王珺
摘? 要:相似三角形的學習是初中數(shù)學課程中的重難點,也是中學生從恒等變換圖形到相似變換圖形學習的一個轉折點,在教學中難度較大。因此文章通過對相似三角形的判定課例設計,旨在讓學生了解相似三角形的判定定理。
關鍵詞:相似三角形;初中數(shù)學;判定定理
一、教學任務分析
(一)教材分析
本節(jié)內容是滬教版九年級上冊第二十四章第三節(jié)“相似三角形”的第一節(jié)課,在此之前學生已經對相似圖形、比例線段等相關知識有所了解,因此本節(jié)課在學習的過程中起到的是承上啟下的作用,也是對之前全等三角形知識的內容拓展。相似三角形定理1是相似三角形學習的最基本知識之一,這一知識點的學習也能夠為后期的判定定理學習提供一定依據(jù),因此本章的學習尤為重要。
(二)學情分析
此前的教學內容中已經有對相似圖形的教學,本次課程學習也有一定的知識積累。九年級學生對幾何猜想有一定的判定基礎并且能夠進行幾何驗證。在這個階段中,學生具備較強的動手能力,在課程學習過程之中也能夠自主探究。
(三)教學目標
1. 掌握相似三角形的概念,掌握預備定理及判定定理1,并且可以通過這些定理來解決實際數(shù)學問題。
2. 能夠根據(jù)操作情況完成對于圖形的觀察以及猜想,并且可以通過度量形式來對數(shù)學知識進行驗證推理。
3. 能夠積極參與到課堂的學習之中,對數(shù)學知識進行探索,感受學習數(shù)學知識過程中的快樂。
重點:相似三角形的預備定理和判定定理1。
難點:探究三角形相似的條件。
二、教學流程安排
(一)教學活動流程
階段一:以問題的方式復習相似多邊形的定義,全等三角形的定義,它在形狀上、大小上有何特征;兩個全等三角形的對應邊和對應角有什么關系,平等線分線段成比例定理。
階段二:明確本節(jié)課學習目標,學生通過測量法得出相似三角形預備定理。
階段三:由教師具體展示演繹推理過程。
階段四:運用所學知識去解決相似三角形等幾何問題,以小組的形式進行討論與分析,并嘗試寫出推理過程。
階段五:教師引導學生總結出相似三角形判定定理1,并由學生自己整理與小結本節(jié)課所學知識。
(二)教學活動目的
1. 教師通過復習,了解學生的掌握情況,為下一階段的教學做好準備。
2. 為證明兩個三角形對應線段比相等進而得出兩個三角形相似作鋪墊。
3. 驗證猜想,結論合理化。
4. 幫助學生理解吸收新知識,應用新知識,提高學生的幾何思維水平。
5. 納入相似三角形知識體系中,擴充學生思維認知。
三、教學過程設計
(一)階段一:信息
問題1:什么叫相似多邊形?
問題2:什么叫作全等三角形?它在形狀上、大小上有何特征?
問題3:兩個全等三角形的對應邊和對應角有什么關系?
師生活動:教師向學生提問。這些問題基本都是之前學習過的內容,大多數(shù)學生可以直接回答。學生在前面幾節(jié)課中已經學習了相似多邊形的性質和定義,在教師的幫助下可以得到相似三角形的定義。
設計意圖:識別學生對先前知識的熟練程度,通過概念性問題測試他們對概念的理解,將已學知識轉化為本次課程學到的內容,將現(xiàn)有知識作為新知識,成長點自然轉化為他們在這堂課上學到的東西,讓學生感受到今天所學的東西并不陌生,增加學習的信心和興趣,感受幾何語言的正確性。
(二)階段二:定向引導
每個學生準備兩個相似三角形△ABC和△DEF,現(xiàn)移動△ABC,使得∠A和∠D重合,邊AB落在邊DE上,邊AC落在邊DF上,如圖1所示,BC和EF有什么樣的位置關系呢?反之,如果BC∥EF,那△ABC和△DEF相似嗎?接著將△ABC繞著A點旋轉180°,再次求解。
師生活動:學生先觀察,后分組討論,在教師的指導下大膽猜想。根據(jù)所學知識,學生獨立回答討論,只有一種方法可以證明兩個三角形相似。相似三角形的概念可以使用先前學到的知識來解釋,分別是平行線分線段成比例定理和性質。分析結束后,選出兩組代表并展示在板書上。
板書之后,教師對內容進行一些簡單分析,學生嘗試將命題進行歸納:平行于三角形一邊的直線截其他兩邊所在的直線,截得的三角形與原三形相似。
總結出以上結論之后,繼而提出問題在△ABC和△A1B1C1中,已知∠A=∠A1,∠B=∠B1,能證明△ABC和△A1B1C1,相似嗎?
