孫 明
(江蘇省常州市新北區(qū)龍虎塘中學 213000)
對于平面幾何問題,學生常常想到的是構造直線形輔助線來轉化條件,從而利用三角形、四邊形的知識來解決問題.但輔助線的添加就被局限在直線形,而實際上曲線形輔助線在一些特定條件下,更有利于條件的集中.輔助圓是曲線形輔助線的代表,利用圓就會讓圖形的條件更豐富,而學生對此又很少了解.基于學生已有經驗:到定點的距離等于定長的點的集合是圓;直徑所對的圓周角是直角;同弧所對的圓周角相等.感悟動點在運動過程中所形成的軌跡,逐步培養(yǎng)運用數(shù)學建模思想,探究解決動點問題的途徑的能力.之前聽過某教師的《構造輔助圓》專題課,教師運用幾何畫板直接呈現(xiàn)輔助圓,少了學生發(fā)現(xiàn)輔助圓的過程,可想而知學生的收獲甚少.故本人想借此節(jié)課,和學生一起探究,通過多種探究方法的對比,來突破構造輔助圓的難點.
例1(到定點距離等于定長模型)如圖1所示,在凸四邊形ABCD中,AB=BC=BD,∠ABC=80°,求∠ADC的度數(shù).
設計意圖:新知識的形成都有其固定的知識生長點,找準知識的生長點,才能突出重點、突破難點.本題是根據圓的集合定義,學生能想到A、D、C三點到點B的距離相等,因此都在以B為圓心的圓上,構造圓不困難.
例2如圖3,在矩形紙片ABCD中,AB=2,AD=3,點E是AB的中點,點F是AD邊上的一個動點,將△AEF沿EF所在直線翻折,得到△A′EF.(1)在折疊過程中,點A′所形成的軌跡是怎樣的?
(2)求A′C的長的最小值.
難點突破分析:引導學生由舊入新,組織積極的遷移,促成由已知到未知的推理,認識簡單與復雜問題的聯(lián)系,不斷完善認知結構.此題對于尖子學生來說很快找到圖中三段相等的線段EA=EA′=EB,根據例1構造輔助圓.但對于大部分學生來說,折疊問題的情景不理解,在復雜問題中不能簡化背景.因此,我設計了第一小問引導學生再去畫出另一A′點.發(fā)現(xiàn)大部分學生畫不對位置,原因是沒有分析出折疊過程中的不變量.所以讓學生再動手去折一折,將得到的A′ 點描出來得到圖4后再一起分析變化與不變的量,得到圖5.A′C的最值顯然是E、A′、C三點共線時,得到圖6.例1與例2要突出“共同點”,進而突破重、難點.
例3(定長對直角模型)如圖7,△ABC中,∠ACB=90°,AC=10,BC=12,P是△ABC內部的一個動點,且滿足∠APC=90°,連接BP,線段BP長的最小值為____.
難點突破分析:此題找不到到定點的距離等于定長的模型了,先讓學生用直角尺依據定長為AC畫出不同的點P(圖8)后讓學生交流點P的運動軌跡是什么.發(fā)現(xiàn)點P在以定長AC為直徑的圓上,構造圓(圖9)后求最短距離與例2一樣分析.例3與例2有知識的不同點也有知識的相同點,要讓學生歸納總結.
例4(定長對銳角模型)如圖10,四邊形ABCD中,∠BAC=∠BDC=50°,∠DBC=30°,求∠BAD的度數(shù).
難點突破分析:根據∠BAC=∠BDC這一條件發(fā)現(xiàn)有一定長是BC,∠BAC=∠BDC=50°說明BC不是直徑,與例3有類似的地方也有不同的地方.說明BC是同一條不是直徑的弦,根據同弧所對的圓周角相等的定理,構造△ABC的外接圓(圖11)解決問題.
每節(jié)課我們都要圍繞一個知識點進行教學,并進行有效的挖掘與延伸,針對學生的實際情況,對知識中難以理解接受的知識進行有效的突破.衡量數(shù)學教學是否有效的基本標準之一,就是看教師在教學中能否突出重點,根據學生實際,突破難點.這節(jié)課的難點突破的方法是通過引導學生去動手折一折、畫一畫、想一想;同伴交流等形式去操作.本節(jié)課對于程度較好的學生,能夠掌握構造輔助圓的基本方法,中等的學生能夠在幾何題中想到利用輔助圓,基礎薄弱學生也能夠想得起輔助圓,輔助線的構造可以是直線形,也可以是曲線形.