摘 要:在數(shù)學教學深入發(fā)展的背景下,教師開展數(shù)學探究式教學對于提升數(shù)學教學成效具有顯著作用.教師通過鼓勵初中生發(fā)揮能動性,啟示學生體驗自主探究中的樂趣,進而培養(yǎng)其熱愛數(shù)學的精神.教師可以采取探究式教學來打造高效的數(shù)學課堂,增進師生溝通,促使學生形成更好的數(shù)學應用能力.
關鍵詞:初中數(shù)學;探究式學習;教學實踐
數(shù)學學習中的探究式教學,關鍵在于激發(fā)學生探索數(shù)學知識的熱情,突出學生數(shù)學學習的主體地位.在初中數(shù)學教學中引進探究式教學,教師應當重視設計數(shù)學探究問題,為初中生營造數(shù)學探究情境.[1]教師應當啟發(fā)學生轉變“被動學習”的思維,鼓勵學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學問題,自主運用所學知識加以解決.師生要共同參與數(shù)學探究式學習過程,建立合作探究的意識.
“相似三角形的判定”教學設計,不僅要保證學生掌握相似三角形的特征,學會判斷三角形的相似關系,還要采取啟發(fā)式的教學形式,培養(yǎng)學生的數(shù)學邏輯思維.因此,教師在設計教學內容時,要包含“相似三角形的特征”“相似三角形的證明”“分析相似三角形的相似點”等內容.教師要指導學生運用所學知識,嘗試證明三角形的相似關系,提升學生的數(shù)學實踐能力.
1 教學目標本節(jié)課的教學目標如下.
(1)掌握知識與技能.了解相似三角形的證明定理,能夠判斷兩個三角形是否相似;嘗試簡化“相似三角形”的判定條件,加快解題速度.
(2)設計數(shù)學探究過程.鼓勵學生通過主動思考與大膽探索,歸納得到判定“相似三角形”的多種證明方法,突破單一的證明思路.
(3)培養(yǎng)價值觀與情感態(tài)度.通過引導學生展開探索,培養(yǎng)學生的實踐意識與創(chuàng)新精神.師生在共同探索“相似三角形”證明方法的過程中,持續(xù)提升學生的推理能力,塑造學生的數(shù)學邏輯思維.鼓勵組員密切合作,培養(yǎng)學生的團結互助精神.
2 教學重難點本節(jié)課的教學重難點如下.
教學重點:教師講解相似三角形的判定原理,要求學生掌握典型例題的解題思路;設計課堂探究例題,鼓勵學生分組合作尋找答案,利用相似三角形的判定定理與公式來解決數(shù)學問題.
教學難點:教師在啟發(fā)學生證明三角形相似關系的過程中,要指導學生關注題目給出的證明條件,鼓勵學生靈活運用“相似三角形”的判定原理,引導學生通過推理得出三角形之間的相似關系.
3 教學過程教師結合幾何探究中三角形相似的內容制定課堂教學過程,并將課堂教學過程劃分為四個環(huán)節(jié),以循序漸進的形式推動課堂教學進程.具體環(huán)節(jié)包括:①創(chuàng)設問題情境,開展課堂導入;②系統(tǒng)講解知識,加深學生理解;③開展評價反思,優(yōu)化教學過程.
3.1 創(chuàng)設問題情境,開展課堂導入
師:我們運用電子設備畫出兩個相似三角形(如圖1),可以將它們記作△ABC∽△A′B′C′,讀作△ABC相似于△A′B′C′.同時,我們根據(jù)相似三角形相關的定義,得到∠A=∠A′,∠B=∠B′,∠C=∠C′,ABA′B′=BCB′C′=AC A′C′.將△ABC與△A′B′C′的相似比記為k1,將△A′B′C′與△ABC的相似比記為k2,現(xiàn)在請大家思考一會,k1和k2之間有什么等量關系?
生:k1=1k2,當且僅當k1=k2=1時,兩個三角形全等,因此三角形全等是三角形相似的特例.
師:回答得很好.實際上,大家經過證明得到的結論能夠應用于任意兩個相似的多邊形.因此,同學們在今后的解題中,可以嘗試運用以上結論來證明多邊形的相似性.
