要善于观察
上海市徐汇区教师进修学院 陈永明
(200030)
有一节“三角形内角和定理和外角定理”的课,执教的W老师口齿清楚,学生也被比较充分地调动起来了,应该说是很不错的。散课后,这个学校的一位老教师拉住我问:“陈老师,这节课怎么样?”我没有想好怎么回答,所以没有吭声。她着急地追问:“您对这节课还不满意啊?”我马上说:“不是不满意,但是还有讨论的余地。”
W老师先教了内角和定理,接着又教了外角定理,之后练习。其中有一题是这样的:
800
B D C
ΔABC中,D在AB上,∠DAB=∠B,∠ADC=800,求∠B。
开始大家都先算∠ADB,再用内角和定理算∠B。后来,老师问:“还有别的方法吗?”教室里静了一会,才有人突然领悟,说“可以用外角定理直接做”。用外角定理解完之后,老师问:“大家懂了吗?”我旁边有学生说不懂,我估计这不是个别情况。之所以有些同学一下子没有想到或者想通,就是没有看出∠ADC是ΔABD的外角,其实如果没有这条AC,这一点是容易看到的,这说明线段AC成了背景干扰。
课的最后,W老师出了一道拓展题:求正五角星的五个“尖角”
的和。
E
A G 2 F D A
B C C
大家饶有兴趣地进行了思考和讨论,一时间七嘴八舌的。本题背景干扰更厉害了,如果能够从图形中析出右图,很快可得:∠A+∠C=∠1,就是说,两个“尖角”的和等于∠1。同理,∠2=∠B+∠D,也等于两个“尖角”的和。在△EGF中,∠1,∠2,再一个“尖角”,组成了三角形的内角,因此5个“尖角”的和是1800。
这节课是很不错的,如果说有待改进的话,我认为就是要注意,并且想办法,帮助学生排除干扰,进行有效观察。
观察是科学研究的重要方法,也是学习几何的重要方法。但是因为有种种干扰,观察就显得不怎么容易了。我以为,几何里的干扰,主要来自两个方面,一个是位置干扰,一个是背景干扰。本节课学生很容易受到背景干扰,同时也有位置干扰,譬如拓展题里,我们析出的△AFC,就是个位置放得歪斜,不容易观察到的。
我刚参加工作的时候,读过一本书,书名和作者我还记得,叫《几何学中的心理学概论》,作者叫仔科娃(前苏联)。其实这本书就是讲的标准图形的问题。作者把一个画得工工整整的图形(我们平时就是这样画的)叫标准图形,而把歪歪斜斜的图形叫非标准图形。她通过大量的实验,得出结论:老是利用标准图形,学生看到非标准图形就
容易观察不到这个图形应有的特性。这就是位置干扰了认识。
A
D
B C
在△ABC中,画AC上的高AD,则出现了两个直角三角形。但是下面一个△DBC比较容易觉察到,答△ABD却有意无意地被忽视了。因为前者是标准图形,后者是非标准图形。
这本书对我的教学,甚至今后的发展,有很大的帮助。我当时感到,作者把这么一个大家熟视无睹的问题提出来进行研究,做了令人信服的实验,教育岗位真是大有可为!①
我们如果会排除干扰进行观察,很多几何题都可以很容易地解出。譬如下例:
PA,PB切圆于A、B,M、N分别在PA上,和PB的延长线上,MN和AB交于C。要使CM=CN,则应添加什么条件?
P
A B
N N
其实,排除圆这个背景干扰,就得到右图,就是在一个等腰三角形一腰PA和另一腰PB的延长线上分别取点M、N,线段MN被底边平分的问题,这是一个大家很熟悉的习题,初二的学生都会做,而
原题出现在某校初三的总复习题试卷里,却有不少学生感到困难。
近年来,出现了很多新的题型,如涉及动点的题,操作型的题。这类题往往让学生感到困难,其原因之一就是有干扰,使人不容易观察到本质特征。下面就是一道这样的题,
D A D A D
/ / /
M M
F E E F
B C
矩形ABCD中,AD=BC=2,,EF//AD,AE=DF=2,EB=FC=1,量角器半圆的直径正巧能和EF紧贴,则半圆和BC的位置关系是怎样的?如果把量角器绕F点旋转,使E落在E/处,过E/作MN⊥FE/,设ME=x,MN=y,求y关于x的函数关系式。
这个操作过程中,量角器对学生的干扰是很大的,其实把量角器拿走,得到中间的图。图中E/F=EF,MN⊥FE/。其实下面的长方形也是个干扰,把它去掉变成右图。于是,题目变成:正方形AEFD中,FE/=FE,MN⊥FE/。。。。。。问题就简单多了。
在几何教学中要引导学生善于观察。对于位置干扰,我认为应该在早期就多使用非标准图形。对于背景干扰,应该排除干扰,突现主要图形,用彩色粉笔勾画是突现的方法之一,现在由于多媒体的使用,突现主要图形的手段是很多的。
另外,有意识地安排题目进行观察训练,也是有效的方法。譬如
对于上述的五角星的图,事先(也可以在学生碰壁之后),问学生:这个图里有几个三角形?有几种不同形状的三角形?甚至,可以问:两种不同形状的三角形中,哪种含有1个“尖角”,哪种含有2个“尖角”?这是观察训练,实际上也是在进行铺垫。
其实W老师在课堂练习中也有一些对排除干扰有作用的题目,如 95
?
只是,这样的题应该提前,使它起到帮助学生进行观察的铺垫作用。
① 后来,中国心理研究所的卢仲衡教授进一步做了研究,认为标准图形对低年级学生影响比较大,对高年级学生影响比较小。