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一、 活動(dòng)內(nèi)容設(shè)計(jì)
由等腰三角形的一些性質(zhì),通過師生對(duì)話及一系列問題的提出,逐步把問題引向深入.促使學(xué)生根據(jù)已學(xué)的有關(guān)知識(shí),運(yùn)用一般化、特殊化等思想方法,在自主探索過程中不斷地發(fā)現(xiàn)一些有趣的性質(zhì),最后得到三角形的費(fèi)馬點(diǎn)。
例題:已知:ABC中,AB=AC,BD、CE分別是∠ABC、∠ACB的角平分線.求證:BD=CE。
在給出了以上例題后,教師與學(xué)生一起由淺入深、由此及彼,逐步探討如下一系列問題:
問1:題設(shè)、結(jié)論各是什么?你能按題意畫出圖形嗎?
問2:如何來證明?
問3:有另外的證法嗎?
問4:題中條件不變,你還能推出什么結(jié)論?
問5:回到原題,你能用文字語言敘述一下嗎?
問6:如題中條件稍作變化,你能否得到相應(yīng)的結(jié)論呢?
問7:剛才,我們證明了等腰三角形兩腰上的高相等,試問,點(diǎn)B到直線AC的距離與點(diǎn)C到直線AB的距離相等嗎?
問8:固定三角形,讓點(diǎn)B移動(dòng)到點(diǎn)P(底邊BC上一點(diǎn)),試問,點(diǎn)P到AC的距離與點(diǎn)C到AB的距離有何關(guān)系?若PN、PM分別是P到AB、AC的距離,那么PN、PM與CE之間有何關(guān)系?
問9:能否證明你的猜想?
問10:你能想出幾種不同的證法?
問11:若點(diǎn)P繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到BC的延長(zhǎng)線上,又會(huì)有什么結(jié)論呢?
問12:若ABC是等邊三角形,你又有什么新發(fā)現(xiàn)?
問13:若ABC中AB>AC,點(diǎn)P在邊BC上,你有什么猜測(cè)?
問14:若點(diǎn)P為任意ABC內(nèi)一點(diǎn),它到三邊距離之和為PD+PE+PF,對(duì)此,你又有什么認(rèn)識(shí)?
問15:若改為點(diǎn)P到ABC三頂點(diǎn)的距離之和,你又有什么想法?什么時(shí)候PA+PB+PC為最?。磕茏C明嗎?
二、 活動(dòng)過程設(shè)計(jì)
“問1”、“問2”意在培養(yǎng)學(xué)生的審題、畫圖、證明等基本素養(yǎng)?;顒?dòng)過程中應(yīng)重視學(xué)生“雙基”的訓(xùn)練。
“問3”“問4”則重在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維?!皢?”是解法開放,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動(dòng)自己頭腦中已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),探尋多種解法?!皢?”也就是結(jié)論開放,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生展開聯(lián)想,大膽猜想。
“問5”在于培養(yǎng)學(xué)生的語言轉(zhuǎn)換能力。讓學(xué)生換個(gè)角度去敘述問題,把數(shù)學(xué)符號(hào)語言轉(zhuǎn)換成文字語言,學(xué)生就較容易想到相應(yīng)的線段如中線、高是否有同樣的等量關(guān)系。于是,學(xué)生就可能會(huì)思考如“問6”的問題。
“問6”與“問7”之間,教師把學(xué)生引導(dǎo)到“距離”這一概念上去,加深學(xué)生對(duì)“距離”概念的認(rèn)識(shí),另一方面,把問題從“高”這一角度轉(zhuǎn)移到“距離”這一角度,也是一種語言轉(zhuǎn)換。這一轉(zhuǎn)換,“問7”、“問8”也就順應(yīng)而出。在此,應(yīng)使學(xué)生意識(shí)到問題的不斷轉(zhuǎn)換,將有助于新問題的提出,有助于獲得新發(fā)現(xiàn)。
“問9”、“問10”應(yīng)使學(xué)生通過探尋不同的解法,讓學(xué)生回顧復(fù)習(xí)證兩線段之和等于一條線段的常用方法(或一般規(guī)律):截取、延長(zhǎng)、平移、對(duì)稱等等,從中探尋一般規(guī)律。
“問11”滲透運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)去處理點(diǎn)P躍過點(diǎn)C時(shí)的情況。教學(xué)中可通過多媒體輔助手段顯示點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)及PN、PM的變化,讓學(xué)生通過觀察,得出相應(yīng)猜測(cè)及證明。
“問12”、“問13”讓學(xué)生從特殊化、一般化的角度去加強(qiáng)或減弱條件,并猜測(cè)其可能的結(jié)果。學(xué)會(huì)特殊化,學(xué)會(huì)一般化,學(xué)會(huì)類比,學(xué)會(huì)聯(lián)想,學(xué)會(huì)猜測(cè)。
“問14”中的點(diǎn)P更富有一般性。此時(shí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到其結(jié)論一般也更具不確定性,但應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考“是否具有最大值與最小值呢?”
“問15”運(yùn)用類比,把點(diǎn)到直線的距離變?yōu)辄c(diǎn)與點(diǎn)之間的距離,從而提出了“費(fèi)馬點(diǎn)”。
八年級(jí)上冊(cè)第12章是“軸對(duì)稱”,“等腰三角形”是本章第3節(jié)的內(nèi)容.本節(jié)是在學(xué)習(xí)了軸對(duì)稱圖形、線段和角的軸對(duì)稱性的基礎(chǔ)上安排的.主要內(nèi)容是:(1)在實(shí)際探索中發(fā)現(xiàn)等腰三角形的性質(zhì);(2)研究等腰三角形的判定;(3)研究等邊三角形的相關(guān)知識(shí).