【設計意圖】教師培養(yǎng)學生運用幾何畫板來繪制數(shù)學圖形的能力;要求初中生理解“相似三角形”的對應邊與對應角特點,即兩個對應邊之間具有比例關系,兩個對應角之間具有相等關系.
3.2 系統(tǒng)講解知識,加深學生理解
探究1:如何判斷兩個三角形為相似三角形.
如圖2所示,在△ABC中,H為AB上的一點,過點H作BC的平行線交AC于點I,那么△AHI與△ABC是相似三角形嗎?
(1)教師提出問題.
同學們已經學過“相似三角形”的證明方法,那么大家在解答這道數(shù)學題時,是否可以運用學過的數(shù)學公式加以證明?很多同學在解題過程中,感到解題步驟非常繁瑣.實際上,如果能夠在圖示的三角形中畫出輔助線,就可以達到降低解題難度的效果,那么大家是否愿意嘗試轉化數(shù)學問題?
(2)引導學生思考.
生:可以過點H作HK∥AC,交BC 于點K.
(3)交流解決方法.
∵HI∥BC,HK∥AC,∴AHAB=AIAC,CKBC=AHAB.
∵四邊形HICK 是平行四邊形,
∴HI=KC,即HIBC=AHAB,∴AHAB=AIAC=HIBC.
又∠A=∠A,∠B=∠AHI,∠C=∠AIH,
∴△ABC∽△AHI.
(4)師生共同總結.
師:經過本節(jié)課的學習,我們知道了“相似三角形”的作圖方法,大家能否總結“相似三角形”應該如何獲得?
生:首先畫一個三角形,然后在三角形內部畫出平行于其中一個邊的線段,并且相交于三角形的另外兩條邊,即可獲得與原來三角形相似的新三角形.
師:我們通過觀察幾何畫板,大體上了解了判定“相似三角形”的基本條件.但是同時,我們發(fā)現(xiàn)判定“相似三角形”的證明過程比較繁瑣,那么應該怎樣做才能達到降低解題難度的效果?
生:我們可以在題目給出的三角形中加入輔助線,以此來幫助我們降低解題難度.
探究2:已經知道兩個三角形所對應的兩個角分別相等,那么該如何證明兩個三角形相似?
如圖3所示,在△ABC 和△A′D′E′中,∠A=∠A′,∠B=∠D′.求證:△ABC∽△A′D′E′.
DE=4.23厘米
DF=8.28厘米
DEDF=0.51
(1)引導學生思考.
如圖3所示,共有兩個三角形,那么如何轉化兩個三角形,將其合并證明題目中的結論?為了證明“相似三角形”,是否可以運用證明“全等三角形”的原理與公式?
(2)組織小組討論,匯報討論成果.
在△ABC的邊AB上截取AD=A′D′,過點D作BC的平行線DE交AC于點E,則△ABC∽△ADE.
∵∠ADE=∠B,∠B=∠D′,
∴∠ADE=∠D′.
∵∠A=∠A′,AD=A′D′,
∴△ADE≌△A′D′E′(ASA).
∴△A′D′E′∽△ABC.
(3)師生共同總結,得到證明定理.
定理1:兩角分別相等的兩個三角形相似.
教師要求學生結合“全等三角形”的證明定理,嘗試轉化數(shù)學公式,進而大膽猜測“相似三角形”的證明方法.師生共同參與證明過程,培養(yǎng)學生主動思考的意識.
探究3:已知兩邊成比例并且夾角相等,如何根據(jù)已知條件證明兩個三角形相似?
如圖4所示,在△ABC和△A′D′E′中,ABA′D′=ACA′E′,∠A=∠A′,求證:△ABC∽△A′D′E′.
DE=4.60厘米
DF=8.28厘米
DEDF=0.58
(1)教師提出問題.
題目中共有哪些已知條件?為了證明兩個三角形具有相似關系,可否先證明它們之間的全等關系,然后結合“全等三角形屬于特殊的相似三角形”定理,得出相似三角形的結論?
