重在探索 贵在发展——记一节相似三角形复习课,本文主要内容关键词为:角形论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
比例线段在平面几何计算和证明中,应用十分广泛,相对于已学的两条线段相等关系而言,四条线段成比例关系对学生分析问题的能力、综合解题的能力要求更高.在学生学完“相似三角形”一章后,我们及时组织了两节复习课,第一节课着重复习比例线段的基本知识及基本技能,第二节课则采取“探究式教学”,培养学生的实践能力、探索能力,收到了较好的效果.
我们认为“探究式教学”注重学生自己提出问题或自己提出解决问题的方法、寻找问题解决的途径、体验解决问题的过程,从而提高解决问题的能力,逐步改变学生的学习方式.在初中数学教学中,开展探究式教学活动,既是对教师的教学观念和教学能力的挑战,也是培养学生创新意识和实践能力的重要途径.下面是这节课的过程描述及课后反思.
一、复习
请同学们用符号语言结合图形整理以线段成比例为结论的定理,并交流上节课的作业(上节课的作业:通过对整章的学习,你发现用比例线段可以进行哪些计算或证明,并用你自编的题目加以说明.学生交流:(1)可求线段的长;(2)可求线段的比;(3)可证线段成比例;(4)可证两直线平行;(5)可证线段相等;(6)可证三角形相似;(7)可求函数解析式;(8)可作第四比例项).
二、提出原问题并解决原问题
问题 将一把三角尺放在正方形ABCD上,并使它的直角顶点P在对角线AC上滑动,直角的一边始终经过B点,另一边与射线DA相交于E点.请大家实际操作一下,画出图形.
学生动手实验操作一些时间后,请一个女生上黑板画出图形.
学生画出图1,问她是否一次就画对?答:一开始把E点交到BC上了,是同组的同学提醒后才画对的.
(教师鼓励后继续提出要求.)
请大家探索发现:运动过程中,线段PE与PB间有怎样的大小关系.
学生思考探索后交流(教师要求学生说明用什么方法发现它们的大小关系,大小关系是什么?).
S[,1]:我用观察的方法猜想PB可能等于PE.
S[,2]:我用测量的方法发现PB=PE.
S[,3]:我用证明的方法证到了PB=PE.
S[,4]:我也用测量的方法,但不是刻度尺,是用圆规测量的,也发现了PB=PE.
教师:你取了几个点测量的?
S[,4]:我取了三个点.
教师:为什么?
S[,4]:我就怕无意中取了一个特殊点,不能说明问题,所以多取了两点.
教师:很好!这是从特殊到一般的归纳,要注意多取几点,不要犯以偏盖全的错误.既然大部分同学都采用实验操作的方法发现或猜想结论,那么我们请电脑也实验操作一下,一起来观察.
(打开几何画板,展示P点在AC上运动,PB、PE的值一直保持相等.)
教师:我们获得了PB=PE的猜想,但它究竟是否正确,最终还是要严格证明的.
教师:请大家先独立思考证法,然后小组讨论交流,并在练习本上写出证明.
(教师巡视,适当给予点拨,几分钟后请刚才已证出来的S[,3]上黑板板演.)
S[,3]演示图2,并说明证法:利用AAS证明△PBH≌△PEG即可.
教师:还有其他证法吗?
S[,5]:我用相似的方法证,先利用两角对应相等得△PBH∽△PEG,再证BH=PG得相似比为1.从而证得.
S[,6]:我作了两条垂线,如图3,利用ASA证△PBH≌△PEG即可.
教师:好的.其实此题证法有很多,希望大家课后继续思考、讨论.
三、教师评价
刚才大家经历了“实验操作”到“探索发现”,最后通过“科学论证”得到了结论,这是我们获得知识的一个过程.
四、原问题的发展
问题 我们把问题发展一下,将正方形ABCD变成矩形ABCD,AD=4,DC=3,其他条件不变.结果会怎样呢?请画出图形(如图4).
学生动手、思考后交流:
S[,1]:通过观察发现PB不等于PE.
S[,2]:通过测量发现PB不等于PE,且PB总大于PE.
S[,3]:通过测量并计算了几次,发现PB∶PE的值约为4∶3.
S[,4]:通过证明的方法,已得出PB∶PE的值为4∶3.
S[,5]:通过点的运动得到当P点运动到C点时,PB∶PE的值就是CB∶CD的值,所以猜想PB∶PE的值为4∶3.
教师:通过P点运动到特殊位置的比值去推测P点在其它位置的比值,这是由特殊到一般的猜想,这种思考方法很值得大家借鉴.刚才大家自己选用不同的方法发现PB∶PE的值,但有的同学还来不及得到结论,因为画图、取点、计算花了不少时间,我请电脑帮忙也做了实验(演示动画).看!电脑做实验又快又准确.
教师:通过电脑实验进一步验证了PB∶PE的值就是AD∶CD的值.和刚才一样,经过“实验操作”和“探索发现”得到的结论,究竟正确与否,还应该进行科学论证.你能和S[,4]一样把它证明出来吗?
学生先独立思考,然后小组讨论交流证明方法.
教师巡视,适当点拨.并注意发现不同的证法.稍后请学生上讲台交流证法.
S[,1]:我是根据刚才全等的思路考虑的,先证明△PBH∽△PEG,得PB/PE=BH/PG,再证BH/PG=AD/DC=4/3即可(如图5).
请学生写出完整的推理过程.
