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一、教材分析
本節(jié)課是北師大育出版社義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)(六三學(xué)制)七年級(jí)下冊(cè)第七章第三節(jié)多邊形內(nèi)角和。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):了解多邊形內(nèi)角和公式。
2、數(shù)學(xué)思考:通過(guò)把多邊形轉(zhuǎn)化成三角形體會(huì)轉(zhuǎn)化思想在幾何中的運(yùn)用,同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)從特殊到一般的認(rèn)識(shí)問(wèn)題的方法。
3、解決問(wèn)題:通過(guò)探索多邊形內(nèi)角和公式,嘗試從不同角度尋求解決問(wèn)題的方法并能有效地解決問(wèn)題。
4、情感態(tài)度目標(biāo):通過(guò)猜想、推理活動(dòng)感受數(shù)學(xué)活動(dòng)充滿著探索以及數(shù)學(xué)結(jié)論的確定性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。
三、教學(xué)重、難點(diǎn)
重點(diǎn):探索多邊形內(nèi)角和。
難點(diǎn):探索多邊形內(nèi)角和時(shí),如何把多邊形轉(zhuǎn)化成三角形。
四、教學(xué)方法:引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法、討論法
五、教具、學(xué)具
教具:多媒體課件
學(xué)具:三角板、量角器
六、教學(xué)媒體:大屏幕、實(shí)物投影
七、教學(xué)過(guò)程:
(一)創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)疑激思
師:大家都知道三角形的內(nèi)角和是180o ,那么四邊形的內(nèi)角和,你知道嗎?
活動(dòng)一:探究四邊形內(nèi)角和。
在獨(dú)立探索的基礎(chǔ)上,學(xué)生分組交流與研討,并匯總解決問(wèn)題的方法。
方法一:用量角器量出四個(gè)角的度數(shù),然后把四個(gè)角加起來(lái),發(fā)現(xiàn)內(nèi)角和是360o。
方法二:把兩個(gè)三角形紙板拼在一起構(gòu)成四邊形,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)三角形內(nèi)角和相加是360o。
接下來(lái),教師在方法二的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生利用作輔助線的方法,連結(jié)四邊形的對(duì)角線,把一個(gè)四邊形轉(zhuǎn)化成兩個(gè)三角形。
師:你知道五邊形的內(nèi)角和嗎?六邊形呢?十邊形呢?你是怎樣得到的?
活動(dòng)二:探究五邊形、六邊形、十邊形的內(nèi)角和。
學(xué)生先獨(dú)立思考每個(gè)問(wèn)題再分組討論。
關(guān)注:(1)學(xué)生能否類(lèi)比四邊形的方式解決問(wèn)題得出正確的結(jié)論。
(2)學(xué)生能否采用不同的方法。
學(xué)生分組討論后進(jìn)行交流(五邊形的內(nèi)角和)
方法1:把五邊形分成三個(gè)三角形,3個(gè)180o的和是540o。
方法2:從五邊形內(nèi)部一點(diǎn)出發(fā),把五邊形分成五個(gè)三角形,然后用5個(gè)180o的和減去一個(gè)周角360o。結(jié)果得540o。
方法3:從五邊形一邊上任意一點(diǎn)出發(fā)把五邊形分成四個(gè)三角形,然后用4個(gè)180o的和減去一個(gè)平角180o,結(jié)果得540o。
方法4:把五邊形分成一個(gè)三角形和一個(gè)四邊形,然后用180o加上360o,結(jié)果得540o。
師:你真聰明!做到了學(xué)以致用。
交流后,學(xué)生運(yùn)用幾何畫(huà)板演示并驗(yàn)證得到的方法。
得到五邊形的內(nèi)角和之后,同學(xué)們又認(rèn)真地討論起六邊形、十邊形的內(nèi)角和。類(lèi)比四邊形、五邊形的討論方法最終得出,六邊形內(nèi)角和是720o,十邊形內(nèi)角和是1440o。
(二)引申思考,培養(yǎng)創(chuàng)新
師:通過(guò)前面的討論,你能知道多邊形內(nèi)角和嗎?
