(河北省辛集市和睦井学区大士庄中学052360)
如何有效提高学生的推理证明能力
陈运达(河北省辛集市和睦井学区大士庄中学052360)
推理证明是中学数学的重要组成部分,又是许多学生的薄弱环节,只要正确分析学生心理原因,通过思路训练,不断积累推理证明的技巧,就能够有效提高学生推理证明能力。
推理证明思路
学生进入中学后,新课标对学生知识的层次和能力的层面都提出了新的要求,推理证明成为中学数学重要的组成部分,学生从简单的形象认识向逻辑论证方向过渡,推理证明不但是很多学生不喜欢的学习内容,而且是许多教师都感到棘手的教学内容。
推理证明是学生学得最困难的一部分知识。1.心理原因:学生在学习过程中觉得内容枯燥,学习方法不易掌握,图形感知模糊,缺乏主动性甚至是畏难情绪;2.方法原因:从现实的情况来说,历年中考题中几何证明题所占的分数大。学生对于题目找不到突破口,不能正确表述或规范地书写证明推理的过程,缺乏解答几何证明题的策略。
如何有效提高学生的数学推理证明题的解答能力?分析学生的原因,我认为应该首先消除学生对推理证明题的心理障碍,立足课本定理的证明,简化推理证明的基本结构,提示学生归纳总结推理证明题的方法、规律,提高学生的推理证明能力。
学生进入中学,刚接触到推理证明题总是有一种畏难情绪,可向学生出示小学中的一些问题:如小明每小时行20千米,从家到学校是25千米,早上小明8点钟出发,8:30能准时到达吗?学生通过求时间、路程或比较速度完成,三种方法的求解从不同方向都可以完成,在本题的基础上变换问题形式:最慢为多少不迟到?学生便可以利用题目中给定的条件(小明的速度、8:30准时到达)找出符合结果的理由,这实际就是一种推理证明的雏形。
教学过程中,许多性质、定理的推导需要经历观察、实验、猜测、验证的过程,教师应该重视学生亲身经历的过程。学生亲自梳理、获得并体会证明方法。如对定理:“角平分线到角两边的距离相等”的证明时,让学生用全等、比例线段等多种方法思考证明,使学生加深了对定理的认识。
课本中的例题和一些结论性的题目,教师要关注学生的经历过程,在推理证明的过程中,使学生感知数学模型、图形性质等的变换和使用,领会掌握知识的实质,从而提高学生推理证明的能力。
数学的推理证明应注重思路,思路的训练应当作为证明推理的重中之重,将命题分析、推理的过程写出来。这是培养逻辑思维能力的好途径,思路过程模式化,有利于学生逐步的领会,强化思路。
1.加强思路的训练,要重视推理证明的规范性,引导学生领会掌握一些规范的模式,通过模式的练习使学生明白题目是“如何证明?”如通过下面的形式使学生的推理证明简化并且模式化。
例题:如图1:∠B=∠C,D、E、F分别在AB、BC、AC上,且BD=CE,∠DEF=∠B。求证:ED=EF。
证明:∵∠DEC=∠B+∠BDE(),
又∵∠DEF=∠B(已知),
∴∠______=∠______(等式性质)。
在△EBD与△FCE中,
∠______=∠______(已证),
______=______(已知),
∠B=∠C(已知),
∴()。
∴ED=EF()。
2.理解证明常用思考方式:(1)正向思维(综合法)。从已知条件出发进行推理。逐步推向目标,直到达到目标的思考过程。正向思维实质就是找新已知的过程,缺点是方向性不明确;(2)逆向思维(分析法)。就是从需要解决的问题出发,逐步找到需要的条件直至已知为止。逆向思维解题,方向性明确,能使学生从不同角度、不同方向思考问题。
多数的题目不能单纯从已知得到结论(单纯使用综合法或分析法),可以同时使用正向思维和逆向思维。
如已知∠ABC,BF为ABC的角平分线,证明F到叫两边的距离相同(如图2)。
思路:逆向思维:欲证明FN=FM,→要知道△MBF≌△FBN便可求出,如何证明△MBF≌△FBN?→如果知道了∠MBF=∠NBF便可以(题目中的已知条件)。学生可将以上思路记录在纸上加以总结。教学中,尽量布置一些难易适中且有一定层次的推理证明题,让学生感受推理证明的基本过程。
推理证明的方法有许多种,为了能够使学生更加系统灵活的掌握,要注意平时对方法的归纳和总结。
1.“数形结合法”是一种重要的方法。它渗透到数学的每个角落,小学数学中就应该培养学生通过“画图”来发现题目的数量关系,解题时,首先要求学生画出题目的已知和未知条件,(将文字形式转化为图形的形式),学生把题目的条件反映到图上,函数图形通过“数”来加以放映。特别是二次函数题目,“数形”结合法更为重要。
如:(河南省2010年中考题目):某校运动会上,某运动员掷铅球时,他所掷的铅球的高与水平的距离相等,则该运动员的成绩是()。
A.6m B.10m C.8m D.12m
该题目由抛物线的“图形”变现出来,通过图形观察我们可以得到:(1)方程通过原点“O”;(2)方程两根的差与方程的最大值相等。
数形结合的方法实质要求学生将文字形式转化为图形形式,然后利用代数式的形式表现出来。重视“数形结合”的思维训练,启发学生将题目转化为图形形式,鼓励借助几何图形的性质解决问题。
2.在证明推理的过程中,及时对与一些证明方法技巧加以总结,当学生遇到具备一定特征的题目时,学生可以考虑使用类似的方法解答:如遇到中线做平行;遇到角平分线做垂直;求证比例线段找相似,求证相似分三角形等。二次方程中的整体代换和参数思想等。
总之,学生应该克服畏难的情绪,相信自己,树立信心,虽然“题海无边”但“回头是岸”,只要掌握必要的数学思想和数学方法技巧,就能够灵活的应对,自由的分享推理证明带来的数学之美。
(责编 赵建荣)