教學“多邊形的面積”單元時,筆者發現學生在解決幾何圖形的面積問題時,形成了一定的思維定勢,只會簡單的套用公式,方法單一,缺乏轉化意識及轉化能力。因此圖形稍有變化,學生就不知所措了。筆者反思,學生在探究面積公式時思維靈活、方法多樣,為何熟練掌握與應用公式后,反而思維僵化,方法單一了呢?筆者認為,這與學生平常進行的練習有關。在對練習功能的認識上,教師較多地偏重使學生形成解題技能技巧的操練功能,因此平常的練習大多是套用公式就能解決的,不需要學生進行深層次的思考與探索,如此下來,學生對幾何圖形的探究能力得不到鍛煉,數學思想得不到應用,也難怪學生思維僵化了。
一、發揮想象,讓幾何圖形的公式“活”起來
大多數教師和學生在一堂課的探究推導得出圖形的面積公式后,都會覺得大功告成,接下來就是公式的熟練應用了。幾輪鞏固的習題做下來,公式套用是熟練了,但公式同樣也被學“死”了。我們可以由公式逆推回圖形,或是應用公式時,改變某些條件,使公式“活”起來。
(1)從公式逆推回圖形。從圖形推導出公式,是一個從直觀到抽象的過程,筆者認為,在學生對轉化方法應用較為熟練時,可以引導學生從抽象到直觀,也就是從公式逆推回圖形。如三角形面積公式,是通過把三角形轉化成平行四邊形或長方形推導得出。那反過來,我們也可通過公式的聯系,把平行四邊形或長方形轉化成三角形。
學生一開始會覺得這種逆推法較為費勁,教師教學時也會花費更多時間。但筆者認為進行這樣的練習很有必要,這不僅能鍛煉發展學生的逆向思維,在圖形與公式,公式與圖形的相互轉換中,學生對轉化思想、轉化方法的掌握與應用更熟練了,對知識點的把握與理解也更深刻了,對圖形幾何變換的意識和能力也提高了。以后碰到變換的,或更復雜的幾何問題時,學生也就更容易找到解決問題的方法。
(2)活用公式,用活公式。學生在運用面積公式進行一些簡單圖形的鞏固練習時,容易形成思維定式,像求梯形面積一定得知道a,b,h。這樣一旦碰到如圖6的題,都能求出a與b的和了,部分學生卻仍糾結a是多少,b是多少。因此,在平常的聯系中,除必要的鞏固練習題,應多設計像這類打破學生常規思維的題。
二、巧妙設計,讓幾何圖形的本質“凸”起來
教學中筆者經常會發現一些基本圖形稍作變化后,學生就不認識了。究其原因,是由于學生的轉化意識淡薄,識圖、辨圖能力不足造成的。因此,在圖形與幾何的練習設計中教師要有意識的滲透轉化思想,培養學生幾何變換的能力,讓幾何圖形的本質凸顯起來。①圖形變式中滲透轉化思想。②非標準圖形轉化為標準圖形。③繁瑣圖形轉化為簡單圖形。④不規則圖形轉化為規則圖形。
三、溝通聯系,讓幾何圖形的形態“動”起來
幾何圖形知識前后聯系緊密、邏輯性強。練習設計中,適當的化靜為動,一方面溝通知
識間的內在聯系,有利于學生把“散裝的知識”納入原有的知識系統中去,從而完善認知結構。另一方面有利于學生把握知識的本質聯系,提升學生的思維品質。
(1)溝通圖形面積間的聯系。在整理復習課中,通過讓學生回憶各個圖形面積的推導過程,體會到圖形之間是可以互相轉化的。通過構建知識網絡圖,讓學生在頭腦中形成一個聯系網。對于梯形、三角形和平行四邊形,它們存在著數學本質聯系。因此,筆者在教學中進行了這樣的動態演示,梯形的上底慢慢縮短變成三角形,梯形的上底慢慢延長變成平行四邊形,讓學生觀察圖形的變化與公式的變化,體會幾何圖形間的本質聯系。還可以加入長方形和正方形這兩種已學圖形,溝通它們與平行四邊形的聯系與區別。
(2)溝通圖形變式間的聯系。對于幾何圖形的變換,需要學生的想象,從而發展學生的空間想象能力。為此,在練習時,讓圖形上的某個點或某條線段動起來,讓學生觀察對比,感受圖形本質,是一個不錯的方法。通過觀察這些三角形,發現這些三角形的共同點:同底等高的三角形面積也相等,并提問,像這樣的三角形你還能找到嗎?從而進一步建立了三角形形狀與面積的聯系。如果把這個三角形放到平行四邊形中,就會有新的變化。最后,把這一系列的圖連起來看,總結提升。學生會發現不管圖形怎么變,總有些性質是不變的,抓住圖形間的聯系,我們總可以把不熟悉的圖形轉化為熟悉的圖形。相信學生經歷并思考了圖形的動態變化過程,對轉化的理解會更深刻,對圖形的想象力會更豐富,碰到圖形變式時,更容易透過現象發現本質。
四、方法多樣,讓幾何圖形問題的解決策略“厚”起來
設計幾何圖形的練習時,要注意問題開放性,方法多樣性。同一個圖形可以運用不同的解決方法,能夠從不同的角度對圖形幾何的屬性進行思考,使學生在圖形處理過程中真正認識圖形,理解圖形,使圖形在學生面前不再僵化、呆板,從而使幾何圖形的解決策略豐厚起來。筆者認為在設計幾何圖形綜合發展練習時,應力求圖形的活、變、動、,充分深入挖掘圖形,讓學生在深層次的思維練習中感受數學的趣味性,并樂于探索、勇于探索,培養學生的發展性、創造性的數學思維品質。