活動(dòng)三:探究任意多邊形的內(nèi)角和公式。
思考:(1)多邊形內(nèi)角和與三角形內(nèi)角和的關(guān)系?
(2)多邊形的邊數(shù)與內(nèi)角和的關(guān)系?
(3)從多邊形一個(gè)頂點(diǎn)引的對(duì)角線分三角形的個(gè)數(shù)與多邊形邊數(shù)的關(guān)系?學(xué)生結(jié)合思考題進(jìn)行討論,并把討論后的結(jié)果進(jìn)行交流。
發(fā)現(xiàn)1:四邊形內(nèi)角和是2個(gè)180o的和,五邊形內(nèi)角和是3個(gè)180o的和,六邊形內(nèi)角和是4個(gè)180o的和,十邊形內(nèi)角和是8個(gè)180o的和。
發(fā)現(xiàn)2:多邊形的邊數(shù)增加1,內(nèi)角和增加180o。
發(fā)現(xiàn)3:一個(gè)n邊形從一個(gè)頂點(diǎn)引出的對(duì)角線分三角形的個(gè)數(shù)與邊數(shù)n存在(n-2)的關(guān)系。
得出結(jié)論:多邊形內(nèi)角和公式:(n-2)·180。
(三)實(shí)際應(yīng)用,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)
1、口答:(1)七邊形內(nèi)角和()
(2)九邊形內(nèi)角和()
(3)十邊形內(nèi)角和()
2、搶答:(1)一個(gè)多邊形的內(nèi)角和等于1260o,它是幾邊形?
(2)一個(gè)多邊形的內(nèi)角和是1440o ,且每個(gè)內(nèi)角都相等,則每個(gè)內(nèi)角的度數(shù)是()。
3、討論回答:一個(gè)多邊形的內(nèi)角和比四邊形的內(nèi)角和多540o,并且這個(gè)多邊形的各個(gè)內(nèi)角都相等,這個(gè)多邊形每個(gè)內(nèi)角等于多少度?
(四)概括存儲(chǔ)
學(xué)生自己歸納總結(jié):
1、多邊形內(nèi)角和公式
2、運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想解決數(shù)學(xué)問(wèn)題
3、用數(shù)形結(jié)合的思想解決問(wèn)題
(五)作業(yè):練習(xí)冊(cè)第93頁(yè)1、2、3
八、教學(xué)反思:
1、教的轉(zhuǎn)變
本節(jié)課教師的角色從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo) 者、合作者與共同研究者,在引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)圖、測(cè)量發(fā)現(xiàn)結(jié)論后,利用幾何畫(huà)板直觀地展示,激發(fā)學(xué)生自覺(jué)探究數(shù)學(xué)問(wèn)題,體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣。
2、學(xué)的轉(zhuǎn)變
學(xué)生的角色從學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闀?huì)學(xué)。本節(jié)課學(xué)生不是停留在學(xué)會(huì)課本知識(shí)層面,而是站在研究者的角度深入其境。
3、課堂氛圍的轉(zhuǎn)變
整節(jié)課以“流暢、開(kāi)放、合作、‘隱’導(dǎo)”為基本特征,教師對(duì)學(xué)生的
思維減少干預(yù),教學(xué)過(guò)程呈現(xiàn)一種比較流暢的特征。整節(jié)課學(xué)生與學(xué)生,
關(guān)鍵詞:四基 教學(xué)目標(biāo) 有效落實(shí)
新課程從學(xué)生的終身發(fā)展出發(fā),把“雙基”擴(kuò)展為“四基”,即“基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、基本數(shù)學(xué)思想方法”。本文試從例題的設(shè)計(jì)、習(xí)題教學(xué)、新知探究幾方面論述一下如何在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有效落實(shí)“四基”,達(dá)到三維教學(xué)目標(biāo)。
一、對(duì)“三維”教學(xué)目標(biāo)的確立要準(zhǔn)確
教學(xué)目標(biāo)是課堂教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),它在數(shù)學(xué)教學(xué)中不但決定著教師“教什么,怎么教”的問(wèn)題,更重要的是引導(dǎo)著學(xué)生“學(xué)什么,如何學(xué)”的問(wèn)題,它是課堂教學(xué)的方向標(biāo)、指揮棒,對(duì)保證課堂教學(xué)有效進(jìn)行至關(guān)重要。準(zhǔn)確確立教學(xué)目標(biāo),是有效落實(shí)“四基”的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
例:“二次函數(shù)”第一課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)。
