朱清
在現(xiàn)代教學指導下的數(shù)學教學活動過程,應包括教師或?qū)W生在教與學中的“知識建構過程”“實踐過程”“心理變化過程”“發(fā)現(xiàn)探究過程”“信息處理過程”等若干的過程,而這些過程都是以“問題”作為依托,通過對問題的形成、推證和探究來實現(xiàn)的.
下面通過蘇科版八年級上冊“3.2勾股定理的逆定理”實例,談談初中數(shù)學課堂“問題解決”的教學探究.
【教學過程】
(一)問題情境
師:同學們欣賞埃及金字塔一組圖片,(圖略)這是一張衛(wèi)星俯拍的照片,我們發(fā)現(xiàn):最大的金字塔的塔基是邊長為230多米的正方形,然而,那時并沒有直角三角板,更沒有任何的先進的測量儀器.金字塔塔基的正方形的每一個直角,古埃及人究竟是怎樣確定的?
學生小聲討論.
師:我們來看一下古埃及人的做法:
古埃及人把一根長繩打上等距離的12個結,連成環(huán)狀(如圖),拉直點B到點C之間的5段繩子,然后在點A處將繩子拉緊,則∠BAC為直角.同學們能根據(jù)此提出怎么樣的問題?
生:能否通過三角形三邊的關系確定一個三角形是直角三角形?
(二)合作探究
師:同學們拿出作圖工具,完成活動一.
活動一:做出分別以下列各組數(shù)的長度為三邊的三角形(單位:cm).
(1)30,40,50;(2)6,8,10;(3)5,12,13.
判斷:請判斷一下上述你所畫的三角形的形狀.
思考:所畫三角形的三邊有怎樣的數(shù)量關系?
師:你對這三個三角形的形狀有什么發(fā)現(xiàn)?
生:都是直角三角形.
師:所畫三角形的三邊有怎樣的數(shù)量關系?
生:三角形滿足較短的兩邊的平方和等于最長邊的平方.
師:同學們是否可以大膽地猜想一下:三角形的三邊之間滿足怎樣數(shù)量關系時,此三角形是直角三角形?
生:如果三角形的三邊長a、b、c滿足a2+b2=c2,那么這個三角形是直角三角形.
師:如何證明猜想?同學們思考交流一下.
(由勾股定理中直角三角形的三邊之間的關系,學生自然的猜想,勾股定理的逆定理)
師:同學們通過交流討論,能否得到猜想?
活動二:“如果三角形的三邊長a、b、c滿足a2+b2=c2,那么這個三角形是直角三角形”嗎?
已知:如圖,在△ABC中,a2+b2=c2.
求證:△ABC是直角三角形.
……
(三)數(shù)學認識
如果三角形的三邊長a、b、c滿足a2+b2=c2,那么這個三角形是直角三角形.
∵,∴.(學生自主填寫幾何語言)
思考:這個結論與勾股定理有什么關系?
生:這個結論好像跟勾股定理是一個互逆的命題.
師:同學們可以給這個結論命名嗎?
生:勾股定理的逆定理.
(揭示勾股定理和勾股定理逆定理的聯(lián)系與區(qū)別,用整體的觀點聯(lián)系和區(qū)別這兩個定理)
(四)知識運用
下列幾組數(shù)能否作為直角三角形的三邊?為什么?
(1)15,8,17;(2)7,24,25;
(3)1.5,2,2.5;(4)13,14,15.
(本題是勾股定理逆定理的簡單運用,即能否由直角三角形的三邊長度判斷一個三角形是否是直角三角形.并揭示解題規(guī)范和一般方法)
師:對于練習中的兩組數(shù)(1)15,8,17;(2)7,24,25;我們還可以這么稱之為勾股數(shù).
師:滿足關系a2+b2=c2的3個正整數(shù)a、b、c,稱為勾股數(shù).
練習判斷下列各組數(shù)是不是勾股數(shù):
(1)0.3,0.4,0.5;(2)11,60,61;(3)15,36,39.
(本問題的設置既考查了勾股數(shù)的定義,而且在第(2)、(3)小問中涉及大數(shù)的運算中,可以引入一種方法,通過判斷612-602是否等于112,其中612-602可以用平方差公式進行運算,大大降低了運算的難度)
……
(五)問題解決
師:通過本課的學習,同學們能否解釋古埃及人為什么這樣做直角?
古埃及人把一根長繩打上等距離的12個結,連成環(huán)狀,拉直點B到點C之間的5段繩子,然后在點A處將繩子拉緊,則∠BAC為直角.說明理由.
生:因為這樣做的話,三角形的三邊滿足勾股定理的逆定理,所以△ABC是直角三角形,且∠BAC為直角.
師:太了不起了!我們把古埃及人做直角的問題解決了.
【教學反思】
亞里士多德說:“思維從疑問和驚奇開始”,學生有疑而提出問題,須經(jīng)歷一番思考的過程才有可能.
在數(shù)學教學活動中,以問題的提出作為思維的起點,以問題的解決貫穿教學活動的全過程,這樣,學生會養(yǎng)成良好的數(shù)學思維,并用以指導其人生各種活動.