作者簡介:孫鍇(1989—),本科學(xué)歷,中學(xué)一級教師,從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)與研究工作.
[摘 要] “全等三角形”這一章節(jié)的內(nèi)容是幾何知識體系的重要組成部分,教學(xué)中,教師需要準(zhǔn)確定位核心知識,圍繞知識重點(diǎn)合理設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生逐步感知、探索體驗(yàn),歸納總結(jié),自然而然地完成知識生成,掌握定理. 文章圍繞“全等三角形”開展教學(xué)探討,針對學(xué)生的能力提升與素質(zhì)培養(yǎng)提出相應(yīng)的教學(xué)建議.
[關(guān)鍵詞] 全等三角形;概念;生成
“全等三角形”是蘇教版八年級上冊的內(nèi)容,是幾何知識體系構(gòu)建的關(guān)鍵,教師需要引導(dǎo)學(xué)生掌握全等三角形的定義、性質(zhì)、判定條件等內(nèi)容. 本章節(jié)內(nèi)容的探究性極強(qiáng),教學(xué)中教師需要準(zhǔn)確定位知識核心,合理設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生的知識與能力獲得同步提升,下面進(jìn)行深入探討.
章節(jié)梳理中定位核心知識
“全等三角形”編排在教材的第十八章,課標(biāo)從知識內(nèi)容與情感能力上均對學(xué)生提出了要求. 教師需要在探究中引導(dǎo)學(xué)生梳理章節(jié)內(nèi)容,開展知識定位,讓學(xué)生把握知識重點(diǎn). 對于“全等三角形”,教學(xué)中教師要把握兩條主線,如圖1所示. “橫向主線”是關(guān)于全等三角形的“概念生成”到“實(shí)際應(yīng)用”,而“縱向主線”是全等三角形的性質(zhì)、定理串聯(lián),是探究應(yīng)用的重要思路. 教材采用主線交錯構(gòu)建的方式,實(shí)現(xiàn)了概念與性質(zhì)定理的融合. 這種編排方式是基于“教學(xué)生成”與“學(xué)生學(xué)情”的雙重考慮,同時為后續(xù)的探究教學(xué)提供了參考.
“橫向主線”以“全等形→全等三角形→解決問題”來展開,概念教學(xué)是重點(diǎn),學(xué)生已經(jīng)掌握了線段、角、相交線、平行線等與三角形相關(guān)的知識,這就為全等三角形的學(xué)習(xí)儲備了知識基礎(chǔ). 教學(xué)中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的全等,以全等圖形作為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注全等圖形的特征,并逐步過渡到全等三角形的概念,完成概念的生成,掌握全等三角形的相關(guān)知識,達(dá)到知識應(yīng)用的效果,故“從生活中來,到生活中去”是該知識主線的核心.
“縱向主線”圍繞全等三角形的概念,將性質(zhì)定理和判定定理串聯(lián)在一起,這是常見圖形關(guān)系探究的核心知識,對后續(xù)幾何知識的學(xué)習(xí)有借鑒作用. 在實(shí)際教學(xué)中,教師要立足概念,開展性質(zhì)探究和判定定理探究,使學(xué)生掌握定理的基本證明過程,指導(dǎo)學(xué)生掌握基本的推理證明方法,提升學(xué)生的推理思維. 同時,其中隱含的“全等證明→性質(zhì)推導(dǎo)”思路,對學(xué)生后續(xù)的探究解題有重要的參考意義.
基于上述章節(jié)知識剖析,教學(xué)中教師要將全等三角形的要素、性質(zhì)特征作為重點(diǎn),圍繞判定定理開展知識探究. 同時,探究過程要注重提升學(xué)生的探究能力,培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀,要讓學(xué)生養(yǎng)成主動探究、勤于思考的習(xí)慣.
探究活動中生成知識
“全等三角形”的概念、性質(zhì)、定理是教學(xué)的重、難點(diǎn),教學(xué)中建議教師采用活動探究、知識生成的方式,即引導(dǎo)學(xué)生參與探究活動,體驗(yàn)探究過程,自然而然地領(lǐng)悟知識,掌握性質(zhì)定理.
