■陳冠軍
熟識(shí)勾股定理及勾股定理的逆定理,能將實(shí)際問(wèn)題建模轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,能靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題,同時(shí)滲透方程、轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想,進(jìn)一步發(fā)展“有條理地思考”和“有條理地表達(dá)”的能力,體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。
將知識(shí)點(diǎn)形成鏈,建立相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)結(jié)構(gòu),掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
構(gòu)造直角三角形并借助方程、分類等思想解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。
師:勾股定理是人類的寶貴財(cái)富,勾股定理及其逆定理在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用。本章我們一起研究過(guò)它——直角三角形(板書),今天我們將一起復(fù)習(xí)這一章。本章我們學(xué)習(xí)了哪些數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法?大家能取其要點(diǎn),構(gòu)建框圖嗎?
生1展示構(gòu)建的知識(shí)框圖,如圖1。學(xué)生之間相互點(diǎn)評(píng)。
圖1
師:本章我們學(xué)習(xí)了勾股定理、勾股定理的多種證法,用不同的方法計(jì)算同一個(gè)圖形的面積,還有勾股定理的逆定理以及勾股定理、勾股定理逆定理在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用等。接下來(lái),我們來(lái)看幾個(gè)問(wèn)題。
師:例題1,(1)如圖2,已知在△ABC中,∠B=90°,一條直角邊為a,斜邊為b,則另一條直角邊c滿足c2=。
圖2
生2:根據(jù)勾股定理,可得c2=b2-a2。
師:(2)如圖3,在Rt△ABC中,∠C=90°。
圖3
師:請(qǐng)同學(xué)們分小組合作,完成以上問(wèn)題。
小組推薦代表1:已知直角三角形的兩條直角邊,求斜邊。根據(jù)勾股定理,得c2=a2+b2=32+42=9+16=25,解得c=5或-5。∵c>0,∴c=5。
小組推薦代表2:已知直角三角形的一條直角邊,一條斜邊,求另一條直角邊。根據(jù)勾股定理,得c2=a2+b2,102=62+b2,b2=64,解得b=8或-8?!遙>0,∴b=8。
小組推薦代表3:可設(shè)a=3k,b=4k(k>0)。根據(jù)勾股定理,得c2=a2+b2,求得c=5k(負(fù)值舍去),則
師:通過(guò)例題1,我們初步復(fù)習(xí)了勾股定理、勾股定理的逆定理。接下來(lái),我們繼續(xù)看例題2。
師:例題2,(1)如圖4,以Rt△ABC的三邊a、b、c為邊,向外作正方形,正方形面積分別為S1、S2、S3,則S1、S2、S3有什么關(guān)系?
圖4
生3:∵△ABC是直角三角形,∴AC2+BC2=AB2,又∵S1=AC2,S2=BC2,S3=AB2,∴S1+S2=S3。
師:(2)以Rt△ABC的三邊a、b、c為邊,向外作等腰直角三角形(如圖5),等腰直角三角形面積分別為S1、S2、S3,或者以三邊a、b、c為直徑,向外作半圓(如圖6),半圓的面積分別為S1、S2、S3,則S1、S2、S3有什么關(guān)系?
圖5
圖6
教師組織學(xué)生進(jìn)行生生合作,共同探究得出S1+S2=S3。
師:(3)以△ABC的三邊a、b、c為邊,向外作正方形(如圖4),或等腰直角三角形(如圖5),或以三邊為直徑的半圓(如圖6)。若S1+S2=S3成立,則△ABC是直角三角形嗎?
師:這實(shí)際上是將之前問(wèn)題的條件和結(jié)論互換,這樣變式,結(jié)論成立嗎?
教師“導(dǎo)”,學(xué)生“學(xué)”,學(xué)生在“對(duì)學(xué)”和“群學(xué)”中共同研究問(wèn)題,解決問(wèn)題,得出△ABC始終是直角三角形。
師:例題3,(1)已知,如圖7,將長(zhǎng)方形的一邊BC沿CE折疊,使得點(diǎn)B落在AD邊的點(diǎn)F處,已知AB=8,BC=10,求BE的長(zhǎng)。
圖7
師:由AB=8,BC=10,易知哪些線段的長(zhǎng)?請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)。
師:在Rt△DFC中,你可以求出DF的長(zhǎng)嗎?請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)。
師:由DF的長(zhǎng),你還可以求出哪條線段的長(zhǎng)?請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)。
師:設(shè)BE=x,你可以用含有x的式子表示出哪些線段長(zhǎng)?請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)。
師:你在哪個(gè)直角三角形中,可以應(yīng)用勾股定理建立方程?你建立的方程是
通過(guò)以上對(duì)比分析,利用閱讀的外圍去理解淺閱讀,都失之偏頗。筆者認(rèn)為,淺閱讀的淺應(yīng)該更著重于閱讀本身,在閱讀的過(guò)程中,都是有淺入深的一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程。參與時(shí)間短、輕思考,即為淺閱讀,參與時(shí)間多、重思考,即為深閱讀。無(wú)論你讀的是什么書,目的怎樣,讀者是誰(shuí),無(wú)一不需要經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程。那么,在由淺入深的這個(gè)過(guò)程中,首先都要進(jìn)入淺閱讀,而在淺閱讀之后,經(jīng)過(guò)主體自身的判斷,是否需要進(jìn)入深閱讀。
生4:在Rt△DCF中,∵FC=BC=10,CD=8,在Rt△AEF中,∵∠A=90°,AE=8-x,∴42+(8-x)2=x2。
師:(2)如圖8,折疊長(zhǎng)方形紙片,先折出對(duì)角線BD這條折痕,再折疊,使點(diǎn)A落在BD上的E處,折痕為DG,若AB=4,BC=3,求AG的長(zhǎng)。
圖8
生5在黑板上板演:設(shè)AG的長(zhǎng)為xcm,則x2+22=(4-x)2,解得解答過(guò)程略)。
師:還能用其他方法求AG的長(zhǎng)嗎?