S[,2]:我作了两条垂线如图6,容易证得△PBH∽△PEG,PB/PE=PH/PG,再由四个角相等,四条边成比例证得两个矩形相似,得PH/PG=AD/DC=4/3,从而证得结论.
教师:很好!其实此题的证法也很多,可参照前一题的添线方法考虑不同的证法,希望大家课后继续探讨.
五、提炼
提问:在矩形的边长之比为4/3时,PB/PE=AD/DC成立,若将边长之比改为2/3、6/5、…时,PB/PE=AD/DC还成立吗(学生容易想到成立)?
结论:不管矩形边长之比为多少,PB/PE=AD/DC总成立.
教师:那正方形时呢?
学生:也成立.因为正方形是矩形的一个特例.
提炼:由此我们把这两个题目提炼成这样一个问题:将一把三角尺放在矩形ABCD上,并使它的直角顶点P在对角线AC上滑动,直角的一边始终经过B点,另一边与线段DA相交于E点.
提法1:求证:PB/PE=AD/DC;
提法2:猜想并证明:PB、PE、AD、DC四条线段的数量关系.
六、小结
教师:通过这堂课我想大家肯定会有自己的体会和想法,先请大家小组讨论,最后请小组代表发言交流.
小组甲:我们小组发现通过“实验操作”和“探索发现”得到的结论,必须经过“科学论证”才能判断它的正确性.
小组乙:我们小组得到一个启发:遇到题目,解出来后,还可以进一步考虑有没有其他解法?往往题目都可以一题多解.从而提高我们的思维能力.
小组丙:我们小组感到题目常常可以进一步发展,我们以后也要试着把手中的题目发展一下,不过其可行性还得老师把关.
小组丁:考虑问题经常可以从特殊入手,再归纳猜想到一般.
教师:大家谈得很好.最后再提一点:通过本课的学习,大家体验“实验操作—探索发现—科学论证”的学习过程,这和逻辑推理一样,也是一种有效的获得知识的方法.
七、问题的延伸
一边演示动画P点在直线AC上运动,一边对同学提出要求:看了动画,能否把这道题目作进一步的发展,把你想到的写在作业本上,明天交给我.
在学生观察动画中结束本课.
课的设计意图:
在数学课堂中开展探究式学习是接受性学习的补充,它有效地促进了学生学习方式的改变,学生从被动的接受性学习变为主动的探究性学习.本案例力争在以下三个方面有所体现:
1.尊重学生主体地位
本课以学生的自主探究为主线:课前学生自己对比例线段的运用进行整理.这样不仅复习了所学知识,而且可以使学生逐渐学会反思、总结,提高自主学习的能力;课堂上学生亲身体验“实验操作—探索发现—科学论证”获得知识(结论)的过程,体验科学发现的一般规律;解决问题时学生自己提出探索方案,学生的主体地位得到了尊重;课后学有余力的学生继续挖掘题目资源,用发展的眼光看问题,观察运动中的“形异实同”,提高学习效率,培养学生思维的深刻性.
2.教师发挥主导作用
在探究式教学中教师是学生学习的组织者、引导者、合作者、共同研究者,鼓励学生大胆探索,引导学生关注过程,及时肯定学生的表现,鼓励创新,哪怕是微小的进步或幼稚的想法都给予热情的赞扬.备课时思考得更多的是学生学法的突破,上课时教师只在关键处点拨,在不足时补充.三次恰到好处的电脑演示,向学生展示了电脑的省时、高效以及对数学实验的巨大帮助,推荐给他们运用电脑技术的学习研究方法.教师与学生平等地交流,创设民主、和谐的学习氛围,促进教学相长.
3.提升学生课堂关注点
学生在体验了“实验操作—探索发现—科学论证”的学习过程后,从单纯地重视知识点的记忆、复习变为有意识关注学习方法的掌握,数学思想的领悟.如在原问题的取点中教师小结了从特殊到一般的归纳,学生在探究矩形PB/PE的比值时就能有意识地把解决特殊问题的策略、方法迁移到解决一般问题中去.在课堂小结中,学生也谈到了这点体会,而且还感悟了一题多解、一题多变等数学学习方法.
点评 数学复习课怎么上?本案例探讨了这样一个问题.当学生经过一段时间的学习,初步掌握了有关知识点后,如何指导学生通过自我小结、归纳,构建新的知识体系,是教师十分关注的.现行的数学复习课,往往演变为单纯的习题课,一味地解题训练,学生的思维能力、学习能力没有得到发展,学生学会的只是一些定理、公式.学生的模仿能力强了,而研究问题、自主探索问题的意识和能力弱了.遇到新的问题时,学生仍然束手无策,更不用说创新了.
本案例所呈现的数学复习课,以探索为主线,旨在引导学生通过对一个问题逐渐深入的探索,建立知识之间的联系,完善知识结构.更重要的是,学生通过自主的“操作—发现—论证”,体验解决数学问题的过程,了解了看起来显而易见的结论,并不是现成的,而是需要探索才能得到.同时也了解了从特殊到一般、猜想、归纳也是研究问题的重要方法.学生在这样的复习课上,思维的空间被拓展了,自主探究的意识被激发了,探究的能力有所提高.
教师不仅在学生的探究过程中,引导他们尝试从特殊到一般的研究方法.而且在呈现问题时,给予学生的也是从特殊到一般的过程.教师在教学环节中,也能注意学生的学习、体验,这是很重要的.