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
掌握二次函數(shù)的概念
(1)能準(zhǔn)確把握二次函數(shù)的特點(diǎn),說(shuō)出二次函數(shù)的定義;
(2)能準(zhǔn)確判斷二次函數(shù)關(guān)系式;
(3)能夠根據(jù)實(shí)際問(wèn)題,熟練地列出二次函數(shù)關(guān)系式,并求出函數(shù)自變量的取值范圍。
2.過(guò)程與方法目標(biāo)
(1)感受通過(guò)思考、合作、交流等方式解決實(shí)際問(wèn)題的方法;
(2)體會(huì)用觀察、類(lèi)比、探究、歸納等思維方法獲得新知。
3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)
(1)初步感受從實(shí)際問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)模型的思維方式,豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí);
(2)養(yǎng)成積極參與、認(rèn)真思考、聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。
準(zhǔn)確確立教學(xué)目標(biāo),既有對(duì)教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)確把握的要求,又有對(duì)教學(xué)目標(biāo)準(zhǔn)確陳述的要求,二者缺一不可。
二、對(duì)“四基”教學(xué)內(nèi)容的落實(shí)要找準(zhǔn)突破口
1.例題設(shè)計(jì):實(shí)現(xiàn)夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的功效
例題教學(xué)是夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的重要環(huán)節(jié),引領(lǐng)和示范的作用明顯。例題的選取和設(shè)計(jì)要以解決基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通為核心,例題的分析、解答、歸納要以夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)為歸宿。
【例1】如圖,以ABC各邊向同一側(cè)作三個(gè)等邊三角形ABD,ACF,BCE.
(1)猜想四邊形ADEF是什么四邊形?并說(shuō)明理由。
(2)當(dāng)ABC滿足什么條件時(shí),四邊形ADEF是矩形?
(3)當(dāng)ABC滿足什么條件時(shí),四邊形ADEF是菱形?
(4)當(dāng)ABC滿足條件___________時(shí),四邊形ADEF不存在.
(5)在ABC中,當(dāng)AC=3,AB=4,BC=5時(shí),求四邊形ADEF的面積.
這個(gè)例子的特色在于一題多問(wèn),同時(shí)涉及等邊三角形的性質(zhì)、全等三角形的判定、特殊四邊形的性質(zhì)及判定、勾股定理的逆定理、平行四邊形面積的求法等知識(shí)的應(yīng)用。該例題有利于學(xué)生自覺(jué)回顧和梳理基礎(chǔ)知識(shí),有利于培養(yǎng)學(xué)生“用數(shù)學(xué)”的意識(shí),有利于克服學(xué)生的思維定式,有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,能有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。
2.習(xí)題教學(xué):實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練數(shù)學(xué)基本技能的功效
基本技能包括:運(yùn)算的技能,推理論證的技能,探究圖形變換的技能,收集、整理、分析數(shù)據(jù)的技能,等等。
基本技能的養(yǎng)成并非一朝一夕之功,在日常教學(xué)中,教師可以通過(guò)多種教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合,多種教學(xué)手段的綜合應(yīng)用,調(diào)動(dòng)起學(xué)生的思維興趣。其中,一題多變、一題多問(wèn)是訓(xùn)練學(xué)生基本技能的有效途徑。
例如,在引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)四邊形時(shí),作者在教材習(xí)題的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一題多問(wèn)。
【例2】求證:順次連接四邊形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是平行四邊形.
追問(wèn)1:當(dāng)四邊形滿足什么條件時(shí),上述所得的四邊形是矩形?菱形?正方形?
追問(wèn)2:順次連接矩形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是什么圖形?菱形?正方形?還是等腰梯形?