設計目的:學生已經具備較強的動手能力,通過實際動手操作來感受兩個三角形之間的關系,通過直觀感知進行猜想,但直觀的猜想是不夠的,需要從抽象層面提出假設,根據(jù)已知條件抽象出幾何問題之后,學生的幾何思維逐漸向抽象層次發(fā)展,幾何思維水平逐步從水平-2分析過渡到水平-3抽象。
(三)階段三:顯性化
經過第二階段的定向引導,學生大概可以猜出兩者之間的相似關系,但對于怎樣進行推理演繹還是不清楚的,即使頭腦中有一些思路,也比較混亂,難以梳理,所以在這個階段主要由教師板書演示推理過程,使結論合理化。處于水平-2的學生發(fā)展到水平-3,尤其要關注水平-2的學生的轉化,注意適當指導使水平-3的學生也能有所收獲。
師生活動:教師引導學生分析本題思路,在相似三角形證明的問題上,結合剛才學習的相似三角形預備定理,增加了一條證明的思路和依據(jù),由此考慮通過移動其中的一個三角形,構造出具有預備定理的特征的圖形,然后利用預備定理解答。分析過后,小組討論證明過程。教師帶領學生一起詳細作圖,板書演示過程如下:
證明:在射線AB上截取AD=A1B1,再過點D做∠ADE =∠B1,DE與射線AC相交于點E。
∵ AD=A1B1,∠A=∠A1,∠ADE=∠B1
∴ △ADE≌△A1B1C1
∵ ∠B=∠B1
∴ ∠ADE=∠B,得DE∥BC
∴ △ADE ∶ △ABC(相似三角形預備定理)
∴ △ADE ∶ △A1B1C1
此即相似三角形判定定理1:如果一個三角形的兩角和另一個三角形的兩角對應相等,則兩個三角形相似。
設計目的:在課堂上,以學生為主導,學生主動參加到相似三角形的預備定理的探索發(fā)現(xiàn)過程中,使其通過對相似三角形判定定理的觀察、猜想、討論、分析和證明過程提高了思維的條理性。在這個階段,教師應參與到他們的分析、證明過程之中,帶領他們一起思考,學生在這個水平基礎上,能夠進行一些簡單的演繹推理,但是推理能力仍比較薄弱,對定理的理解還不夠深入,教師在班級走動的過程中,發(fā)現(xiàn)幾何知識薄弱的學生,可適時給予指導,不僅要講授證明的過程,更重要的是幫助學生梳理思路,使學生自然而然地往下一水平過渡。
(四)階段四:自由探索
經過前面的探索發(fā)現(xiàn)過程,學生已經初步了解了相似三角形預備定理和相似三角形判定定理1,接下來將知識應用于具體問題中。在這個過程之中,學生會將剛才學習的內容進一步鞏固,同時在學習上的問題也會暴露出來,教師便可根據(jù)學生暴露的實際掌握情況,對癥下藥,促進知識的內化吸收。
(1)已知:如圖3,直線BE與DC交于A,∠E=∠C,求證:DA·AC=BA·AE
(2)如圖4,若△DAE經過旋轉、平移、特殊化后,(1)中的結論是否依然成立,如果成立請證明,反之則給出理由。
師生活動:教師和學生一起讀題,由學生自己找出題目中的已知條件和證明問題,先由學生獨立思考,然后小組一起討論、交流思路,在教師的帶領下梳理思路。在例1中,要證DA·AC=BA·AE,只要證明△ADE~△ABC即可。圖形做以下變換后,結論依然成立。在此基礎上,請兩名同學到黑板上進行板書,其他同學在作業(yè)本上完成,完成之后,同桌交換進行點評。
證明:(1)∵ ∠E=∠A,∠EAD=∠CAB
∴ △ADE ∶ △ABC(兩角對應相等,兩個三角形相似)
∴ ■=■,即DA·AC=BA·AE
(2)∵ ∠A=∠A,∠ADB=∠ABC
∴ △ADE ∶ △ABC(兩角對應相等,兩個三角形相似)
∴ ■=■,即DA·AC=BA·AE
設計目的:學生已經能夠運用所學知識去解決相似三角形的幾何問題,在梳理了證明思路后能夠獨立完成證明過程的書寫,這就要求學生達到水平-3非形式化演繹水平或水平-4形式化演繹水平,在前面的研究中,只有25.9%的學生達到了形式化演繹水平,所以在此階段教師需要協(xié)助較多的學生來共同完成。在這一階段所解決的問題,不僅僅只是定理的簡單套用,更多的是需要深思熟慮之后的靈活運用,因此在這個階段,教師設置了不同難度的練習,由淺及深,引導學生的幾何思維能力穩(wěn)步提高,不同難度習題的設置,也能滿足不同幾何思維水平學生的需求,使學有所困的學生夯實基礎,使學有余力的同學拓展提高。
(五)階段五:整合
經過前面幾個階段的學習,學生已經掌握了相似三角形預備定理和相似三角形判定定理1,并能將它們進行應用。
師生活動:由學生小結本節(jié)課主要學習了哪些內容,有什么收獲,教師或其他同學給予適當補充。
設計目的:學生梳理了本節(jié)課的學習內容,加深對本節(jié)課的理解,加強知識的鞏固,對本節(jié)課學習的相似三角形知識進行全面的評價,內化到自己的知識系統(tǒng)中。
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(責任編輯:淳? 潔)