〓〓隨著折紙技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)谡奂堖^(guò)程中發(fā)現(xiàn)許多與數(shù)學(xué)有關(guān)的的問(wèn)題,并運(yùn)用幾何學(xué)知識(shí)加以解決.折紙可以作為一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行研究,這使得折紙逐步發(fā)展為現(xiàn)代幾何學(xué)的一個(gè)分支,成為科學(xué)研究和教學(xué)的工具.初中幾何是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的難點(diǎn),如果能夠把折紙活動(dòng)引入課堂,既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀(guān)察能力,使學(xué)生建立起動(dòng)手操作與動(dòng)腦思考的聯(lián)系,從而促進(jìn)思維能力的發(fā)展.
〓〓一、折紙?jiān)诙ɡ硗茖?dǎo)中的運(yùn)用
1. 三角形內(nèi)角和定理的推導(dǎo)
〓〓(1)操作用紙:長(zhǎng)方形紙.
〓 (2)操作步驟:①在長(zhǎng)方形的AD邊上任意取一點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)P、B兩點(diǎn)折疊,折痕為PB(如圖1);②以同樣方法再過(guò)點(diǎn)P、C兩點(diǎn)折疊,折痕為PC.得到△PBC(如圖2).
〓〓(3)觀(guān)察與思考:在△PBC中,三個(gè)內(nèi)角∠BPC,∠PBC,∠PCB的和為多少?
〓〓(4)思維引導(dǎo):由于長(zhǎng)方形對(duì)邊AB∥BC,故可得∠PBC=∠APB,∠PCB=∠DPC,從而把△PBC的三個(gè)內(nèi)角轉(zhuǎn)移到一個(gè)平角上,得出△PBC內(nèi)角和為180°.
〓〓(5)定理證明:根據(jù)折紙所得的思路,引導(dǎo)學(xué)生過(guò)三角形一個(gè)頂點(diǎn)作對(duì)邊平行線(xiàn),完成定理的證明.
〓〓2. 含30°角的直角三角形性質(zhì)的推導(dǎo)
〓〓(1)操作用紙:長(zhǎng)方形或正方形.
〓〓(2)裁出含角的直角三角形的方法:①將長(zhǎng)方形(或正方形)紙的一組對(duì)邊與重合對(duì)折,折痕記為(如圖3);②將點(diǎn)A折到EF上,且讓折痕通過(guò)點(diǎn)B,折痕記為BH(如圖4);③把△ABH剪下,即為含30°角的直角三角形.
〓〓(3)性質(zhì)探索:過(guò)點(diǎn)H把直角邊AH對(duì)折到斜邊BH上,折痕為GH,點(diǎn)A'為點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(如圖5).再把點(diǎn)B與點(diǎn)H重合對(duì)折(如圖6),可以發(fā)現(xiàn)折痕正好為A'G,從而得到AH=A'H=A'B,即AH=■BH.
〓〓(4)定理證明:根據(jù)折紙的發(fā)現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生在BH上取一點(diǎn)A′,使A′H=AH,再過(guò)點(diǎn)A′作A′G⊥BH交AB于G,再進(jìn)行證明.
〓〓二、折紙?jiān)诮虒W(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用
〓〓1. ■長(zhǎng)方形
〓〓《二次根式》單元活動(dòng)中,給出了常打印紙張的長(zhǎng)和寬,讓學(xué)生通過(guò)計(jì)算器發(fā)現(xiàn)這個(gè)比值與■的關(guān)系.一般把長(zhǎng)與寬的比為■:1的長(zhǎng)方形稱(chēng)為■長(zhǎng)方形.這個(gè)關(guān)系通過(guò)折紙活動(dòng)很容易得出.
〓〓(1)操作體驗(yàn)
〓〓①將A4長(zhǎng)方形紙ABCD的短邊AB折到AD上,折痕為AE(如圖7).②過(guò)點(diǎn)A將AD折到AE上,折痕為AF(如圖8).通過(guò)折疊發(fā)現(xiàn)點(diǎn)D剛好與點(diǎn)E重合.
〓〓(2)思考分析
由AD與AE重合,得AD=AE.若設(shè)AB=1,則AD=AE=■,故長(zhǎng)方形ABCD的長(zhǎng)與寬的比為■:1.
〓〓(3)拓展延伸
〓〓①把A4長(zhǎng)方形紙ABCD較短的對(duì)邊AB與CD重合對(duì)折,折痕為EF(如圖9),所得的兩個(gè)全等的長(zhǎng)方形也是■長(zhǎng)方形.