引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組合作交流積極參與解題中的分析與思考,主動(dòng)進(jìn)行解題后的歸納和反思,概括出影響四邊形形狀的本質(zhì)——四邊形的對(duì)角線所具有的特征。
這樣的問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì),引導(dǎo)著學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行更深入的剖析,挖掘問(wèn)題的本質(zhì),揭示其規(guī)律,對(duì)四邊形和特殊四邊形的內(nèi)涵和外延有更清晰的界定,使學(xué)生形成自己的基本技能。
3.新知探究:重視學(xué)生基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的積累和基本數(shù)學(xué)思想的形成
積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)是提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要手段,對(duì)學(xué)生的發(fā)展有重要的現(xiàn)實(shí)意義?;緮?shù)學(xué)思想的形成是規(guī)范學(xué)生數(shù)學(xué)行為的靈魂,是逐步培養(yǎng)提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的紐帶。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中教師要有目的、有計(jì)劃地引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、親身經(jīng)歷知識(shí)的產(chǎn)生形成過(guò)程。
【例3】已知:四邊形ABCD,求:∠A+∠B+∠C+∠D的和.
通過(guò)教師引導(dǎo),讓學(xué)生以小組合作的形式開(kāi)展探究四邊形內(nèi)角和的活動(dòng),學(xué)生經(jīng)過(guò)嘗試、實(shí)踐,歸納出以下幾種方法:
小組1:過(guò)四邊形的一個(gè)頂點(diǎn)連對(duì)角線,把四邊形分割成兩個(gè)三角形.其內(nèi)角和就是兩個(gè)三角形的內(nèi)角和的和。
小組2:在四邊形任一邊上取一點(diǎn),與不相鄰的各頂點(diǎn)連接,把四邊形分成3個(gè)三角形.其內(nèi)角和就是3個(gè)三角形的內(nèi)角和減去一個(gè)平角.
小組3:在四邊形內(nèi)任取一點(diǎn),與四邊形的各頂點(diǎn)連接,把四邊形分成4個(gè)三角形.其內(nèi)角和就是4個(gè)三角形的內(nèi)角和減去一個(gè)周角.
小組4:在四邊形外任取一點(diǎn),把該點(diǎn)與各頂點(diǎn)連接,其內(nèi)角和就是3個(gè)三角形的內(nèi)角和減去一個(gè)三角形的內(nèi)角和.
在學(xué)生總結(jié)的基礎(chǔ)上,教師追問(wèn):上述求四邊形內(nèi)角和的所有方法中,它們共同的本質(zhì)規(guī)律是什么?學(xué)生在深思熟慮后得出:它們的本質(zhì)規(guī)律是將四邊形轉(zhuǎn)化為三角形。
在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生根據(jù)已獲得的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),探索五邊形的內(nèi)角和,六邊形的內(nèi)角和,……,n邊形的內(nèi)角和。從而突出知識(shí)的形成過(guò)程,讓學(xué)生積累豐富的數(shù)學(xué)觀察、操作活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),巧妙地將歸納與轉(zhuǎn)化的思想滲透到學(xué)生探求知識(shí)的過(guò)程中。
總之,在課堂教學(xué)中,有效落實(shí)“四基”就是使學(xué)生成為舊知識(shí)的梳理者和應(yīng) 用者、探索新知的方法的實(shí)施者、總結(jié)和積累基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的執(zhí)行者,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,讓學(xué)生獲取“活”的知識(shí),激發(fā)其積極探求的欲望,挖掘其內(nèi)在潛能,極大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:教學(xué)形式;創(chuàng)設(shè)情境;合作學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)方法;多媒體技術(shù)
