張靜
【摘 要】初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)一直是教學(xué)的重點和難點,在課堂時間有限的情況下,應(yīng)用幾何解題模型能幫助學(xué)生理解問題本質(zhì),提高課堂效率。本文從解題模型的角度出發(fā),探索初中幾何教學(xué)的有效方法。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);幾何解題模型;教學(xué)應(yīng)用
蘇科版教材在八年級上冊開始進入復(fù)雜幾何知識教學(xué),此時知識點大量增加,內(nèi)容比較多,加上問題類型復(fù)雜多變,很多學(xué)生不能靈活運用相關(guān)知識點解決問題,常感到解題困難,思路不準確或沒有頭緒。按照傳統(tǒng)教學(xué)模式,教師會根據(jù)章節(jié)和進度按部就班的教學(xué),這種方式容易造成解題內(nèi)容太分散,學(xué)生重復(fù)勞動,事倍功半。筆者認為教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,以解題模型為基礎(chǔ),將分散的問題集中,幫助學(xué)生構(gòu)建更加全面和立體的知識框架。
一、利用幾何解題模型,將實際問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題
新課標要求新時代的學(xué)生要學(xué)習有用的數(shù)學(xué),因此近年來的數(shù)學(xué)問題與實際生活聯(lián)系越來越密切,而很多學(xué)生由于年齡小,生活閱歷不足,在解決實際問題時往往無從下手。
問題:如圖1,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E、F分別是BC、CD上的點,且∠EAF=60°,探究圖中線段BE、EF、FD之間的數(shù)量關(guān)系。
圖1
圖2
圖3
小王同學(xué)探究此問題的方法是,延長FD到點G,使DG=BE,連結(jié)AG,先證明△ABE≌△ADG,再證明△AEF≌△AGF,可得出結(jié)論,他的結(jié)論應(yīng)是。
探索延伸:如圖2,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分別是BC、CD上的點,且∠EAF=1/2∠BAD,上述結(jié)論是否仍然成立,并說明理由。
實際應(yīng)用:如圖3,在某次軍事演習中,艦艇甲在指揮中心(O處)北偏西30°的A處,艦艇乙在指揮中心南偏東70°的B處,并且兩艦艇到指揮中心的距離相等,接到行動指令后,艦艇甲向正東方向以60海里/小時的速度前進,艦艇乙沿北偏東50°的方向以80海里/小時的速度前進。1.5小時后,指揮中心觀測到甲、乙兩艦艇分別到達E、F處,且兩艦艇之間的夾角為70°,試求此時兩艦艇之間的距離。
這個問題較長也較復(fù)雜,尤其是第三問,文字敘述貼近生活,結(jié)合方位角,圖形中給出的線段和角的關(guān)系不但隱蔽,還比較分散,大多數(shù)學(xué)生看到這么復(fù)雜的問題,往往沒有明確的解題思路。筆者在授課時將該問題設(shè)計成一個專題,稱為“角含半角”幾何模型,從如圖1入手,引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習用旋轉(zhuǎn)構(gòu)造全等三角形的方法解決問題,當學(xué)生理解并會類比解決圖2后,我請學(xué)生比較兩幅圖并歸納共同點:①∠EAF=1/2∠BAD;②對角互補,將圖3分散的信息集中之后得到了和前兩幅圖一樣的共同點,學(xué)生恍然大悟,直接運用和圖2的結(jié)論一舉解決了圖3的實際問題。
二、掌握幾何解題模型,實現(xiàn)特殊
解決了該問題之后,筆者提出問題:“對圖1你們還有什么變化方案?”課堂氣氛頓時熱烈起來,學(xué)生分組畫圖并討論,筆者進行補充,總結(jié)如下:
角含半角模型——90°含45°(正方形)
圖4
當∠EAF=45°時,通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)造三角形全等同樣可以得到結(jié)論:①EF=DF+BE;②△CEF的周長為正方形ABCD周長的一半。另外,通過調(diào)換條件②和結(jié)論①的位置,結(jié)果依然成立。當點E在CB的延長線上,其余條件不變時,結(jié)論會變成EF=DF-BE。筆者沒有簡單的就題講題,而是順勢向?qū)W生繼續(xù)提出:“如果將上述問題中外面的正方形變成特殊的三角形,其它條件不變,這個結(jié)論還成立嗎?”這個有點難度,但結(jié)合最近剛講的勾股定理,得到結(jié)論如下:
角含半角模型——90°含45°(等腰直角三角形)
圖5
當具備兩個條件①Rt△ABC;②∠DAE=45°時,通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)造直角三角形BD2+CE2=DE2。當點D在CB的延長線上時,結(jié)論BD2+CE2=DE2仍然成立。
通過以上幾何解題模型教學(xué),筆者在相對較短的時間里引導(dǎo)學(xué)生了解并掌握了該模型的條件,解題思路,輔助線做法與常規(guī)結(jié)論,正面影響了學(xué)生的學(xué)習策略,由知識學(xué)習變成體驗學(xué)習,發(fā)現(xiàn)學(xué)習,學(xué)生像蜜蜂采蜜一樣,不斷釀制知識的花蜜。由此,學(xué)生的思維和問題解決能力得到了發(fā)展,課堂效率也得到了提高。
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