等腰三角形是一種特殊的三角形,它除了具有一般三角形的所有性質(zhì)外,還有許多特殊的性質(zhì).等腰三角形的軸對(duì)稱性及“兩個(gè)底角相等”、“三線合一”,是等腰三角形的重要性質(zhì),是今后證明角相等、線段相等及兩條直線垂直的重要依據(jù),這也是全章的重點(diǎn)之一.教材通過剪紙、折疊、觀察、思考等一系列的探究活動(dòng),在問題串的引導(dǎo)下,由學(xué)生發(fā)現(xiàn)并概括出這些性質(zhì),這都是要求學(xué)生必須牢固掌握的.
本節(jié)內(nèi)容分兩小節(jié),其中第一小節(jié)等腰三角形分兩課時(shí),第一課時(shí)主要研究等腰三角形的性質(zhì).本節(jié)課,讓學(xué)生通過折紙、剪紙等實(shí)驗(yàn)活動(dòng),探索發(fā)現(xiàn)幾何結(jié)論,經(jīng)歷知識(shí)的“再發(fā)現(xiàn)”過程.在發(fā)現(xiàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,再經(jīng)過推理證明這些結(jié)論,使得推理證明成為學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、探究得出結(jié)論的自然延續(xù),使圖形的認(rèn)識(shí)與圖形證明有機(jī)整合.
在對(duì)教材作以上分析的基礎(chǔ)上,可以確定出本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是:
1、經(jīng)歷探索等腰三角形的性質(zhì)的過程,掌握等腰三角形的軸對(duì)稱性、等腰三角形“三線合一”、等腰三角形的兩個(gè)底角相等等性質(zhì).
2、經(jīng)歷探索等腰三角形性質(zhì)的過程,掌握這個(gè)性質(zhì),并能給出證明.
3、在經(jīng)歷探索等腰三角形性質(zhì)的過程中,發(fā)展學(xué)生合情推理和演繹推理能力.
4、在運(yùn)用等腰三角形性質(zhì)解決問題的過程中,發(fā)展應(yīng)用意識(shí).不斷增強(qiáng)學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心.
教學(xué)重點(diǎn):等腰三角形的性質(zhì).
教學(xué)難點(diǎn):探索并證明等腰三角形的性質(zhì).
2 學(xué)情和學(xué)法分析
2.1 學(xué)生在學(xué)習(xí)中常見的認(rèn)識(shí)誤區(qū)和思維障礙
(1)對(duì)等腰三角形的軸對(duì)稱性理解不深刻
關(guān)于等腰三角形的軸對(duì)稱性要求學(xué)生做到全面理解,既要認(rèn)識(shí)到它是軸對(duì)稱圖形,又要說出其對(duì)稱軸來,為此,學(xué)生應(yīng)明確以下兩點(diǎn):①等腰三角形是軸對(duì)稱圖形;②等腰三角形的對(duì)稱軸是底邊的垂直平分線.對(duì)于第①點(diǎn),學(xué)生通過動(dòng)手操作可以很容易發(fā)現(xiàn),而對(duì)于第②點(diǎn)則往往出現(xiàn)認(rèn)識(shí)、理解不深刻的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤.常出現(xiàn)下面的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)“等腰三角形是軸對(duì)稱圖形,其對(duì)稱軸是底邊上的高”.
(2)不能正確理解“三線合一”的性質(zhì)
等腰三角形的“三線合一”的性質(zhì)是指等腰三角形的頂角平分線、底邊上的高和底邊上的中線重合.這里的“線”都是指線段,對(duì)于這一點(diǎn),初學(xué)的同學(xué)往往出現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的問題,如出現(xiàn)類似下面的錯(cuò)誤判斷:
因?yàn)榈妊切蔚走吷系闹芯€也是底邊上的高,所以也是底邊上的垂直平分線.
事實(shí)上,在等腰三角形中,頂角平分線、底邊上的高和底邊上的中線是同一條線段,它垂直于底邊,而底邊的垂直平分線是垂直于底邊的直線,這是兩個(gè)不同的概念.
2.2 學(xué)法指導(dǎo)
(1)鼓勵(lì)學(xué)生自主探究,自己歸納、總結(jié)、發(fā)現(xiàn)等腰三角形的性質(zhì).對(duì)于等腰三角形的性質(zhì),教師可通過適當(dāng)?shù)乃夭模▎栴}串),給學(xué)生提供思考的空間,鼓勵(lì)學(xué)生自己獨(dú)立解答,然后進(jìn)行相互交流,在相互交流中加深對(duì)等腰三角形性質(zhì)的理解.
(2)引導(dǎo)學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行合作交流.為防止出現(xiàn)對(duì)等腰三角形的性質(zhì)理解不深刻的現(xiàn)象,可在同學(xué)們總結(jié)、歸納出等腰三角形的性質(zhì)后,給出一些判斷性的問題,讓學(xué)生去甄別真假.
(3)注重認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化.關(guān)于等腰三角形的概念在七年級(jí)下冊(cè)已經(jīng)學(xué)過,學(xué)完等腰三角形的性質(zhì)以后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)等腰三角形有關(guān)概念的認(rèn)識(shí),以擴(kuò)充學(xué)生原有的數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu).
