孔祥泉
人們把數(shù)學(xué)看成是思維的體操。幾何數(shù)學(xué)能力是指通過數(shù)學(xué)思維鍛煉具有的探索和創(chuàng)新能力、抽象邏輯思維能力、發(fā)散思維能力、直覺思維能力、應(yīng)用能力等。復(fù)習(xí)課是學(xué)生在已初步掌握了相應(yīng)知識后的再學(xué)習(xí),因此在復(fù)習(xí)教學(xué)中,除應(yīng)對所學(xué)知識的重點知識進行必要的講解形成知識鏈外,更重要的是做到以下兩個方面:第一方面總結(jié)歸納,即對所學(xué)知識作總結(jié)、引申和拓展,以使學(xué)生加深了解它的內(nèi)在聯(lián)系和內(nèi)部規(guī)律,理解、領(lǐng)悟到更深層次的數(shù)學(xué)思想方法;第二方面能力運用,用所學(xué)知識解答各種相關(guān)的幾何問題,以不斷增強學(xué)生的思維能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。下面我們給出“梯形面積公式”復(fù)習(xí)課的一個設(shè)計方案,
一、熟能生巧——拼補法
首先,向?qū)W生提出如下兩個問題;
1.三角形和梯形的面積公式是怎樣推導(dǎo)出來的?(學(xué)生回答后出示圖一、圖二)
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圖一 圖二
2.上述兩個推導(dǎo)方法有何共同特點?
它們都是將其拼補成平行四邊形(此時面積擴大了一倍),而平行四邊形面積的求法是已知的,于是原圖形的面積也就求出來,我們這種方法叫做“拼補法”。
二、逆向思考——分割法
1.在運用拼補法求圖形的面積時,如果把拼補后的圖形(平行四邊形),視作整體拼補前的圖形(如梯形)便是“局部”因此拼補法的思路是:局部→整體→局部。
2.現(xiàn)在換個角度思考:我們能否運用分割的方法,把梯形轉(zhuǎn)化成三角形或平行四邊形。從而求得它的面積呢?在教師的啟發(fā)下,學(xué)生不難得出如圖三、圖四、圖五所示的三種方法。
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圖三 圖四 圖五
這些方法統(tǒng)稱為“分割法”
分割法與拼補法的思路正好相反,這里我們把梯形視作“整體”,則三角形或平行四邊形就是“局部”,可見分割法的思路是:整體→局部→整體。
三、拓展思維——圖形轉(zhuǎn)化法的應(yīng)用
學(xué)生掌握了上述基本思想方法后,給出如下一道例題,讓師生共同討論當(dāng)堂解答。
例1.如圖六,在梯形EFGH中,EF∥GH,GP是∠FGH的角平分線,且GP⊥EH,HP=2PE,又設(shè)GP把梯形分成面積為S1和S2的兩部分,求S1∶S2的值
分析:欲求S1∶S2的值,相當(dāng)于已知△GHP的面積為S1時,求四邊形EFGP的面積S2,而四邊形EFGH不是我們所熟知的特殊四邊形,因此可用圖形轉(zhuǎn)化法將其轉(zhuǎn)化為易計算面積的圖形,這就有了如下解法。
解:延長GF、HE,交于點Q,并設(shè)S△QFE的面積為S3因為GP平分∠FGH,GP⊥HE,所以△GHQ為等腰三角形,由此易知S1=S2+S3,QH∶QE=4又∵EF∥GH∴△QEF∽△QGH∴S△QGH:S△QEF=QH2即2S1∶(S1-S2)=16,8S2=7S1,S2∶S1=7∶8
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圖六 圖七
說明:在作出△QGH后,運用左平行線的方法,將△GPQ分成8個等積的小三角形,也可求得值。
四、能力提升——發(fā)展智力空間
完成上述教學(xué)過程后,要結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容與過程,給學(xué)生布置一些課后練習(xí)題;還可以為部分成績較好的學(xué)生布置少量難度較大的思考題,以通過他們來帶動全班學(xué)生積極思考,共同提高學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力。下面便是一道不錯的思考題。
例2.如下圖,正方形EFGH的面積為1,M是邊AD上的中點,求圖中陰影部分的面積。
分析易見,兩個陰影部分的面積△EPH和△MPG的面積是相等的,故只要求出S△EHP即可。為此,可將△GFM割下,拼在四邊形GMGH的下方(如圖,F(xiàn)M與EM重合,點G的新位置P1),易知H、E、P1和G、M、P1分別在一直線上,連接PP1。
(1)■易求;
(2)S△EPH=■=■
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于是S△EPH可求,步驟略。