長(zhǎng)期以來(lái),數(shù)學(xué)教學(xué)在沉悶、缺乏生氣中進(jìn)行。學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)熱情,沒(méi)有積極性,怕數(shù)學(xué),更不用說(shuō)激發(fā)創(chuàng)意和不斷探索的精神了。很多數(shù)學(xué)老師都在苦苦探索和尋求解決這個(gè)問(wèn)題的方法。怎樣使數(shù)學(xué)課堂充滿生機(jī)和活力?怎么使學(xué)生喜愛(ài)數(shù)學(xué)并激發(fā)其創(chuàng)意和探索精神?經(jīng)過(guò)培訓(xùn)學(xué)習(xí),初步找到了數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題:教師在備課時(shí)更多的是考慮自己怎么“教”,而很少考慮學(xué)生如何“學(xué)”?,F(xiàn)在,教師的教學(xué)觀念和教學(xué)習(xí)慣需要改變。我們應(yīng)更多地思考學(xué)生如何‘學(xué)’,以“為學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)、為學(xué)生發(fā)展而教”。
一、改變教學(xué)形式,重視數(shù)學(xué)活動(dòng)
在四邊形內(nèi)角和定理的教學(xué)中,讓每位學(xué)生任意畫(huà)一個(gè)四邊形,然后用剪刀剪下來(lái),再把它的四個(gè)角也剪下來(lái)拼在一起,問(wèn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)了什么?學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作發(fā)現(xiàn)四邊形四個(gè)內(nèi)角拼在一起等于一個(gè)圓周角即360°,最后再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行說(shuō)理論證。在講四邊形的外角和時(shí),在教室后面寬敞的地方任意畫(huà)一個(gè)大四邊形(如下圖)。讓一個(gè)學(xué)生從點(diǎn)O出發(fā)轉(zhuǎn)∠1至點(diǎn)A,再轉(zhuǎn)∠2走至點(diǎn)B,轉(zhuǎn)∠3走至點(diǎn)C,轉(zhuǎn)∠4走回至點(diǎn)O。問(wèn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)了什么?學(xué)生發(fā)現(xiàn)剛好轉(zhuǎn)了一圈,感性認(rèn)識(shí)到四邊形四個(gè)外角之和是360°。在多邊形外角和定理的教學(xué)時(shí),也讓學(xué)生以這種方式去理解。通過(guò)開(kāi)展數(shù)學(xué)活動(dòng),讓每一個(gè)學(xué)生都參與數(shù)學(xué),有利于激起學(xué)生的探索熱情、養(yǎng)成學(xué)生的探索習(xí)慣、培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。
二、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生求知欲
在多邊形內(nèi)角和定理的教學(xué)時(shí),作如下設(shè)計(jì):按順序畫(huà)出四邊形、五邊形、六邊形、……n邊形,并經(jīng)過(guò)這些多邊形的一個(gè)頂點(diǎn)作出它的所有對(duì)角線(如下圖)。
問(wèn):四邊形的內(nèi)角和等于多少度?五邊形的內(nèi)角和等于多少度?六邊形呢?……n邊形呢?學(xué)生通過(guò)探索發(fā)現(xiàn):經(jīng)過(guò)n邊形的一個(gè)頂點(diǎn)作n邊形的所有對(duì)角線,可作(n-2)條對(duì)角線,這些對(duì)角線將n邊形分成了(n-2)個(gè)三角形,因此n邊形的內(nèi)角和等于這(n-2)個(gè)三角形的內(nèi)角和即(n-2)×180°。在這個(gè)過(guò)程中,讓學(xué)生體會(huì)到由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由特殊到一般的思維過(guò)程,同時(shí)也領(lǐng)悟到化歸的思想,把多邊形問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角形問(wèn)題。再用下面兩個(gè)問(wèn)題來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解多邊形內(nèi)角和定理及化歸思想:(1)在多邊形內(nèi)部任取一點(diǎn)0,將點(diǎn)0與各頂點(diǎn)連接,得幾個(gè)三角形?n邊形內(nèi)角和怎樣計(jì)算?(如下圖)
三、運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段和直觀教具,提高學(xué)習(xí)效果
在平行四邊形及其性質(zhì)的教學(xué)中,制作課件,利用多媒體手段使圖形動(dòng)化,讓學(xué)生觀察。問(wèn):什么是平行四邊形?然后啟發(fā)學(xué)生從平行四邊形的邊、角、對(duì)角線等方面去思考。經(jīng)過(guò)觀察、思考和討論,從而得出平行四邊形的性質(zhì),再讓他們進(jìn)行說(shuō)理證明。