3 導(dǎo)學(xué)過程設(shè)計(jì)
3.1 創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
出示一些精美的建筑圖片(金字塔、房屋側(cè)面、高架橋等),讓學(xué)生仔細(xì)觀察圖片中顯示的主要是一些什么圖形?
點(diǎn)評(píng) 愛因斯坦有句至理名言:“興趣是最好的老師.”數(shù)學(xué)教學(xué)必須把培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣放在首位.由于學(xué)生在小學(xué)已經(jīng)接觸過等腰三角形,他們能比較容易的從建筑圖片中抽象出等腰三角形.該設(shè)計(jì)能激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在最短的時(shí)間內(nèi)把學(xué)生的注意力吸引到課堂中來,這是提高課堂教學(xué)效率的第一步.
教師此時(shí)板書題目:1231等腰三角形(1).
3.2 問題引導(dǎo),探究發(fā)現(xiàn)
(1)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作
把一張長(zhǎng)方形的紙按圖1中虛線對(duì)折,并剪去陰影部分,再把它展開,得到的三角形有什么特點(diǎn)?
點(diǎn)評(píng) 《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)指出“學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)生動(dòng)活潑的、主動(dòng)地和富有個(gè)性的過程.認(rèn)真聽講、積極思考、動(dòng)手操作、自主探索、合作交流等,都是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式.”在引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上,教師及時(shí)安排一個(gè)動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),讓學(xué)生通過折紙、剪紙、觀察得到等腰三角形,使學(xué)生感知等腰三角形的特征是兩邊相等,培養(yǎng)了學(xué)生觀察分析、概括總結(jié)的能力.
教師畫出ABC并標(biāo)出腰、底、頂角、底角,為后面探究等腰三角形的性質(zhì)做準(zhǔn)備.
(2)合作交流,自主探究.
引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察圖2中的ABC,折痕記作AD,思考下面的問題:
①等腰三角形ABC是軸對(duì)稱圖形嗎?
②∠BAD與∠CAD相等嗎?為什么?
③∠B與∠C相等嗎?為什么?
④折痕所在直線AD與底邊BC有什么位置關(guān)系?
⑤線段BD與線段CD的長(zhǎng)相等嗎?
⑥你能總結(jié)一下折痕所在直線AD具有的性質(zhì)嗎?
點(diǎn)評(píng) 學(xué)生通過觀察、思考等探究活動(dòng),在以上6個(gè)問題的引導(dǎo)下,能自主發(fā)現(xiàn)并概括出等腰三角形的軸對(duì)稱性及“兩個(gè)底角相等”、“三線合一”等重要性質(zhì),這是今后證明角相等、線段相等及兩條直線互相垂直的重要依據(jù).這樣安排學(xué)生便經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、探究、歸納、推理等認(rèn)識(shí)圖形的全過程,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)品質(zhì)和觀察分析問題、概括總結(jié)、合情推理的能力都是非常有益的.
此時(shí),教師板書:等腰三角形的兩個(gè)底角相等.
等腰三角形的頂角平分線、底邊上的中線、底邊上的高相互重合.
(3)嘗試證明,規(guī)范格式
①語言敘述性命題的證明步驟有哪些?
②你能證明等腰三角形的兩個(gè)底角相等嗎?(畫圖,寫出已知、求證,寫出你的證明過程.)
③與同組的同學(xué)交流證明方法.
點(diǎn)評(píng) 問題(1)復(fù)習(xí)鞏固了語言敘述性命題的證明步驟,為把問題(2)的文字語言正確轉(zhuǎn)化成圖形語言做準(zhǔn)備,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生回顧證明角相等的方法,分析選擇怎樣的證明方法,如何添加輔助線,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)具有嚴(yán)密的邏輯性.(3)利用投影儀展示學(xué)生的三種不同的證法:①作BC邊的中線,用“SSS”證明全等;②作ADBC于D,用“HL”證全等;③作角平分線,用“SAS”證明全等.針對(duì)不同的證明方法,進(jìn)行比較和討論,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)證明的興趣,發(fā)展學(xué)生思維的廣闊性和靈活性.同時(shí),師生共同糾正錯(cuò)誤,規(guī)范證題格式,由輔助線的不同作法,也為性質(zhì)2“三線合一”的教學(xué)作鋪墊.
(4)用數(shù)學(xué)符號(hào)表示等角對(duì)等邊.
點(diǎn)評(píng) 培養(yǎng)學(xué)生的文字語言、符號(hào)語言及圖形語言之間相互轉(zhuǎn)化的能力.真正掌握等邊對(duì)等角.
(5)學(xué)以致用,鞏固練習(xí)
1.已知等腰三角形的一邊長(zhǎng)為3,另一邊長(zhǎng)為6,則它的周長(zhǎng)是 .
2.已知等腰三角形的一個(gè)角為40°,則其頂角為
( )
A.40° B.80° C.40°或100° D.100°
點(diǎn)評(píng) 本組練習(xí)考察學(xué)生掌握等腰三角形的性質(zhì)1的情況,看學(xué)生是否能和三角形三邊關(guān)系、三角形內(nèi)角和綜合運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力.重視對(duì)數(shù)學(xué)基本思想的滲透是《標(biāo)準(zhǔn)》的要求,學(xué)生在解答問題2的過程中,能體驗(yàn)到分類討論的思想在解題中的應(yīng)用.
