明理由。
学生在面对问题1时束手无策,此时笔者向学生出示问题2,并作解题指导:
教师:△ABP和△PCM有何关系?
学生1:相似。
教师:能证明吗?
学生2:因为:∠APC=∠APM+∠MPC=60°+∠MPC,∠APC是∠APB的外角。
所以:∠APC=∠ABP+∠BAP=60°+∠BAP,因此∠MPC=∠BAP
又因为:∠B=∠C=60
所以:△APB∽△PMC
教师:非常好!
学生3:由相似三角形对应线段成比例可求出AB=3。
教师:真棒!先前出示的问题1就是把问题2的图形由三角形改成了四边形,结果又会怎样呢?
学生4:根据题意任然可以得到△APB∽△PMC。
学生5:都存在∠B=∠APM=∠C,所以△APB∽△PMC。
同学们根据几何基本图形的迁移,马上顺利解决了问题1。
三、指导学生在“类比”后发现
平时在解题教学中教师可以指导学生对相似数学问题进行比较,在对比过程中发现它们的联系与区别,使得学生从问题的解答分析中理清类似问题的解题思路,这对培养和提高学生分析和解决问题的能力有很大帮助。
问题一:如图7,利用几何图形的分割可以形象地表示某些代数恒等式。
例如:(2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b2,可以用图1的面积关系来表示。还有许多代数恒等式也可以用几何图形面积来表示其正确性。
(1)根据图2写出一个代数恒等式_______________。
(2)已知等式:(a+2b)2=a2+4ab+4b2,请你在图3的方框内画出一个相应的几何图形,利用这个图形的面积关系来表示等式的正确性。
为了便于学生更好理解乘法公式的几何表示方法,笔者先指导学生回顾如下2个问题:
问题二:如图8,在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(a>b)(如图甲),把余下的部分拼成一个矩形(如图乙),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证的乘法公式是____________________。
问题三:如图9,利用图形中面积的等量关系可以得到某些数学公式,根据图甲,我们可以得到两数和的平方公式:_______________。你根据图乙能得到的数是__________。
(1)问题2和问题3得到的乘法公式分别是什么?为什么?(引导学生回顾乘法公式的几何表示方法。)
(2)对比分析:问题1中的第1小问如何解决?是否有类似的方法?第2小问该如何处理?(让学生明白问题1与问题2,3的联系区别,联系在于都和数形结合有关,区别在于问题1的第2小问深化学生对数形结合的理解,由数到形的变化,考查了学生的逆向思维。)
通过上述问题的类比分析,不仅能使学生回忆起基本公式的几何表示方法,又能提高学生将问题从陌生转化为熟悉,从一般转化为特殊的能力,大大提高课堂效率。
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