在“梯形”的教學(xué)中,為使學(xué)生理解作輔助線的方法,教師準(zhǔn)備一些梯形硬紙片(大小不相等)和一個(gè)小三角形硬紙片,讓學(xué)生觀察。并提出問(wèn)題:(1)能把梯形分成兩個(gè)三角形嗎?(2)能把梯形分成一個(gè)平行四邊形和一個(gè)三角形嗎?(3)能把一個(gè)梯形分成一個(gè)矩形和兩個(gè)三角形嗎?(4)要把梯形變成一個(gè)大的三角形,怎么辦?教師可提示:在梯形的上底拼上一個(gè)小三角形,試試看。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作很快回答出了上述問(wèn)題。這些問(wèn)題為學(xué)生后面學(xué)習(xí)等腰梯形的性質(zhì)和判定作了很好的鋪墊,也為證明有關(guān)梯形幾何題作輔助線的方法有了一定的理解。運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段和直觀教具,有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
四、鼓勵(lì)合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新能力
在三角形和梯形的中位線定理的教學(xué)中,事先準(zhǔn)備好若干三角形、梯形硬紙片和若干把剪刀。給各小組的問(wèn)題是:你能把一個(gè)三角形剪去一個(gè)內(nèi)角拼成一個(gè)平行四邊形嗎?你能把一個(gè)梯形剪去一個(gè)內(nèi)角拼成一個(gè)三角形嗎?如何剪怎樣拼?看哪一組先完成任務(wù)。各小組各抒己見(jiàn),共同合作,每個(gè)組都有自己與眾不同的答案,每個(gè)小組派代表?yè)尨?。各小組將所剪拼圖形貼到黑板上或墻上,剪拼方法有若干種(如圖)。表?yè)P(yáng)優(yōu)先完成任務(wù)者。然后進(jìn)行說(shuō)理論證,這種方法能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。
圖1沿中位線DE剪,把ADE繞點(diǎn)E旋轉(zhuǎn)至CEF位置得平行四邊形DBCF
圖2沿AE剪,點(diǎn)E是CD的中點(diǎn),把AED繞點(diǎn)E轉(zhuǎn)動(dòng)180°到FEC得ABF
圖3沿中位線EF剪,把梯形AEFD繞F轉(zhuǎn)動(dòng)180°到HGFC的位置得平行四邊形BHGE
五、教給學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)習(xí)效率
每門(mén)學(xué)科都有其自身特點(diǎn)和思維方法。數(shù)學(xué)也是如此,教師要教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法和思維策略。如:在四邊形的教學(xué)中,教學(xué)重點(diǎn)是特殊四邊形的定義、性質(zhì)及其判定,而性質(zhì)又是通過(guò)對(duì)四邊形的邊、角、對(duì)角線等的研究與分析獲得的。特殊四邊形的判定又恰好是其性質(zhì)的逆命題。因此,學(xué)習(xí)四邊形,要抓住四邊形的邊、角、對(duì)角線及其性質(zhì)、判定這一關(guān)鍵來(lái)學(xué)習(xí)。掌握了學(xué)習(xí)方法,學(xué)習(xí)效率會(huì)大大提高。教學(xué)生學(xué)以致用。如:(1)四邊形的不穩(wěn)定性在日常生活中有什么用,請(qǐng)舉一些例子;如何克服四邊形的不穩(wěn)定性?(2)形狀、大小完全相同而不規(guī)則的四邊形可以用來(lái)鑲嵌地板嗎?為什么?讓學(xué)生剪一些硬紙片親自實(shí)踐一下。(3)工人師傅在做門(mén)框或矩形零件時(shí),常用測(cè)量平行四邊形的兩條對(duì)角線是否相等來(lái)檢查直角的精度,這是根據(jù)什么道理?(4)如何利用三角形中位線定理來(lái)測(cè)量池塘的長(zhǎng)度?(5)怎樣計(jì)算人字形梯子橫檔的長(zhǎng)度?學(xué)生在學(xué)中用,在用中學(xué),就能進(jìn)一步理解和鞏固所學(xué)知識(shí)。
總之,數(shù)學(xué)教學(xué)要以學(xué)生主動(dòng)發(fā)展為宗旨,充分考慮學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)、認(rèn)知規(guī)律和年齡特點(diǎn),積極開(kāi)展數(shù)學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生在活動(dòng)中、在動(dòng)手操作中學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí);在直觀形象化教學(xué)中獲取數(shù)學(xué)知識(shí);在學(xué)以致用中理解和鞏固所學(xué)知識(shí)……這就要求教師認(rèn)真學(xué)習(xí)新的教育思想,改變教學(xué)觀念和教學(xué)行為,認(rèn)真分析研究課程,整合教學(xué)資源,精心設(shè)計(jì)教學(xué),使教學(xué)更符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和規(guī)律,以不斷促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
一、 單一正多邊形在一個(gè)頂點(diǎn)的密鋪
1. 正n邊形的內(nèi)角度數(shù)
從內(nèi)角和公式考慮:n邊形的內(nèi)角和等于(n-2)?180°,而正n邊形的每個(gè)內(nèi)角相等,則其度數(shù)為. 從外角和考慮:多邊形的外角和等于360°,正n邊形的每個(gè)外角相等,則每一個(gè)外角的度數(shù)為,所以正n邊形的每個(gè)內(nèi)角為180°-.