3.3 合作交流,再探新知
(1)等腰三角形的頂角平分線、底邊上的中線、底邊上的高相互重合.可轉(zhuǎn)化成幾個(gè)命題?
點(diǎn)評(píng) 引導(dǎo)學(xué)生把結(jié)論2這個(gè)復(fù)雜的命題,轉(zhuǎn)化成三個(gè)命題,降低了難度,使學(xué)生真正理解等腰三角形的頂角平分線、底邊上的中線、底邊上的高相互重合的真正含義,也鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力.教學(xué)中注意強(qiáng)調(diào)這三種線段的定語,可以讓學(xué)生畫圖說明.
(2)請(qǐng)選擇一個(gè)你喜歡的命題,并寫出證明過程
點(diǎn)評(píng) 讓學(xué)生選擇一個(gè)自己喜歡的命題證明,為不同層次的學(xué)生提供了參與數(shù)學(xué)活動(dòng)的平臺(tái),充分發(fā)揮了學(xué)生的積極性、主動(dòng)性.符合《標(biāo)準(zhǔn)》提出的讓“不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”的要求
(3)根據(jù)圖2填空
①在ABC中,因?yàn)锳B=AC,ADBC,所以 (或 )
②在ABC中,因?yàn)锳B=AC, ,所以ADBC(或BD=DC)
③在ABC中,因?yàn)锳B=AC, ,所以ADBC(或AD平分∠BAC)
點(diǎn)評(píng) 進(jìn)一步鞏固“三線合一”,培養(yǎng)學(xué)生三種語言的轉(zhuǎn)化能力,增強(qiáng)理性認(rèn)識(shí),提高演繹推理的能力.完成填空后,同桌間敘述、交流,進(jìn)一步從理性上認(rèn)識(shí)“三線合一”,形成知識(shí)體系.
(4)學(xué)以致用,鞏固練習(xí)
①在ABC中,AB=AC,ADBC,∠BAD=40°,BD=2cm,則BC= ∠C= ;
點(diǎn)評(píng) 以填空的形式出現(xiàn),讓學(xué)生再次理解等腰三角形的“三線合一”性質(zhì)的內(nèi)涵.加深對(duì)性質(zhì)2的理解,學(xué)會(huì)性質(zhì)的應(yīng)用.
②如圖3,已知在ABC中,AB=AC,點(diǎn)D、E在邊BC上,AD=AE,求證:BD=CE.
點(diǎn)評(píng) 等腰三角形的“三線合一”性質(zhì),包含有線段相等、角相等、垂直等關(guān)系,涉及量多,應(yīng)用廣泛,是證明線段相等、線段的倍數(shù)關(guān)系、角相等、角的倍數(shù)關(guān)系、垂直等常用的方法.本題在進(jìn)一步鞏固“三線合一”性質(zhì)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析解題方法的優(yōu)劣,優(yōu)化解題過程,努力尋找解決問題的最佳方案.在對(duì)“三線合一”的認(rèn)識(shí)不斷深化過程中,提高了學(xué)生的概括能力,以促使學(xué)生形成一個(gè)系統(tǒng)性強(qiáng)、相互聯(lián)系的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu).在體驗(yàn)解決問題方法的多樣性的過程中,逐步發(fā)展了創(chuàng)新意識(shí).
3.4 拓展提高
如圖4,線段OB的一個(gè)端點(diǎn)O在直線a上,以O(shè)B為一邊畫等腰三角形,并且使另一個(gè)頂點(diǎn)在直線a上,這樣的等腰三角形能畫多少個(gè)?
點(diǎn)評(píng) 由于學(xué)生的層次不同,掌握知識(shí)的能力也不同,設(shè)計(jì)拓展提高題,滿足學(xué)有余力的學(xué)生的發(fā)展需求,進(jìn)一步提高學(xué)生的發(fā)散思維能力,實(shí)現(xiàn)由知識(shí)到能力的轉(zhuǎn)化.
3.5 梳理反思,總結(jié)升華
暢所欲言,共同分享:
(1)你有哪些收獲?還有哪些不足?(知識(shí)技能、解題方法、數(shù)學(xué)思想、解題技能,輔助線的添加、情感態(tài)度、合作學(xué)習(xí)等.)
(2)寫出本節(jié)課的學(xué)習(xí)反思.
點(diǎn)評(píng) 數(shù)學(xué)家弗賴登塔爾指出:“反思是數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的重要表現(xiàn),它是一種高層次的數(shù)學(xué)創(chuàng)新活動(dòng),是數(shù)學(xué)活動(dòng)的動(dòng)力,必須教育學(xué)生對(duì)自己的判斷與活動(dòng)進(jìn)行思考并加以證實(shí),以便使他們學(xué)會(huì)反思.”這就要求培養(yǎng)學(xué)生具有嚴(yán)密的、全面的能自我反省的思維品質(zhì)以及在問題面前迅速作出正確判定的思維品質(zhì).學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷反思自己的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)方法、自我評(píng)價(jià)等,以此來指導(dǎo)今后學(xué)習(xí)活動(dòng),不僅加強(qiáng)了知識(shí)的深化與內(nèi)化,提高了學(xué)生良好的思辨思維習(xí)慣,而且是提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一種重要手段.