對于概念與性質(zhì)教學(xué),建議教師分“實(shí)踐觀察”和“變換探究”兩個階段,從生活中提取全等素材,讓學(xué)生觀察圖形,辨析特征,直觀感知全等,以此為基礎(chǔ)給出“全等”的概念. 同時利用圖形變換活動來引導(dǎo)學(xué)生深入體會全等三角形的性質(zhì).
1. 實(shí)踐觀察——感知概念
教學(xué)中教師可給出如圖2所示的生活圖案,讓學(xué)生指出圖案中形狀和大小相同的圖形,并進(jìn)一步列舉生活中相似的圖形,從而引導(dǎo)學(xué)生感知生活中的“全等”. 在此基礎(chǔ)上,教師設(shè)置實(shí)踐活動,讓學(xué)生準(zhǔn)備一張紙,先對折,再在紙上畫一個三角形,用剪刀將三角形剪下來,觀察兩個三角形的形狀和大小有何關(guān)系. 教學(xué)中,教師還要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)圖形的形狀、大小,從而引出圖形全等的概念,給出三角形全等的概念.
2. 變換探究——體會性質(zhì)
在“變換探究”中,教師要引導(dǎo)學(xué)生從圖形平移、翻折、旋轉(zhuǎn)等視角直觀感知全等的性質(zhì),可設(shè)計側(cè)重圖形動態(tài)變換的活動. 教學(xué)時,教師可先從平移入手,演示三角形平移,即如圖3所示,平移△ABC,得到△DEF;再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行三角形翻折,即如圖4所示,在圖紙上任意作△ABC,將△ABC沿著直線AB翻折后得到△ABD;最后,可結(jié)合多媒體,動態(tài)展示△ABC繞著點(diǎn)B旋轉(zhuǎn)的過程,如圖5所示.
教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐操作、觀察猜想,分析三角形平移、翻折、旋轉(zhuǎn)前后圖形的位置變換,形狀和大小變化,感知全等三角形. 同時,教師要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注三角形變換前后對應(yīng)角和對應(yīng)邊的大小關(guān)系. 以圖5的幾何旋轉(zhuǎn)為例,△A′BC′可視為是△ABC繞點(diǎn)B旋轉(zhuǎn)而來,教師要引導(dǎo)學(xué)生指出兩個三角形中的對應(yīng)角和對應(yīng)邊,同時可設(shè)置思考問題:如何證明∠A′BA=∠C′BC?
模型分析中訓(xùn)練思維
在“全等三角形”的判定定理教學(xué)中,教師需要訓(xùn)練學(xué)生的推理思維. 全等三角形的判定定理較多,主要有“SSS”“SAS”“ASA”“AAS”,以及直角三角形的“HL”. 教學(xué)時教師需要關(guān)注兩點(diǎn),一是使學(xué)生感知“S”與“A”的對應(yīng)內(nèi)容,二是掌握應(yīng)用技巧. 從實(shí)踐應(yīng)用、思維培養(yǎng)視角來看,立足幾何模型,開展思維訓(xùn)練,更有利于學(xué)生掌握判定定理. 在實(shí)際教學(xué)中,教師可借助以下幾類模型進(jìn)行探究指導(dǎo).
1. 基本模型
基本模型,即常規(guī)的全等三角形模型,兩三角形的位置排布較為一般,不存在邊或角的重疊關(guān)系:如圖6所示,C是AE的中點(diǎn),∠A=∠ECD,AB=CD,求證∠B=∠D.
該模型直觀呈現(xiàn)了兩三角形的三邊三角,教學(xué)中教師只需要引導(dǎo)學(xué)生梳理三個基本條件,根據(jù)條件來選取對應(yīng)的判定定理,進(jìn)而做出推理證明即可. 教學(xué)時,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生建立“條件分析→全等證明→性質(zhì)推理”的思維,規(guī)范過程.
2. “共邊”模型
“共邊”模型,即兩個全等三角形含有一組公共邊:如圖7所示,對于△ABC和△BAD,AC和BD相交于點(diǎn)E,已知AD=BC,∠DAB=∠CBA,求證AC=BD.