2. 能單獨(dú)密鋪的正n邊形
幾何圖形鑲嵌成平面的關(guān)鍵是:圍繞一點(diǎn)拼在一起的多邊形的內(nèi)角加在一起恰好組成一個(gè)周角. 據(jù)此,單一正n邊形若能密鋪,則周角是正n邊形內(nèi)角的整數(shù)倍,即360°能被整除.
===2+
2+為正整數(shù)且n為正整數(shù),
n-2為1或2或4,
即n=3、4、6.
因此,能夠單獨(dú)密鋪的正多邊形僅有正三角形、正四邊形和正六邊形.
現(xiàn)在,我們就能明白為什么不能用正五邊形形狀的材料鋪滿地面,原因是正五邊形的地磚會(huì)留有不少縫隙.
3. 任意全等三角形,任意全等四邊形也可密鋪
我們已經(jīng)知道,正三角形和正四邊形可以單獨(dú)密鋪,其實(shí),任意全等三角形,任意全等四邊形也可以單獨(dú)密鋪. 由于任意三角形內(nèi)角和都等于180°,所以6個(gè)形狀大小完全相同的三角形就能密鋪,如圖1:
并且可以發(fā)現(xiàn),三角形的每個(gè)內(nèi)角在每個(gè)拼接點(diǎn)出現(xiàn)兩次,且相等的邊互相重合.
由于任意四邊形的內(nèi)角和等于360°,所以4個(gè)形狀大小完全相同的四邊形也能密鋪,如圖2:
四邊形的每個(gè)內(nèi)角在每個(gè)拼接點(diǎn)出現(xiàn)一次,且相等的邊互相重合.
二、 兩種或兩種以上的正多邊形在一個(gè)頂點(diǎn)的密鋪
1. 邊長(zhǎng)相等的正m邊形和正n邊形在一個(gè)頂點(diǎn)的密鋪
其實(shí)質(zhì)仍然是圍繞一點(diǎn)能否拼成周角. 設(shè)A=,B=,假設(shè)邊長(zhǎng)相等的x個(gè)正m邊形、y個(gè)正n邊形能夠密鋪,則Ax+By=360°(x、y都是正整數(shù)),若x、y存在正整數(shù)解,則可以在某頂點(diǎn)密鋪,反之不能.
比如,用兩種邊長(zhǎng)相等的正三角形和正六邊形能否做平面密鋪(在某一頂點(diǎn)處)?
假設(shè)可以用x個(gè)正三角形、y個(gè)正六邊形進(jìn)行密鋪,則60°?x+120°?y=360°,化簡(jiǎn)得x+2y=6. 因?yàn)閤、y都是正整數(shù),所以只有當(dāng)x=2,y=2或x=4,y=1時(shí)上式才成立,即2個(gè)正三角形和2個(gè)正六邊形或4個(gè)正三角形和1個(gè)正六邊形可以拼成一個(gè)無(wú)縫隙、不重疊的平面圖形.
用類(lèi)似的方法,我們可以發(fā)現(xiàn)正三角形和正方形可以密鋪,正八邊形和正方形可以密鋪……
2. 邊長(zhǎng)相等的正m邊形、正n邊形和正p邊形在一個(gè)頂點(diǎn)的密鋪
同上,設(shè)A=,B=,C=,假設(shè)邊長(zhǎng)相等的x個(gè)正m邊形、y個(gè)正n邊形、z個(gè)正p邊形能夠密鋪,則Ax+By+Cz=360°(x、y、z都是正整數(shù)),若x、y、z存在正整數(shù)解,則可以在一個(gè)頂點(diǎn)密鋪,反之不能.