3.6 布置作業(yè):(省略)
點(diǎn)評(píng)
1.充分尊重了學(xué)生的主體地位
本節(jié)課注重探索等腰三角形性質(zhì)的形成過程,先讓學(xué)生通過折疊剪紙來認(rèn)識(shí)等腰三角形,再觀察折疊的等腰三角形,猜測(cè)它的性質(zhì),然后運(yùn)用全等三角形的知識(shí)加以論證,使學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)觀察、實(shí)驗(yàn)、探究歸納、推理、認(rèn)識(shí)圖形的全過程,由發(fā)展學(xué)生的合情推理能力到發(fā)展學(xué)生的演繹推理能力,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生為主體的教學(xué)宗旨,培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的優(yōu)秀品質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力.
2.注重了學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變
《標(biāo)準(zhǔn)》特別強(qiáng)調(diào)要轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,本設(shè)計(jì)在探究等腰三角形性質(zhì)的過程中較好的體現(xiàn)了這一理念.對(duì)于問題(1),先由學(xué)生自己思考、猜想,然后相互交流自己的看法,師生共同總結(jié)出等腰三角形的性質(zhì)——等腰三角形是軸對(duì)稱圖形,等腰三角形的對(duì)稱軸是底邊的垂直平分線.這個(gè)性質(zhì)包含兩部分,前面的部分說明等腰三角形是軸對(duì)稱圖形,后面的部分是說明對(duì)稱軸的位置或是怎樣形成的,這一點(diǎn)同學(xué)們往往不夠重視,從而出現(xiàn)這樣或那樣的錯(cuò)誤.一個(gè)圖形的對(duì)稱軸是一條直線,既然等腰三角形是軸對(duì)稱圖形,就需要進(jìn)一步明確對(duì)稱軸的位置.這條直線就是等腰三角形底邊的垂直平分線.一定要向同學(xué)們交代清楚等腰三角形的對(duì)稱軸是一條直線,而不是線段,這樣學(xué)生就不會(huì)誤認(rèn)為等腰三角形的對(duì)稱軸是底邊上的中線了.
問題(2)—(5)反映了等腰三角形的“三線合一”和“底角相等”的性質(zhì).這些結(jié)論的獲得過程都可以采用合作交流的學(xué)習(xí)方式,可在學(xué)生充分思考、猜想、討論的基礎(chǔ)上,通過全班交流加以肯定.
在引導(dǎo)學(xué)生“已知底邊和底邊上的高用尺規(guī)作等腰三角形”時(shí),應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生回顧已經(jīng)學(xué)過的四種基本尺規(guī)作圖,然后就本作圖題展開討論,通過交流使學(xué)生認(rèn)識(shí)到:?jiǎn)栴}的關(guān)鍵是作出等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn),在作出線段AB=a后,關(guān)鍵是確定頂點(diǎn)C的位置.
3.加強(qiáng)對(duì)學(xué)生推理能力的培養(yǎng)
關(guān)鍵詞:分類討論;等腰三角形;直角三角形
分類討論是一種邏輯方法,是一種重要的數(shù)學(xué)方法,同時(shí)也是一種重要的解題策略。這類試題不僅考查我們的數(shù)學(xué)基本知識(shí)與方法,而且考查了我們思維的深刻性。下面我以特殊三角形為例,淺顯地談?wù)劮诸惙ǖ膽?yīng)用。
一、等腰三角形的腰或底邊不定時(shí)需要分類討論
在等腰三角形中求邊長(zhǎng)時(shí),要看給出的邊長(zhǎng)是否確定為腰長(zhǎng)或底邊,若已確定,則直接利用等腰三角形的性質(zhì)定理求解;若沒有指出所給的邊是腰還是底邊,要分兩種情況討論,并三角形內(nèi)角和三邊的關(guān)系檢驗(yàn)其是否能構(gòu)成三角形。
例1.已知在等腰三角形中,(1)若一邊長(zhǎng)等于4 cm,另一邊等于5 cm,求它的周長(zhǎng);(2)若周長(zhǎng)為20 cm,一邊長(zhǎng)為5 cm,求它的三邊長(zhǎng)。
分析:不能確定已知邊是腰還是底邊,因此分兩種情況討論:
(1)若底邊長(zhǎng)為4 cm,則腰長(zhǎng)為5 cm,這時(shí)它的周長(zhǎng)為4+5+5=14 cm;若腰長(zhǎng)為4 cm,則底邊長(zhǎng)為5 cm,這時(shí)它的周長(zhǎng)為4+4+5=13 cm,所以這個(gè)三角形的周長(zhǎng)等于14 cm或13 cm.
(2)若底邊長(zhǎng)為5 cm,則腰長(zhǎng)為7.5 cm.
(3)若長(zhǎng)為5 cm的邊是腰,則底邊長(zhǎng)為10 cm,因?yàn)?+5=10 cm,即兩邊之和等于第三邊,不符合三角形三邊關(guān)系,因此三角形不存在,所以它的邊長(zhǎng)為5 cm,7.5 cm,7.5 cm.
