王春燕
【摘要】三角板是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的常用工具,本文從三角板的拼組、平移、旋轉(zhuǎn)和構(gòu)造等方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),在掌握數(shù)學(xué)知識內(nèi)容的同時,讓學(xué)生體驗、理解和應(yīng)用建模思想,在“重新發(fā)現(xiàn)”和“重新組合”知識的過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生良好的建模思想。
【關(guān)鍵詞】三角板;建模; 創(chuàng)新;實踐
三角板是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的常用工具,一副三角板,由于它的邊和角的特殊性,蘊含豐富的數(shù)學(xué)知識。由于貼近生活,聯(lián)系實際,研究生活中的數(shù)學(xué)、體現(xiàn)數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系是數(shù)學(xué)新課程改革的重要內(nèi)容之一,因此,以三角板為背景的中考試題倍受命題者的青睞,大量出現(xiàn)在各地的中考試題中,以三角板的平移、旋轉(zhuǎn)、構(gòu)造為主要內(nèi)容的題型也層出不窮。三角板通過疊、拼、平移、旋轉(zhuǎn)等手段,能構(gòu)畫出一道道立意新穎、構(gòu)思巧妙的數(shù)學(xué)題。
建模是解決實際問題的一種強有力的數(shù)學(xué)手段,建模過程包括模型準(zhǔn)備、模型假設(shè)、模型建立、模型求解、模型分析、模型檢驗及模型應(yīng)用,整個過程對學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力是一個深挖掘、廣開發(fā)的過程。我們從三角板的拼組、平移、旋轉(zhuǎn)和構(gòu)造等方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),在掌握數(shù)學(xué)知識內(nèi)容的同時,讓學(xué)生體驗、理解和應(yīng)用建模思想,在“重新發(fā)現(xiàn)”和“重新組合”知識的過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生良好的建模思想。
一、三角板的疊放
三角板是兩個特殊的直角三角形,教學(xué)時抓住邊的特征及角度的特征,充分利用直角三角形的一些性質(zhì),如直角三角形斜邊上的中線是斜邊的一半;直角三角形30°所對的直角邊等于斜邊的一半,直角三角形的面積法;三角板中的特殊角度:30°、45°、60°、90°等。
平時教學(xué)過程中,可以讓學(xué)生像“搭積木”一樣,用拼三角板的方法畫出的各種特殊角或者判斷能否拼出哪些特殊角。
例:用拼三角板的方法能畫出哪些特殊的角。
師:同學(xué)們能用三角板畫出哪些特殊角?
生:30°、45°、60°、90°……
師:除了這些角度,用一副三角板還能畫出哪些特殊的角?請小組進(jìn)行合作探究。
生:75°、105°、120°、135°……
師:很好!那么用拼三角板的方法能畫出的最小度數(shù)是多少度?
生:15°
師:用拼三角板的方法畫出的特殊角有沒有規(guī)律呢?
生:老師,我們小組探究發(fā)現(xiàn):用拼三角板的方法能畫出的最小度數(shù)是150,而我們會畫角的和倍,就可以畫15的倍數(shù)的角。
師:說得真好!請你們四人小組上臺用三角板畫出15倍數(shù)的特殊角(小于平角的角)。
四人小組上臺展示,孩子們報以熱烈的掌聲。
接著給出學(xué)生活動:判斷下列角度是否能用拼三角板的方法畫出?