比如,等邊長(zhǎng)的正三角形、正方形和正六邊形可以在一個(gè)頂點(diǎn)處密鋪,等邊長(zhǎng)的正方形、正六邊形和正十二邊形也可以,有興趣的同學(xué)可以去試試.
3. 四種及四種以上等邊長(zhǎng)正多邊形在一個(gè)頂點(diǎn)的密鋪
由于正n邊形的每個(gè)內(nèi)角為180°-,隨著邊數(shù)n的增大,內(nèi)角也隨之增大,即60°90°108°120°…,顯然60°+90°+108°+120°=378°>360°,所以根本不存在四種及四種以上等邊長(zhǎng)正多邊形在一個(gè)頂點(diǎn)的密鋪.
方法一先證四邊形是矩形,再證有一組鄰邊相等.
例1如圖1,四邊形ABCD是正方形,分別過(guò)點(diǎn)A、C作l1、l2,l1∥l2.作BMl1于點(diǎn)M,DNl1于點(diǎn)N.ND、MB的延長(zhǎng)線分別交l2于點(diǎn)P、Q.求證:四邊形PQMN是正方形.
證明:由PNl1和QMl1可知PN∥QM.因?yàn)镻Q∥NM,∠QMN = 90°,所以四邊形PQMN是矩形.又因?yàn)椤螧AD = 90°,所以∠1 + ∠3 = 90°.又∠1 + ∠2 = 90°,所以∠2 = ∠3.而AB = DA,所以有RtABM ≌ RtDAN(AAS), 得AM = DN.同理,AN = DP.故AM + AN = DN + DP,即MN = PN.所以四邊形PQMN是正方形.
點(diǎn)評(píng):解決此題的關(guān)鍵是先證明四邊形是矩形,再證它的一組鄰邊相等.這是判定正方形常用的方法之一.此外,ABM≌DAN的證法也值得重視.
方法二先證四邊形是菱形,再證它的一個(gè)內(nèi)角是直角.
例2如圖2,正方形CEFG的邊CG在正方形ABCD的邊CD上.點(diǎn)K是BC邊上一點(diǎn),點(diǎn)H在CD的延長(zhǎng)線上,滿足BK = CG = DH.連接AK、KF、FH、HA.求證:四邊形AKFH是正方形.
證明: 由已知條件易得AB = KE = HG = AD,BK = EF = GF = DH,∠B = ∠E = ∠FGH = ∠HDA = 90°,所以由HL得ABK ≌KEF ≌HGF ≌ADH,得AK = KF = FH = HA.因此,四邊形AKFH是菱形.因?yàn)椤? = ∠3,∠1 + ∠3 = 90°,所以∠1 + ∠2 = ∠AHF = 90°.故四邊形AKFH是正方形.
方法三先證四邊形是平行四邊形,再證它的一個(gè)內(nèi)角是直角,并且有一組鄰邊相等.
例3如圖3,在正方形ABCD中,點(diǎn)E、F、G、H分別在邊AB、BC、CD、DA上,滿足AE = BF = CG = DH.AF分別交DE、BG于點(diǎn)M、N,CH分別交BG、DE于點(diǎn)P、Q.求證:四邊形MNPQ是正方形.
證明:因?yàn)镈H = BF,且易知ADBC,所以AHFC,從而四邊形AFCH是平行四邊形,所以AF∥CH.同理,DE∥BG.所以四邊形MNPQ是平行四邊形.易證ADE≌DCH(SAS),所以∠ADE = ∠DCH,則
∠DCH + ∠EDC = ∠ADE + ∠EDC = 90°.故∠DQC = 90°.因此可知∠EQP = 90°.易證AMD≌DQC,DHQ≌CGP,故DM = CQ,DQ = CP,則DM - DQ = CQ - CP,即QM = PQ.故四邊形MNPQ是正方形.