例2.若等腰三角形一腰上的中線分周長(zhǎng)為9 cm和12 cm兩部分,求這個(gè)等腰三角形的底和腰的長(zhǎng)。
分析:已知條件并沒有指明哪一部分是9 cm,哪一部分是12 cm,因此,應(yīng)有兩種情形。
若設(shè)這個(gè)等腰三角形的腰長(zhǎng)是x cm,底邊長(zhǎng)為y cm,可得x+ x=9 x+y=12或x+ x=12 x+y=9解得x=6y=9或x=8y=5即當(dāng)腰長(zhǎng)是6 cm時(shí),底邊長(zhǎng)是9 cm;當(dāng)腰長(zhǎng)是8 cm時(shí),底邊長(zhǎng)是5 cm。
二、等腰三角形的頂角或底角不定時(shí)需要分類討論
在等腰三角形中求邊角時(shí),要看給出的角是否確定為頂角或底角,若已確定,則直接利用三角形內(nèi)角和定理及等腰三角形的性質(zhì)定理1(等邊對(duì)等角)求解;若沒有指出所給的角是頂角還是底角,要分兩種情況討論,并看是否符合三角形內(nèi)角和定理。
例3.已知等腰三角形的一個(gè)內(nèi)角度數(shù),計(jì)算三角形的另外兩個(gè)角的讀數(shù)。
(1)已知一個(gè)角是30°;(2)已知一個(gè)角是160°。
分析:如果已知等腰三角形的一個(gè)內(nèi)角是銳角,可分兩種情況,頂角是已知銳角或者底角是已知銳角;如果已知一角是鈍角或者直角,那么它一定是等腰三角形的頂角。
(1)若已知角是頂角,則另外兩個(gè)角是底角,度數(shù)為 ×(180°-30°)=75°;若已知角是底角,則頂角度數(shù)為180°-2×30°=120°,另一個(gè)底角為30°。
(2)由于已知等腰三角形的一個(gè)角是160°,又由于兩個(gè)底角相等,因此這個(gè)角只能是頂角,因此這個(gè)角只能是頂角,因此兩個(gè)底角度數(shù)都是 ×(180°-160°)=10°
三、等腰三角形的形狀不定時(shí)需要分類討論
由于等腰三角形類型的不同,高線所處的位置也不同。如果是銳角三角形則高線在三角形內(nèi)部;如果是直角三角形,高線就是一條直角邊;如果是鈍角三角形,高線在三角形外部。所以在等腰三角形中求高線時(shí),要看給出的三角形是否確定,若已確定,則直接利用三角形高線的位置進(jìn)行求解;若沒有指出則要分三種情況討論。
例4.等腰三角形一腰上的高與另一腰的夾角為30°,腰長(zhǎng)為a,求底邊上的高線長(zhǎng)。
解析:題目沒有確定三角形的類型,所以這個(gè)等腰三角形需分三種情況進(jìn)行討論。
(1)如圖1,若ABC是銳角三角形時(shí),已知AB=AC,BEAC,∠ABE=30°,ADBC,求AD的長(zhǎng)。
因?yàn)檠L(zhǎng)為a,∠ABE=30°,故腰上的高為 a,且頂角為60°,從而ABC是等邊三角形,所以底邊上的高為 a。
(2)如圖2,若是鈍角三角形,已知AB=AC,BEAC,∠ABE=30°,ADBC,求AD的長(zhǎng)。
因?yàn)椤螦BE=30°,所以∠BAC=90°+30°=120°.又因?yàn)锳B=AC,所以∠BAC=30°。因?yàn)锳DBC,所以AD= AC= a。
(3)若頂角為直角,顯然是不成立的。
綜上所述,底邊上的高為 a或 a。
由以上的幾個(gè)例子我們可以看出分類討論往往能使一些錯(cuò)綜復(fù)雜的問題變得異常簡(jiǎn)單,解題思路非常的清晰,步驟非常的明了。
利用現(xiàn)有教材,教學(xué)中著意滲透并力求幫助學(xué)生初步掌握分類的思想方法,結(jié)合其它數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí),注意幾種思想方法的綜合使用,給學(xué)生提供足夠的材料和時(shí)間,啟發(fā)學(xué)生積極思維。相信會(huì)使學(xué)生在認(rèn)識(shí)層次上得到極大的提高,收到事半功倍的教學(xué)成效。
參考文獻(xiàn):
本節(jié)課主要采用“開放型的探究式”教學(xué)模式,讓學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)、操作等方式親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過程。整堂課力求為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)寬松、自由發(fā)展的空間,鼓勵(lì)學(xué)生自主探究、合作交流,在學(xué)生“動(dòng)手”“動(dòng)腦”“動(dòng)口”中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。
二、教學(xué)思路
導(dǎo)入新課―觀察猜想:探究驗(yàn)證―證明猜想:動(dòng)手操作―例題欣賞:聯(lián)系鞏固―歸納小結(jié):深化新知。
三、活動(dòng)目標(biāo)
1.通過操作、觀察、猜想、論證等數(shù)學(xué)活動(dòng),進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的合情推理能力和初步演繹推理能力。讓學(xué)生在經(jīng)歷等腰三角形性質(zhì)的探索過程中,體會(huì)解決問題的多樣性。
2.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣與合作交流的意識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,體驗(yàn)探索成功后的快樂。
四、活動(dòng)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.重點(diǎn):等腰三角形的性質(zhì)及應(yīng)用。
2.難點(diǎn):等腰三角形性質(zhì)的探究與證明。
五、活動(dòng)準(zhǔn)備
多媒體課件、剪刀、長(zhǎng)方形紙片。
六、活動(dòng)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
播放現(xiàn)實(shí)生活中等腰三角形的有關(guān)圖片,并指出等腰三角形的概念,提出問題(你能用一張長(zhǎng)方形紙片,通過折疊只剪一刀,剪出一個(gè)等腰三角形嗎?)