上述模型直接給出的相等要素為兩個,顯然無法直接證明兩個三角形全等,此時需要教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注兩三角形的公共邊,即AB,這是隱含的關(guān)鍵條件. 進(jìn)行推理證明時,教師要指導(dǎo)學(xué)生將該條件呈現(xiàn)在推理過程中,直觀呈現(xiàn)證明全等三角形的三大條件,進(jìn)而由判定定理“SAS”完成推導(dǎo)過程.
3.“共角”模型
“共角”模型,即兩個三角形有一組公共角,所以這兩個三角形在位置上具有“疊放”的特點(diǎn):如圖8所示,在△ADC和△ABE中,點(diǎn)B和點(diǎn)D分別在AC和AE上,且AB=AD,AC=AE,求證∠C=∠E.
該模型同樣隱含了條件,即公共角∠A,與兩個等線段條件相結(jié)合可證明△ADC與△ABE全等. 教學(xué)時教師要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注兩個三角形的共角特點(diǎn),挖掘隱含條件,由判定定理“SAS”完成推導(dǎo)過程.
總之,利用常規(guī)的三角形全等模型開展思維訓(xùn)練,要立足“全等證明→性質(zhì)推導(dǎo)→應(yīng)用判斷”的解析思路. 全等證明環(huán)節(jié)要充分把握定理,由定理構(gòu)建全等,理清知識原理,逐步培養(yǎng)學(xué)生的解析思維.
圖形剖析中培養(yǎng)幾何直觀
幾何直觀在幾何問題解析中有著重要的作用,有利于學(xué)生理解圖形,發(fā)現(xiàn)特征,其也是幾何內(nèi)容教學(xué)需要重點(diǎn)培養(yǎng)的核心素養(yǎng). “全等三角形”的章節(jié)教學(xué)同樣需要注重對學(xué)生幾何直觀能力的培養(yǎng). 教學(xué)中教師可從如下兩個方面來培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力:一是實(shí)踐操作聯(lián)想探究;二是利用輔助線分析問題.
在定理探究的實(shí)踐操作環(huán)節(jié),教師可以培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力. 以三角形為基礎(chǔ)作平行四邊形為例,教學(xué)中教師先示范用圓規(guī)和直尺將三角形補(bǔ)成一個平行四邊形,接著引導(dǎo)學(xué)生辨析四邊形對角線所分割的兩個三角形的關(guān)系,把握“全等”這一特征. 在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生思考其他作法. 以圖9為例,已知△ABC,請?jiān)僬乙粋€點(diǎn)D,使得以A,B,C,D四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形. 教學(xué)時教師可按如下設(shè)問對學(xué)生進(jìn)行思維引導(dǎo).
設(shè)問1:請根據(jù)“對邊分別平行的四邊形為平行四邊形”這一定理思考確定點(diǎn)D的方法.
設(shè)問2:你還有哪些可以確定點(diǎn)D的方法?請說明理由.
設(shè)問3:觀察圖中三角形的特點(diǎn),思考平行四邊形對角線所分割的兩個三角形是什么關(guān)系.
解幾何圖形時,利用輔助線分析問題,同樣是培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力的重要方式. 所以教師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用輔助線思考問題,從而逐步提升思維.
以圖10所示的六邊形為例,已知∠B=∠E,AB=DE,BC=EF,CD=AF,求證:CD∥AF.
教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生明確已知條件與待證結(jié)論,發(fā)現(xiàn)其中隱含的條件. 首先,教師要讓學(xué)生通過添加輔助線將隱含條件直觀呈現(xiàn),即連接AC,DF,構(gòu)建“證明△ABC≌△DEF→推導(dǎo)AC=DF→證明四邊形ACDF為平行四邊形→證明AC∥DF”的解析思路. 教學(xué)中,教師要鼓勵學(xué)生深度挖掘題目,利用輔助線構(gòu)建已知與未知的聯(lián)系.
總之,“全等三角形”在幾何中有著重要的地位,相關(guān)知識、定理較多,教學(xué)時,教師要注意做到以下幾點(diǎn):教學(xué)探究要梳理知識,準(zhǔn)確定位內(nèi)容;實(shí)踐探究要以知識生成的方式引導(dǎo)教學(xué);要利用幾何模型訓(xùn)練學(xué)生的思維,重視學(xué)生幾何直觀能力的培養(yǎng).