孫仕英


[摘? 要] 遞進式幾何探究題在中考中十分常見,過程解析要利用類比探究的方法,同時合理運用“步步為營,以退為進”的策略,穩步分析,全面總結,“退”“進”有度,合理參考引用. 文章深入分析問題,并結合實例加以探究,提出相應的教學建議.
[關鍵詞] 幾何;探究;遞進;類比;模型
遞進式探究是幾何常見的考查方式,常作為壓軸題在中考中出現. 把握問題特點,掌握解法策略,親歷解題過程,自主解題感悟,既是解題探究的要求,也是素質提升的重要途徑,下面具體分析.
問題分析與解法探究
遞進式幾何探究題往往以層層遞進的方式來呈現問題,涉及探索發現、類比探究、解決問題等環節,解析過程大多需要經歷模型建立、模型探究和模型應用三個階段. 遞進式幾何探究題往往具有小落點、深分析的特點,問題解法前后關聯,融合了從特殊到一般的思想方法,能夠引導學生掌握數學探究的方法,提升學生的綜合能力.
解決此類探究題,需要掌握一定的技巧. 問題的圖形往往較為復雜,讀圖、識圖是解題過程中的重要環節,可以其中的基本圖形作為突破口,觀察問題圖形中是否含有基本圖形或模型,以基本圖形的性質結論作為探究起點. 另外,問題常以遞進設問、類比構造的方式呈現,特別注重構造全等或相似三角形以及引出輔助圓等. 問題解析建議采用“步步為營,以退為進”的策略,即遞進式幾何探究題一般分設三小問,解析時要深刻理解每一問的信息條件,總結問題解法,后續分析沒有思路時,可退回上一問,總結解題要點,這也是該類問題探究引導的特點所在.
實例解讀與評析總結
遞進式幾何探究題的類型眾多,關注解析過程,感悟解題方法是探究的重點,下面對一道實例加以探究.
問題:在△ABC中,已知CA=CB,∠ACB=α. 點P是平面內的任意一點(與點A和C均不重合). 連接AP,將線段AP繞著點P逆時針旋轉α,可得線段DP,再連接AD,BD,CP.
分析:本題是以三角形為背景的幾何探究題,主要探究不同情形下線段比值、兩線夾角等. 首先需要理解圖形結構,△ABC是以點C為頂點的等腰三角形,而點P是三角形內的動點,由旋轉過程可知∠APD=∠ACB=α,且△APD是以點P為頂點的等腰三角形. 顯然圖形中存在一組相似三角形△ACB∽△APD,后續探究可充分利用相似特性.
過程探究:(1)該問設定α=60°,顯然△ABC和△APD均為等邊三角形,求BD與CP的線段比值以及兩線相交所成較小角的度數. 可將其放置于對應三角形中,采用“補形—性質分析”的思路.
求直線BD與CP所成較小角的度數,就是求∠BEO的大小. 根據上述全等性質可得∠ACP=∠ABD,又知∠AOC=∠BOE,則可推得∠BEO=∠CAO=60°,即直線BD與CP所成的較小角的度數為60°.
思路總結:求問題中的線段比值和所成角的大小,可充分利用問題中的全等或相似關系,提取其中的等角關系,進而推導角度大小.
(2)該問直接設定α=90°,則△ABC和△APD均為等腰直角三角形,可設BD交AC于點O,BD交PC于點E,如圖5所示.
評析總結:上述探究幾何圖形中的線段比值以及所成角的大小,主要有三大特點,一是依托幾何旋轉構建了兩個相似三角形,并可視為是旋轉縮放關系;二是采用遞進設問的方式,由60°角形成的等邊三角形,遞進到90°角形成的等腰直角三角形,再遞進到形成共線、平行等特殊情形.
解后思考與教學建議
遞進式幾何探究題兼具綜合性與探究性,實際教學中教師要指導學生掌握解題方法,培養良好的解題習慣,提升學生的綜合素養. 下面筆者提出幾點教學建議.
1. 關注圖形變換,強化作圖能力
遞進式幾何探究題的結構可概括為“核心框架突出”與“圖形靈活變換”相結合,即問題主干不變,適度進行圖形變換,如點動、翻折、平移等,故讀圖審題十分重要,也是解題的關鍵一步. 這就要求學生具備扎實的作圖功底,能夠深刻理解條件精髓,準確作圖. 幾何教學中,教師需要培養學生的語言轉化能力,引導學生掌握幾何語言與文字語言的對應關系,靈活轉換;同時總結幾何關系的構建方式,包括作垂線、平行線、角平分線等,強化學生的作圖能力.
2. 學習類比探究,感悟“向上看”的策略
類比探究是突破遞進式幾何探究題的核心方法,解題時建議配合使用“步步為營,以退為進”的策略,簡單來說就是多總結、向上看,即完成第一問的解析后,注意對其加以總結,后續解析出現思維障礙時,可參照上一問的思路進行模型、方法、思路的遷移. 教學中可精選典型問題,從問題圖形、核心條件、知識考點、方法思路等角度加以分析,引導學生掌握類比探究的方法.
3. 滲透思想方法,注重學科素養的提升
類比探究中隱含了類比思想,其中的思想核心是教學的重點,對于學生的素養提升極為重要. 因此,教學遞進式幾何探究題要注重思想方法的講解,合理滲透類比思想,讓學生感悟其中的思想內涵,掌握類比探究的技巧. 同時,解題過程還涉及模型思想、數形結合、分類討論等,教學時可將思想方法進行綜合,基于數學思想構建解題思路. 以思想方法的教學為核心,發展學生的數學思維,全面提升學生的學科素養.
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