設(shè)計(jì)意圖:通過動(dòng)手操作,讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)等腰三角形的性質(zhì),同時(shí)剪三角形的過程也保留了中間折疊的痕跡,為后面性質(zhì)證明時(shí)添加輔助線做好鋪墊。
繼續(xù)提出問題,(等腰三角形除具有一般三角形的性質(zhì)外,還有哪些特殊性質(zhì)?)點(diǎn)出課題。
設(shè)計(jì)意圖:點(diǎn)出課題,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,引領(lǐng)學(xué)生投入到本節(jié)課的學(xué)習(xí)中去。
(二)觀察猜想:探究驗(yàn)證
把剪好的等腰三角形沿著折痕對(duì)折,你發(fā)現(xiàn)了什么?能用自己的語言描述出來嗎?
設(shè)計(jì)意圖:通過觀察、猜想,學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)等腰三角形的性質(zhì)。
(三)證明猜想:動(dòng)手操作
1.找出命題(2)的題設(shè)和結(jié)論,并結(jié)合圖形寫出已知和求證。
2.我們以前學(xué)習(xí)了哪些證明角相等的方法?
3.請(qǐng)寫出證明過程。
設(shè)計(jì)意圖:幫助學(xué)生順利地由文字語言轉(zhuǎn)換成符號(hào)語言。引導(dǎo)學(xué)生把新的問題轉(zhuǎn)化成已學(xué)知識(shí)來解決,向?qū)W生滲透轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想。
(四)例題欣賞:練習(xí)鞏固
教師出示例題,并用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)解決數(shù)學(xué)問題。
設(shè)計(jì)意圖:教師的解題過程起示范作用,它引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)。
(五)歸納小結(jié):深化新知
一、教學(xué)實(shí)錄
1.巧設(shè)問題,力透基礎(chǔ)
問題1:用一條直線將一個(gè)三角形分成兩個(gè)三角形,怎樣分?
生1:過三角形的頂點(diǎn)作直線.
問題2:用一條直線將一個(gè)三角形分成兩個(gè)等腰三角形,怎樣分?
生2:這題是不是條件不足?
師:你來加個(gè)條件吧!
生2:(思考了一會(huì)兒)三角形的各內(nèi)角是36°、72°、72°.
問題3:用一條直線將內(nèi)角分別為36°、72°、72°的三角形分成兩個(gè)等腰三角形.
生3:作72°角的角平分線.
問題4:用一條直線將內(nèi)角分別為25°、50°、105°的三角形分成兩個(gè)等腰三角形.
生4:將105°角分成25°和80°,分成兩三角形的內(nèi)角分別是25°、25°、130°和50°、50°、80°
問題5:順利正確解決剛才兩個(gè)問題的同學(xué)請(qǐng)舉手,采訪你一下:你怎么這么厲害,就分成功了?
生5:我覺得最小的角是不能分的;根據(jù)所給內(nèi)角的度數(shù),先分出一個(gè)等腰三角形,再去證明另一個(gè)也是等腰三角形.
問題6:你太棒了!請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)三角形,使之能被分成兩個(gè)等腰三角形.
生6:108°、36°、36°.
生7:10°、20°、150°.
生8:45°、45°、90°.
生9:任意的直角三角形.
師:(看著始終躍躍欲試的學(xué)生們)因時(shí)間關(guān)系,同學(xué)們不妨將自己的設(shè)計(jì)寫下來,并請(qǐng)思考:任何三角形都能被分成兩個(gè)等腰三角形嗎?
生齊答:不是!
師:證明一個(gè)假命題的方法是什么?
生:舉反例!
師:請(qǐng)證明“任何三角形能被分成兩個(gè)等腰三角形”是一個(gè)假命題.
生10:等邊三角形.
生11:一個(gè)三角形的內(nèi)角為105°、5°、75°.
師:反例也可以舉出無數(shù)種,到底怎樣的三角形能被分成兩個(gè)等腰三角形呢?
問題7:探究一個(gè)三角形能被分割成兩個(gè)等腰三角形的條件.
評(píng)析:好的復(fù)習(xí)課,要兼顧全體學(xué)生;本節(jié)課前7個(gè)問題的設(shè)計(jì),讓不同程度的學(xué)生都能有所得.既梳理了圖形分割的基本思路,又強(qiáng)化了對(duì)幾何問題的本質(zhì)理解,能較好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)方法的接受和內(nèi)化,這種問題驅(qū)動(dòng)式的復(fù)習(xí)方式,值得借鑒!
2.鼓勵(lì)猜想,小心驗(yàn)證
在ABC中,設(shè)∠A=α,∠B=β,∠C=γ,(α
過點(diǎn)B作直線l,交BC于點(diǎn)D如圖.可先令∠ABD=α(先定一個(gè)),則∠BDC=2α,接下來須讓BCD也滿足為等腰三角形,開始分類討論.
生12:我覺得應(yīng)該分三種情況,①當(dāng)γ=2α?xí)r;②當(dāng)β-α=2α?xí)r;③當(dāng)β-α=γ時(shí).
師:ABC的特點(diǎn)呢?
生12:第一種情況的三角形中,一內(nèi)角是另一內(nèi)角的2倍;第二種情況可化為β=3α,即一內(nèi)角是另一內(nèi)角的3倍;第三種情況可化為β=α+γ=90°,即ABC是直角三角形.
師:(將學(xué)生的回答板書出來)你真厲害!歸納得井井有條.讓我們根據(jù)這一規(guī)律對(duì)剛才同學(xué)們所舉的三角形作一下判斷,順便也做個(gè)驗(yàn)證.請(qǐng)同學(xué)試試,并簡(jiǎn)略說明怎么分割.