師:剛才我們以翻折問(wèn)題為載體,利用方程思想,用“勾股定理”和“面積法”求出了AG的長(zhǎng)。在生活中,我們也會(huì)遇到“最短路線問(wèn)題”,下面我們一起來(lái)看例題4。
師:例題4,如圖9,一條河同一側(cè)有兩個(gè)村莊A、B。A、B到河岸的最短距離分別為AC=1km,BD=2km。已知CD=4km,現(xiàn)欲在河岸上建一個(gè)水泵站向A、B兩村送水。水泵站建在河岸上何處時(shí),從水泵站到A、B兩村鋪設(shè)的水管總長(zhǎng)度最短?請(qǐng)求出最短距離。
圖9
生7:作點(diǎn)A關(guān)于河流所在直線的對(duì)稱點(diǎn)A′,連接A′B,交河流所在直線于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求,BE=3,A′E=4,∴A′B=5。
師:這個(gè)最短路線問(wèn)題,需從無(wú)到有去構(gòu)建“直角三角形”,再利用勾股定理解決問(wèn)題。
師:例題5,圖10是一個(gè)三級(jí)臺(tái)階,它的每一級(jí)的長(zhǎng)、寬和高分別為20dm、3dm、2dm,A和B是這個(gè)臺(tái)階兩個(gè)相對(duì)的端點(diǎn)。有一只螞蟻在A點(diǎn),想到B點(diǎn)去吃可口的食物,則螞蟻沿著臺(tái)階面爬到B點(diǎn)的最短路程是多少?
圖10
生8:可設(shè)螞蟻沿臺(tái)階面爬行到B點(diǎn)的最短路程為xdm,如圖11,由勾股定理,得x2=202+[(2+3)×3]2=252,解得x=25。
圖11
師:這個(gè)最短路線問(wèn)題滲透了分類思想。借助于分類,我們可將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
師:通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),請(qǐng)大家談一談收獲。
學(xué)生各抒己見(jiàn)。
張衛(wèi)明名師工作室提倡“學(xué)生的實(shí)踐研究應(yīng)該指向高階思維”,主張“在課堂教學(xué)中,應(yīng)將低階思維和高階思維活動(dòng)共同構(gòu)成一個(gè)多樣化的、由低到高的層次式的課堂核心活動(dòng)群,這樣才能實(shí)現(xiàn)在發(fā)展學(xué)生低階思維的同時(shí),推動(dòng)其高階思維的發(fā)展,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的有效性”,并提煉出“學(xué)程導(dǎo)航”的教學(xué)范式。
在設(shè)計(jì)本節(jié)課時(shí),筆者從發(fā)展低階思維的“勾股定理的直接應(yīng)用”入手,層層遞進(jìn)到發(fā)展高階思維的“勾股定理在較復(fù)雜問(wèn)題背景下的應(yīng)用”,由低到高,體現(xiàn)了思維的發(fā)展?!皩W(xué)程導(dǎo)航”教學(xué)范式需要教師的“導(dǎo)”和學(xué)生的“學(xué)”共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。充分而不過(guò)分的導(dǎo)尤為重要,能使學(xué)生自主地開(kāi)展建構(gòu)活動(dòng),構(gòu)建一章的知識(shí)框圖,歸納重難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)。本節(jié)課中,筆者通過(guò)“教”“學(xué)”“用”教學(xué)環(huán)節(jié),配以“獨(dú)學(xué)、對(duì)學(xué)和群學(xué)”等學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生獨(dú)立完成數(shù)學(xué)問(wèn)題,在對(duì)學(xué)和群學(xué)中共同研究問(wèn)題,解決問(wèn)題,進(jìn)而形成高階思維。如探究“最短路線問(wèn)題”,筆者通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、提供任務(wù)的方式,保證了探究的充分和有效,同時(shí),學(xué)生也完成了自我建構(gòu)和共同建構(gòu),在課堂學(xué)習(xí)中優(yōu)先指向高階思維目標(biāo)的達(dá)成。筆者教方法,學(xué)生學(xué)方法,之后用方法遷移。所以,在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)將學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程還給學(xué)生,通過(guò)對(duì)知識(shí)的深度等級(jí)劃分,找到“不可教”的地方,然后把“不可教”之處讓渡給學(xué)生。