〓〓②計(jì)算:由于ABCD是■長(zhǎng)方形,設(shè)AB=1,則ED=■AD=■,故EF:ED=1:■=■:1,可得兩個(gè)長(zhǎng)方形均為■長(zhǎng)方形.
〓〓若把長(zhǎng)方形繼續(xù)對(duì)折下去,每次對(duì)折所得的長(zhǎng)方形均為■長(zhǎng)方形(如圖10).
〓〓2. 黃金矩形
〓〓寬與長(zhǎng)的比是■(約為0.618)的矩形叫做黃金矩形.黃金矩形給人以協(xié)調(diào)、勻稱(chēng)的美感.
〓〓在《四邊形》這章節(jié)的教學(xué)活動(dòng)中,教材給出了用長(zhǎng)方形紙折黃金矩形的方法.為簡(jiǎn)化操作,可用正方形進(jìn)行折疊,并用面積法給出證明.
〓〓(1)操作方法
〓〓①將正方形紙ABCD的邊AB與CD重合對(duì)折,折痕為EF.②過(guò)點(diǎn)C、E兩點(diǎn)折疊.③將BC與CD重合對(duì)折,折痕為CH;④過(guò)點(diǎn)H,將AH折到BH上,折痕為HG,則長(zhǎng)方形BCGH為黃金矩形(如圖11).
〓〓(2)計(jì)算:連接EH,設(shè)正方形邊長(zhǎng)為2,BH=x,則CE=■.
S△HCE=■CE·HB'=■x,又S△HCE=S正方形ABCD-S△AHC-S△BHC-S△CDE=2-■x,得■x=2-■x,解得x=■-1,所以矩形BCGH的寬與長(zhǎng)的比為■,故矩形BCGH為黃金矩形.
〓〓三、折紙?jiān)诜治鲋锌碱}中的運(yùn)用
〓〓圖形的變換是初中幾何的重要內(nèi)容.折疊是一種軸對(duì)稱(chēng)變換,每年的中考題中都有很多與折疊相關(guān)的題目.用折紙的方法去分析這些題目,讓學(xué)生親自動(dòng)手嘗試,有助于學(xué)生理解題目,開(kāi)闊思路,從而提高解題能力.
〓〓例1:(2013 河南省中考)如圖12,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,點(diǎn)E是BC邊上一點(diǎn),連接AE,把∠B沿AE折疊,使點(diǎn)B落在點(diǎn)B'處,當(dāng)△CEB′為直角三角形時(shí),BE的長(zhǎng)為 .
〓〓在分析題目前,教師可先讓學(xué)生動(dòng)手嘗試,折出△CEB′為直角三角形的情況,并互相交流不同的折法.學(xué)生通過(guò)嘗試可以發(fā)現(xiàn),若B′為直角頂點(diǎn),則A、B′、C三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上,也就是把AB折到對(duì)角線(xiàn)AC上(如圖13).若點(diǎn)E為直角頂點(diǎn),則要把AB折到AD邊上,此時(shí)四邊形ABEB'為正方形(如圖14).若點(diǎn)C為直角頂點(diǎn),則必須把點(diǎn)B折到CD邊上,顯然是做不到的,故共有兩種情況,對(duì)這兩種情況分別解答即可得出答案.
〓〓例2:(2013 蘇州市中考)如圖15,在矩形ABCD中,點(diǎn)E是邊CD的中點(diǎn),將△ADE沿AE折疊后得到△AFE,且點(diǎn)F在矩形ABCD內(nèi)部.將AF延長(zhǎng)交邊BC于點(diǎn)G.若■=■,則■=(用含k的代數(shù)式表示).
〓〓可設(shè)CG=1,GB=k,則AD=BC=k+1,故此題的突破點(diǎn)就在如何用k來(lái)表示AB.若讓學(xué)生動(dòng)手去折疊一下,在折紙過(guò)程中很容易發(fā)現(xiàn),EC可以折到EF上,折痕剛好是EG(如圖16),故AG可表示為2+k,根據(jù)勾股定得出AB=2■,即可得出答案■.
〓〓在折紙過(guò)程的不斷嘗試中,學(xué)生會(huì)加深對(duì)幾何問(wèn)題的理解,不斷提高觀(guān)察能力和想象能力,拓展思路,提高思維能力.把折紙技術(shù)引進(jìn)初中數(shù)學(xué)課堂,利用折紙進(jìn)行輔助教學(xué),是提高初中幾何教學(xué)效果的有效嘗試.
責(zé)任編輯〓羅峰