浅谈几何语言的入门教学
一、什么是几何语言?
在中学里、平面几何和立体几何均以原始概念和公理为出发点,运用形式逻辑的基本规律进行判断和推理。
其中的概念、判断、推理等,均运用规定的符号来书写。
这些表示几何元素、图形性质的符号语言就是几何语言。
立体几何是平面几何的继续和发展。
它们之间既有着密切的联系、又有质的区别,在立体几何语言中,包括了平面几何语言,又添了一些新符号、新术语,新成分。
加之“形”离不开“数”。
所以,在研究数量关系与比较大小时,经常用到代数和三角中的语言。
几何语言主要由语义和句法两部分组成。
在数学中应使学生理解每个符号所表示的含义,如“a⊥”表示直线a垂直于平面内的任意一条垂线。
“a// ”表示直线a与平面没有公共点。
应该使学生明白句子的书写格式和书写规则。
如:(1)点a是二平面和的公共点,只应写为a∈且a∈,不可写为∩ =a。
(2) 三直线a、b、c两两互相垂直,只可写为a⊥b 、b⊥c、a ⊥
c ,不可写为a⊥b⊥c。
(3) 三直线a、b、c 两两相交,不可以为 a∩b∩c。
在几何中每个图形、图形的性质和图形之间的关系都有相应的符号表示;不同的对象、关系和性质需要不同的符号书写。
每一个数学符号以及由符号组成的句子,只表达一个含义。
没有歧义,十分
明显,几何语言与日常语言相比,它更具有简洁些、准确性、清晰性、和方便性。
二、怎样帮助学生学好用好立体几何语言?
(一)加强概念教学是丰富和发展几何语言的关键。
如果说思维的细胞时概念,那么立体几何的细胞是立体几何概念。
由于推理依赖于判断,判断又依赖于概念。
这样,任何几何语言,都是几何概念的组合。
所以,正确理解概念,掌握概念体系;在解题中自觉地运用概念。
这是提高几何语言水平的必由之路。
(二)重视日常语言与几何语言的互译。
按照循序渐进,由简到繁,由易到难的原则,坚持做好三种练习:第一种,将每一个几何概念译为几何语言。
如将点a 到平面的距离表示为:若ao⊥,o∈ ,则ao的长就是a到的距离。
如将斜线l和平面所成的角表示为:若l∩ = o, a∈l, ab⊥ , b∈。
则∠aob是斜线l和平面所成的角。
第二种:将几何语言改用日常语言叙述。
如要求学生将命题:“已知:pa⊥ ,ao, a ,a⊥po,求证;a⊥ao“改用日常语言叙述。
第三种,对于课本中的定理,推论,证明题等,要求学生将其“条件,结论”改用几何语言表述。
如“如果一条直线与一个平面平行,那么夹在这条直线和平面间的平行线段相等”。
由学生改写为:已知ac//平面,ab//cd,b∈ ,d∈。
求证:ab=cd。
(三)要求学生在理解基础上,熟记所有的定义、公理、定理等,
并经常在课堂上要求学生背诵。
定义、公理、定理等是证题的依据,不可不牢记,他们反应了点、线、面的位置关系,反映了因果关系,包含有几何语言的句式。
所以,复诵定义、公理、定理等,对于学习和掌握几何语言有着极其重要的意义。
(四)教师在课上加强示范作用,借用典型的例题,板书表达等,促使学生学有榜样。
教师在课上以身作则,言教身教,坚持用规范的、简洁的、精确的几何语言(含板书和板画)进行讲授和解题,对学生确实有重大帮助,它能收到举一反三立竿见影之效。
1.有的题结论中含有已知条件,需要提炼出来,有的句子过长要善于缩短。
如“a和b是两异面直线,求证:过a且平行于b的平面比平行于过a的平面”,此题结论的句子较长,缩短后,含义是平面平行于平面,而且结论中还暗含已知条件,用几何语言书写为:已知:a和b是异面直线,a, //b,b, //a,求证: // 。
2.有些命题中“所有的、一切的”等字样,可用任意一个来代替。
题“斜线上的所有的点在平面内的射影,必在同一条直线上。
”改写为:已知:ab是平面的的斜线,c是ab上的任意一点,aa′⊥a,bb′⊥, cc′⊥,垂足分别为a′、b′、c′。
求证:c′∈a′b′。
3.应将命题中的概念,判断等尽可能择为几何语言,力求明确、具体,不重复、不遗漏,为“推理、论证”等提供方便,并应忠于
原意,不可走样。
题“斜线和平面所成的角,是这条斜线和平面内经过斜足的直线所成的一切角中最小的角。
”译为:已知斜线pa∩=a,po⊥,ao,ab。
求证:∠oab>∠pao。
(五)在学习过程中,学生易犯语言错误,对此不可放过,必须认真评讲,见错必纠。
已知:一组平行线中的每一条都与直线l有交点,求证:直线l 与这些所有的平行线都在同一条平面内。
学生常改写为:已知:a//b,a∩l =a,b∩l = b。
求证:a、b、l在同一平面内。
证明:∵a1∩l = a1∴a1与l确定平面如果an (n≧2),那么a1//an及a1 则可以推导出an// 与l没有公共点,这与an∩l=an 矛盾。
∴必有an (n≧2),故它们都在平面内。
学习立体几何,首先是学习和运用立体几何语言,由于立体几何对逻辑性和严谨性的要求高,对书面要求精练,准确,因此要求学生有较高的语言修养,初学时困难不少。
但是,教学实践证明,教师重视语言教学,对学生严格要求,学生是能够逐渐适应的。