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“六環節”高效復習課堂的構建與思考
——以八年級上學期的期中幾何復習課為例

2022-12-25 06:13廖莉麗
數學教學通訊 2022年32期
關鍵詞:平分線勾股定理線段

廖莉麗

南京師范大學鹽城實驗學校 224700

八年級上學期的期中幾何復習課時安排一般為三個課時,“六環節”高效復習課堂的構建旨在引導學生查漏補缺,形成知識結構,在探究解題策略與領悟思想方法的同時,提高解決問題的能力.

復習內容與素材

(一)復習內容

本次復習課的內容包括“全等三角形”“軸對稱圖形”“勾股定理” 三個章節.其中的知識要點有:全等三角形的性質、全等三角形的判定方法、線段垂直平分線的性質、角平分線性質、尺規作圖、等腰三角形的性質與判、等邊三角形的性質與判定、勾股定理及其逆定理、勾股定的應用.

(二)復習素材

如圖1所示,在Rt△AEB和Rt△AFC中,∠E=∠F=90°,BE=CF,BE與AC相交于點M,與CF相交于點D,AB與CF相交于點N,且∠EAC=∠FAB.圖中有幾對全等的直角三角形?為什么?

圖1

預設答案因為∠EAC=∠FAB,所以∠EAB=∠FAC,因為∠E=∠F=90°,BE=CF,根據角角邊定理,得△AEB≌△AFC,所以AE=AF.因為∠EAC=∠FAB,∠E=∠F=90°.根據角邊角公理,得△AEM≌△AFN,所以圖中有兩對全等直角三角形.

問題改編(1)圖中有幾對全等三角形?為什么?(2)除上述全等三角形的結論外,還有其他結論嗎?(3)若連接BC,AD,那么直線AD與直線BC有何位置關系?(4)當∠CAD=30°時,△ABC是什么形狀的三角形?為什么?(5)當∠CAD=45°時,線段AG與BC有何數量關系?為什么?(6)已知AC=13,CF=12,∠C=∠NAC,如何求ME的長呢?

教學過程

(一)原發式質疑

師:圖1中有幾對全等三角形呢?為什么?

生:圖1中有4對全等三角形,分別是△AEB≌△AFC(已證),△AEM≌△AFN(已 證),△ABM ≌△ACN,△BDN≌△CDM.因為△AEB≌△AFC(已證),△AEM≌△AFN(已證),所以AC=AB,AM=AN,因為∠MAN公用,根據邊角邊公理,得△ABM≌△ACN,因為△AEB≌△AFC(已證),△AEM ≌△AFN(已證),所以∠C=∠B,AC=AB,AM=AN,所以MC=BN,因為∠CDM=∠BDN,根據角角邊定理,得△BDN≌△CDM.

設計意圖筆者把“圖1中有幾對全等的直角三角形?為什么?”換成“圖1中有幾對全等的三角形?為什么?”,由此得到了原發性問題,課堂上再由原發性問題出發,通過筆者的啟發引導,學生的思考探究與交流,鞏固了全等三角形判定方法的知識.

(二)關聯性追問

師:觀察圖1顯示的圖形,你還能得到什么結論呢?

生:相等的線段包括:AE=AF,AM=AN,AC=AB,MC=BN,BE=FC,EM=FN,DM=DN,BD=CD,BM=CN,DE=DF;相等的角包括:∠EAM=∠FAN,∠EAN=∠FAM,∠E=∠F,∠EMA=∠FNA =∠CMD=∠BND,∠CME=∠BNF=∠DMA=∠DNA,∠CDM=∠BDN,∠CDB=∠MDN,∠C=∠B.因為DE=DF,AE=AF,所以AD是線段EF的垂直平分線,所以AD平分∠EDF,平分∠MAN,平分∠EAF.

筆者重點引導學生關注為什么AD平分∠EDF,為什么到角兩邊距離相等的點在角平分線上,要限制在角的內部?學生通過小組討論發現,如圖2所示,在角的外部也存在到角兩邊相等的點,但這個點不在這個角的平分線上.由此,筆者幫學生梳理了角平分線性質定理及逆定理,明確了這兩個定理的內涵與外延.

圖2

師:如圖3 所示,連接BC,觀察圖形,直線AD與線段BC有何位置關系?試證明你的猜想,并說明證明依據.

圖3

生:直線AD垂直平分線段BC,因為AC=AB,所以△ABC是等腰三角形,因為AD平分∠CAB,根據等腰三角形三線合一,得AD垂直平分線段BC.