75°、80°、95°、155°、175°
同學(xué)們很高興地運用剛才探索得到的結(jié)論進(jìn)行了正確的判斷。
學(xué)生在運用三角板疊放中進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,體驗了三角板的數(shù)學(xué)模型思想。如果學(xué)生能夠建立三角板模型,像“搭積木”一樣,在疊放中尋找三角板的模型,這樣不僅能夠幫助學(xué)生深化對數(shù)學(xué)知識的理解,還能讓學(xué)生感悟其中的建模思想而且能夠增強他們的探究欲望,提高學(xué)習(xí)效率,培養(yǎng)和發(fā)展他們的創(chuàng)新實踐思維能力。
二、三角板的平移
三角板的平移是一種全等變換,學(xué)生熟練運用三角板平移的性質(zhì):平移前后圖形的形狀和大小不變(兩個圖形是全等形);對應(yīng)線段平行且相等、對應(yīng)角相等,仔細(xì)辨別出哪些是變量,哪些是不變量,以不變應(yīng)萬變,同時抓住圖形的位置關(guān)系,培養(yǎng)建模思想。
“有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程不能單純地依賴模仿和記憶;有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動地從事觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動,從而使學(xué)生形成自己對數(shù)學(xué)知識的理解和有效的學(xué)習(xí)策略”。教師可通過典型例題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)三角板模型,感悟三角板的操作變化,引導(dǎo)學(xué)生分析三角板的運動過程,明確不同時段重疊圖形形狀的變化情況,將幾何中的平移知識,代數(shù)中的函數(shù)知識有機地進(jìn)行結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生抓住問題中的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行探究。在教學(xué)過程中,通過學(xué)生觀察平移前后的圖形變化,向?qū)W生滲透建模思想,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和歸納推理能力.。
三、三角板的旋轉(zhuǎn)
三角板的旋轉(zhuǎn)是一種全等變化,學(xué)生熟練運用三角板旋轉(zhuǎn)的性質(zhì):對應(yīng)點到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等;對應(yīng)點與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角;旋轉(zhuǎn)前、后的圖形全等。熟練運用三角板邊的特征及角度的特征,建立模型思想。引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)辨別哪些是變量,哪些是不變量,抓住全等三角形的對應(yīng)線段相等得以解決,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、建模思想、幾何知識綜合運用能力。
例? 2014年廣東省中考數(shù)學(xué)試卷第16題
如圖,△ABC繞點A順時針旋轉(zhuǎn)45°得到△AB'C',若∠BAC=90°,AB=AC=,則圖中陰影部分的面積等于? ? ? ? ? ? ?.
解:
∵△ABC繞點A順時針旋轉(zhuǎn)45°得到△AB'C',∠BAC=90°,AB=AC=,
∴BC=2,∠C=∠B=∠CAC'=∠C'=45°,
∴AD⊥BC,B′C′⊥AB,
∴AD=BC=1,AF=FC'
=sin45°AC'=AC'=1,
∴圖中陰影部分的面積等于:S△AFC'-S△DEC'=×1×1﹣×(﹣1)2=﹣1.
通過此題引導(dǎo)學(xué)生找出三角板的模型,讓學(xué)生掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)以及三角板特殊的邊角關(guān)系等知識,通過三角板特殊的邊角關(guān)系,得出AD,AF,DC′的長,培養(yǎng)學(xué)生建模思想。
四、三角板的構(gòu)造
學(xué)生眼中有圖,心中有三角板模型后,有些圖形可以通過作垂線段,構(gòu)造直角三角形,從而構(gòu)造出三角板的模型。再利用勾股定理和直角三角形含30°角的性質(zhì);在直角三角形中,30°角所對的直角邊等于斜邊的一半解決幾何問題或者三角函數(shù)問題。
通過作垂線段構(gòu)造兩個直角三角形,相當(dāng)于一副三角板,進(jìn)而借助三角板特殊的邊角關(guān)系解決問題。
在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,通過讓學(xué)生對問題全過程的參與與自我嘗試,以探究式的方式進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),建立模型思想,不僅掌握了豐富的數(shù)學(xué)知識,還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,激勵學(xué)生樂于研究探索問題的起源和發(fā)展過程,抽象并建立良好的數(shù)學(xué)模型,使學(xué)生的創(chuàng)造力得到了發(fā)展,增強了學(xué)好數(shù)學(xué)的信心,從而有利于培養(yǎng)獨立思考的品質(zhì)和探索精神,提高分析問題和解決問題的能力。
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(責(zé)任編輯:鄧羽婷)