■劉 玉 周同全
復(fù)習(xí)三角函數(shù)知識(shí)點(diǎn),建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò);利用三角函數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。
判斷一個(gè)三角形是否可解。
師:同學(xué)們每天到教室都要爬樓梯,我們前面學(xué)過(guò),可以用數(shù)學(xué)中的什么量來(lái)表示樓梯的陡峭程度?
生1:可以用斜坡與水平面的夾角來(lái)表示。角度越大,樓梯越陡。
師:最近我們還學(xué)過(guò)哪個(gè)量可以用來(lái)表示坡的陡峭程度?
生2:三角函數(shù)。
師:具體是哪一個(gè)三角函數(shù)?
生3:正切。正切值越大,角度就越大,坡也就越陡。
師:說(shuō)得非常正確。今天,我們一起來(lái)回顧三角函數(shù)的相關(guān)內(nèi)容。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生感悟數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光看世界。
問(wèn)題1:沿著一條上山直道行走,每前進(jìn)100m,上升的高度為50m。(1)這條直道的坡度為;(2)求坡角的正弦、余弦;(3)坡角度數(shù)為。
師:解決這個(gè)問(wèn)題,我們首先要做什么準(zhǔn)備工作?
生4:畫(huà)圖,求出另一條直角邊的長(zhǎng)度。
師:請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)好圖,并由第一小組同學(xué)來(lái)回答。
圖1
生8:坡角是指斜坡與水平面的夾角,因?yàn)槠陆堑恼覟?/p>
師:很好,我們來(lái)看第二題。
問(wèn)題2:如圖2,在△ABC中,∠ACB=,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB于點(diǎn)D。
圖2
師:BC的長(zhǎng)度怎么求呢?
生9:直接利用三角函數(shù)來(lái)求。因?yàn)樵赗t△ABC中,所以BC=12。
師:借助直角三角形,我們可以用三角函數(shù)求線(xiàn)段長(zhǎng)。tan∠ACD該如何求呢?
生10:借助Rt△ACD,求出AD、CD即可。
師:AD、CD分別如何求?
生11:可以利用勾股定理先求出AC,然后用等積法求出CD,再用勾股定理求出AD即可。
師:有沒(méi)有同學(xué)有其他想法?
生12:因?yàn)椤螧和∠ACD相等,所以可以求∠B的正切,這樣只要求出AC就可以了。
師:兩位同學(xué)給出了兩種不同的方法,也就是說(shuō)我們求一個(gè)角的三角函數(shù)值,可以直接求,也可以找一個(gè)與其角度相等的角替換。比如本題,我們用的是同角的余角相等。那么,兩種方法分別在什么時(shí)候用呢?
生13:我覺(jué)得當(dāng)一個(gè)角的三角函數(shù)不易求時(shí),可以將其轉(zhuǎn)化成相等的角來(lái)求。
師:那你能想到的轉(zhuǎn)化方式有哪些?
生14:同角的補(bǔ)角相等;由平行線(xiàn)得角相等;同弧所對(duì)的圓周角相等。
師:還有補(bǔ)充的嗎?
生15:全等、相似中,對(duì)應(yīng)角相等。
師:同學(xué)們考慮得非常全面,這都得益于你們平時(shí)的積累和反思?,F(xiàn)在,我們?cè)賮?lái)看第三個(gè)問(wèn)題。
問(wèn)題3:如圖3,為測(cè)量建筑物AB的高,現(xiàn)在地平面上取一點(diǎn)C,測(cè)得A點(diǎn)的仰角為45°,再向前走20m,取一點(diǎn)D,D在BC延長(zhǎng)線(xiàn)上,測(cè)得A的仰角為30°,已知測(cè)量?jī)x高1.5m,求AB的高。
圖3
師:哪個(gè)角是45°?哪個(gè)角是30°?
生16:∠AEG=45°,∠AFG=30°。
師:能直接求出AB嗎?
生17:不能,要分成兩段,即AG和BG。
師:AG能直接求出嗎?