生13:第一個(gè)三角形符合第二種情況,把108°分成36°和72°,就得到兩個(gè)等腰三角形.
師:你分析得完全正確;在一個(gè)內(nèi)角是另一個(gè)內(nèi)角三倍的情況下,只要把三倍角分成1∶2兩部分即可.
生14:第二個(gè)三角形符合第一種情況,把150°的角分成10°和140°.
師:又解決了一個(gè)問題;據(jù)同學(xué)們的方法,當(dāng)一個(gè)角是另一個(gè)角的兩倍時(shí),將第三個(gè)角分出較小的一個(gè)內(nèi)角的角度.打鐵趁熱,想請(qǐng)同學(xué)們分割一下如下三角形:30°、50°、100°.
生15:這是第一種情況,可是我分不出來.
師:有沒有同學(xué)分割成功了?
學(xué)生都搖頭,并表示不解.
生16:我知道了,我們不能分割最小角,如果一個(gè)角是另一個(gè)內(nèi)角的2倍,等待被分割的第三個(gè)角不能是最小角,所以情況一還有限制條件.我覺得應(yīng)該180°-3α>α,α
師:你的發(fā)現(xiàn)實(shí)在是太精彩了!第一種情況屬于假命題,我們通過添加條件使其成為真命題,三角形中一個(gè)內(nèi)角是另一個(gè)內(nèi)角(小于45°)的2倍,則此三角形能被分割成兩個(gè)等腰三角形.
生17:第三個(gè)和第四個(gè)三角形都屬于直角三角形,只要將直角分成其余兩個(gè)銳角的度數(shù)即可.
師:說得真好!讓我們來觀察一下被分割后的直角三角形ABC,AD=BD,CD=BD,這一結(jié)論可用直角三角形的一個(gè)性質(zhì)來描述,同學(xué)們?cè)囋嚕?/p>
生18:直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半.
師:我們無意間找到了證明這一性質(zhì)的方法.
評(píng)析:數(shù)學(xué)離不開對(duì)數(shù)形規(guī)律的探究,好的方法能幫助我們快速厘清思路、辨明方向.這一階段的設(shè)計(jì),層次分明、內(nèi)涵豐富,讓學(xué)生較輕松地完成了規(guī)律的探求。通過有效追問,極大地豐富了學(xué)生的思維空間;而分類思想的滲透,則有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的縝密性與良好品質(zhì).
3.緊扣規(guī)律,應(yīng)用提高
問題8:把一個(gè)等腰三角形分成兩個(gè)等腰三角形,求原等腰三角形的頂角.
學(xué)生分小組探討3分鐘后派代表發(fā)言.
生19:我們小組直接用剛才所得的結(jié)論來解題的.設(shè)等腰三角形的頂角為x°,底角為y°,得一個(gè)基本等式:x+2y=180°.如果是直角三角形,那么就有x=90°;如果一個(gè)內(nèi)角是另一個(gè)內(nèi)角的2倍,則有x=2y或y=2x,分別得到x=90°,x=36°;如果一個(gè)內(nèi)角是另一個(gè)內(nèi)角的3倍,則有x=3y或y=3x,分別得到x=108°,x=()°;綜上所述:原等腰三角形的頂角可以是90°、36°、108°和()°.
全班鼓掌.回答的精彩程度不言而喻.
問題9:把一個(gè)正三角形分成四個(gè)等腰三角形.(用盡可能多的方法,課后完成)
評(píng)析:復(fù)習(xí)課的基本目的,一是內(nèi)化知識(shí),鞏固基礎(chǔ);二是綜合運(yùn)用,提升能力.從這個(gè)要求上看,本階段安排的兩個(gè)變式練習(xí),有助于較好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo).特別在基本圖形的提煉、解題思路的引領(lǐng)、基本規(guī)律的應(yīng)用上,凸顯了教師對(duì)幾何教學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí).
二、評(píng)析
本課主題明確,線索清晰,問題設(shè)置恰當(dāng);教師啟發(fā)有力,學(xué)生思維活躍,教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度較高,較好地實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中“基礎(chǔ)、方法和能力”的有機(jī)統(tǒng)一.
1.精心設(shè)計(jì)問題,讓學(xué)生充分經(jīng)歷有效的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)
問題既是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的心臟,又是思維活動(dòng)的起點(diǎn).通過問題來驅(qū)動(dòng)教學(xué),往往是實(shí)現(xiàn)夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ),揭示本質(zhì)特征,提煉數(shù)學(xué)方法,提升思維水平等復(fù)習(xí)要求的有效途徑.本課設(shè)計(jì)的問題1到問題6,起點(diǎn)較低,學(xué)生參與度很高,在上課伊始,較好地活躍了課堂氣氛.當(dāng)然,其主要目的是鋪墊,通過對(duì)問題的基礎(chǔ)解剖、特殊練習(xí),使學(xué)生深刻理解問題本質(zhì),為提升能力做好必要的準(zhǔn)備.低起點(diǎn)、高立意的數(shù)學(xué)活動(dòng),讓每一位學(xué)生覺得原本枯燥的數(shù)學(xué),因其能輕巧參與其中而變得親切生動(dòng)起來了,是高效課堂的必然保證!
2.立足方法引領(lǐng),讓學(xué)生在解題中發(fā)展數(shù)學(xué)思維