教師借助幾何畫板,展示兩個“相似三角形”,劃分數(shù)學學習組,鼓勵組員在分工配合的基礎上,共同嘗試解決數(shù)學證明問題.
(2)生生交流合作.
在△ABC的邊AB上截取AD=A′D′,過點D作BC 的平行線DE 交AC 于點E,則△ABC∽△ADE.
∵ABAD=ACAE,AD=A′D′.
∴ABA′D′=ACAE.
∵ABA′D′=ACA′E′,
∴ACAE=ACA′E′,
∴AE=A′E′.
又∠A=∠A′.
∴△ADE ≌△A′D′E′(SAS).
∴△ABC∽△A′D′E′.
(3)師生共同總結.
定理2:兩邊成比例且夾角相等的兩個三角形相似.
教師引導學生通過證明兩個三角形的全等關系,推斷得出三角形具有相似關系.師生通過共同開展數(shù)學課堂總結,增強了初中生的數(shù)學推理思維能力.[2]教師通過認可初中生的探索精神,激發(fā)學生數(shù)學探索熱情,引導學生關注數(shù)學探究解題的過程.
探究4: 已知三角形三條邊成比例,結合已知條件證明三角形相似.
如圖5所示,在△ABC和△A′D′E′中,ABA′D′=ACA′E′=BCD′E′ 求證:△ABC∽△A′D′E′.
△ABC∽△A′D′E′
DE=3.49厘米
DF=8.28厘米
DEDF=0.42
(1)教師提出兩個問題.
同學們在推導、證明定理1、定理2的過程中,主要發(fā)現(xiàn)了哪些數(shù)學現(xiàn)象?現(xiàn)在給出“三邊成比例”的兩個三角形,那么同學們能否推斷它們屬于相似三角形?怎樣運用數(shù)學定理加以證明?
(2)小組合作,交流討論.
教師將班級學生分成多個數(shù)學小組,要求小組學生共同探討、交流相關問題.教師密切重視各小組學生的合作學習過程,對數(shù)學小組的學生提供必要的指導、幫助.
(3)由小組代表進行匯報.
在△ABC的邊AB上截取AD=A′D′,過點D作BC的平行線DE交AC于點E,則△ABC∽△ADE.
∵ABAD=ACAE,AD=A′D′.
∴ABA′D′=ACAE.
又ABA′D′=ACA′E′,,∴ACAE=ACA′E′.
∴AE=A′E′.
同理ACAE=BCDE,AE=A′E′.
∴ACA′E′=BCDE.
又ACA′E′=BCD′E′.
∴BCDE=BCD′E′,得出DE=D′E′.
∴△ADE≌△A′D′E′(SSS).
∴△ABC∽△A′D′E′.
(4)師生總結,獲得相關知識.
定理3:三邊成比例的兩個三角形相似.
【設計意圖】教師引導學生獨立完成三角形中“AE=A′E′,DE=D′E′”的證明,進而推斷得到三邊成比例的兩個三角形具有相似性質.教師指導學生采取“等價替換”的方法證明數(shù)學定理,將學生置于數(shù)學定理證明過程的主體地位,鼓勵學生發(fā)揮自身的能動性.[3]
3.3 開展評價反思,優(yōu)化教學過程
本次教學重在采用探究式的教學形式,引導學生嘗試證明“相似三角形”有關的三個數(shù)學定理,啟發(fā)學生對比“全等三角形”的證明形式,運用數(shù)學遷移思維來完成證明.在探究式學習的模式下,教師與學生應當展開合作,建構有趣、生動的數(shù)學課堂環(huán)境.教師在提供數(shù)學解題指導時,應當堅持“適度性”的原則,在數(shù)學課堂上擴展初中生自主探究的空間.
參考文獻
[1]馬兵華.探究式教學法在初中數(shù)學教學中的應用[J].數(shù)理天地(初中版),2024(10):46-48.
[2]張興良.構建探究式學習模式的初中數(shù)學教學——以“等腰三角形的性質”教學為例[J].新課程,2024(9):52-54.
[3]黃德輝.合作探究式教學法在初中數(shù)學教學中的應用策略分析[J].教師,2023(29):39-41.