生18:不能。我們可以設(shè)AG為x,通過(guò)三角函數(shù)表示出EG和FG,進(jìn)而表示出EF,這樣就能構(gòu)建關(guān)于x的方程,從而求出AG。
設(shè)計(jì)意圖:從簡(jiǎn)單問(wèn)題入手,讓學(xué)生體會(huì)解決三角函數(shù)問(wèn)題必須借助直角三角形;利用不同方法求解,提高學(xué)生的解題技巧,發(fā)展學(xué)生的邏輯推理和直觀(guān)想象力;回顧一些基本圖形、解決策略,利用觀(guān)察、畫(huà)圖、計(jì)算等,使核心素養(yǎng)的培養(yǎng)真正在課堂中發(fā)生。
師:以上問(wèn)題我們都是借助現(xiàn)成的直角三角形來(lái)解決的。如果在非直角三角形中,我們又該如何解決呢?請(qǐng)大家看題。
問(wèn)題4:如圖4,在△ABC中,∠C=150°,,求BC。
圖4
師:BC不在直角三角形中,如何求呢?
生19:可以構(gòu)造直角三角形。
師:如何構(gòu)造?
生20:過(guò)點(diǎn)C作AB的垂線(xiàn)CH,把BC放在直角三角形BCH中求。
師:能求嗎?我們講過(guò),解直角三角形要知道除直角外的兩個(gè)元素,而且至少要有一條是邊,條件告訴了我們,那BH或CH能求嗎?
生21:不能??梢赃^(guò)點(diǎn)A作AH⊥BC。
師:能說(shuō)說(shuō)你的理由嗎?
生21:這樣可以把∠B放在Rt△ABH中,∠C的補(bǔ)角是30°,在Rt△ACH中,我們可以先求AH、CH,再求出BH,從而求出BC。
師:那請(qǐng)同學(xué)們順著他的思路求BC。通過(guò)分析、求解這題,你對(duì)于求非直角三角形中的線(xiàn)段,得到了哪些經(jīng)驗(yàn)?
生22:要把非直角三角形轉(zhuǎn)化成直角三角形。
師:怎么轉(zhuǎn)化?
生23:過(guò)頂點(diǎn)作對(duì)邊的高。
師:任何頂點(diǎn)都可以嗎?
生24:不能破壞題中的特殊角。
師:怎么才能做到不破壞?
生25:過(guò)非特殊角的頂點(diǎn)作高。
師:你認(rèn)為哪些角是特殊角?
生26:30°、45°、60°。
師:還有嗎?
生27:還有已知三角函數(shù)的角和一些鈍角,如120°、135°、150°。
師:這些角怎么用呢?
生28:我們可以用它們的補(bǔ)角。
師:剛才同學(xué)們分析得非常到位。對(duì)于非直角三角形,我們有了處理的策略,那在四邊形中又該如何求線(xiàn)段的長(zhǎng)度呢?
生29:轉(zhuǎn)化成三角形……
設(shè)計(jì)意圖:教師通過(guò)提出問(wèn)題串,提升學(xué)生的解題技能,讓學(xué)生明確解斜三角形需要知道三角形的三個(gè)元素(至少有一條是邊),培養(yǎng)學(xué)生的模型思想和轉(zhuǎn)化思想。
課堂是師生共同完成的一項(xiàng)勞動(dòng),而這項(xiàng)勞動(dòng)成功與否,師生關(guān)系是關(guān)鍵。體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是以“后建構(gòu)主義”理論為指導(dǎo)的,其成效尤其顯著。但是,在實(shí)踐中,教師常常不能很好地把握課堂教學(xué)時(shí)間,不能讓學(xué)生自由地表達(dá)意見(jiàn)。因此,教師需要運(yùn)用各種教學(xué)手段構(gòu)建一個(gè)高效的數(shù)學(xué)課堂,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,從而提高課堂效率。此外,在課堂上,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維分析,剖析典型問(wèn)題,使學(xué)生積累經(jīng)驗(yàn),以解決問(wèn)題。教師在選擇“材料”,創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)場(chǎng)景時(shí),要注重學(xué)生思維的深度生長(zhǎng)。
教育是一個(gè)長(zhǎng)期奮斗、不斷優(yōu)化的認(rèn)知過(guò)程。因此,在今后的教學(xué)發(fā)展中,教師要不斷地尋求有效的教學(xué)策略,主動(dòng)建構(gòu)學(xué)生的主體意識(shí),促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。