生:直線AD垂直平分線段BC,也可以這樣證明,因為CD=BD,AC=AB,根據線段垂直平分線定理的逆定理,得點A,D在線段BC的垂直平分線上,根據兩點確定一條直線,得直線AD是線段BC的垂直平分線.

兩名學生從兩個不同的角度證明了同一個結論,筆者借此復習了等腰三角形三線合一的性質、等邊對等角的性質、線段垂直平分線的性定理及逆定理.

設計意圖本環節通過解決兩個關聯性問題,發展了學生的觀察聯想能力、合情推理能力.在學生說明證明依據的過程中,復習了基本定理,通過一道試題兩種證明方法,開闊了學生的思路.在定理的辨析過程中,學生明晰了定理的外延與內涵,經歷了問題的分析與解決的過程,感受到解決問題的基本路徑是歸本溯源.

(三)拓展式延伸

師:(1)當∠CAD=30°時,△ABC是什么形狀的三角形?為什么?(2)當∠CAD=45°時,線段AG與BC有何數量關系?為什么?

生:……

設計意圖本環節的兩個問題通過強化條件“∠CAD=30°”,得到了△ABC是等邊三角形,復習回顧等邊三角形的性質與判定;通過強化條件 “∠CAD=45°”,得到了等腰直角三角形,復習回顧直角三角形斜邊中線的性質,體現了從一般到特殊的數學思想.

(四)深耕式拓展

師:如圖1所示,已知AC=13,CF=12,∠C=∠NAC,如何求ME的長呢?

生:在Rt△ACF中,因為AC=13,CF=12,由勾股定理,得AF==5,因為∠C=∠NAC,由等角對等邊,得CN=AN,設NF=x,則CN=AN=12-x,在Rt△ANF中,由勾股定理,得AN2=NF2+AF2,即(12-x)2=x2+25,解得:x=因為△AEM≌△AFN,所以ME=NF=

設計意圖本環節一方面復習了勾股定理,另一方面重點關注解題策略與數學思想.在解題思路方面,求線段的長,常用方法就是利用勾股定理.在數學思想方面,滲透了方程思想與轉化的思想.

(五)開放式拓展

師:欲有結論AD平分∠CAB,原題中的∠E=∠F=90°還可以換成其他條件嗎?

學生在充分考慮與小組討論的基礎上,提出以下結論,如:∠E=∠F,或∠C=∠B,或者AC=AB,或者ME=NF等.

(六)結構式歸納

通過本節課的學習,我們復習了哪些知識?結合你的學習體驗,請分享其中的思想方法.

學生歸納后,教師板書,這一環節進一步幫助學生完善知識結構,領悟數學思想方法,提煉解題策略.

階段性幾何復習的思考

(一)如何設計復習的問題

設計的原發性問題要具有基礎性、典型性、生成性[1].原發性問題要源于教材,難度小,能在5分鐘之內完成.設計的問題要能覆蓋復習章節的相關知識,把學生的疑點、易錯點都暴露出來.所謂生成性是指以原發性問題為基礎,拓展延伸出新的問題.新問題可以是質疑原問題、追問原問題,也可以是變式、延伸與拓展類問題.本節課以一道典型題為題根,復習了全等三角形的判定方法,梳理了角平分線性質定理、線段垂直平分線性質定理、特殊三角形的性質等基礎知識,一連串的問題,關聯了教材內容,聯系了思想方法,把原發性問題添加條件生成新問題,體現了問題設計的基礎性、典型性與生成性.

(二)如何選擇復習路徑

幾何的階段性復習可分為六個環節,分別是原發式質疑、關聯性追問、拓展式延伸、深耕式拓展、開放式拓展、結構式歸納[2].環節一是復習的源頭,通過原發式問題的解決,學生弄清了問題的解決方法、解決問題的依據以及用到的知識.環節二側重于知識的重構,進一步明確知識間的聯系,引導學生提出自己的疑問,解決關聯性問題.環節三與環節四通過強化題根或弱化題根,解決深層性問題,讓學生在一題多解與一題多變中體驗證法的多樣性.環節五以強化學習為重點,突破難點,提升學生的思維品質.環節六是復習課的點睛之筆,學生回顧本節的知識、方法與策略,將這三個方面的收獲結構化,從而培養自身的歸納概括能力.

(三)如何讓復習課堂有生成

要想讓復習課堂有生成需要從四個變化著手:一是問題的設置從追問到質疑,從教師提出問題到學生質疑,引發學生討論,解決學生的疑惑;二是思維從封閉到開放,所謂開放包含三個方面:條件開放、結論開放和方法開放;三是方式從單向到雙向;四是學習路徑從固化到靈活.

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