摘 要:本文從常見的生活中的問題引入對直角三角形勾股定理的探索,通過對邊數(shù)為整數(shù)和不為整數(shù)進行分類探索,并借助于數(shù)學(xué)軟件進行驗證,從而得出勾股定理的內(nèi)容,最后對勾股定理進行了簡單應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:勾股定理;探索;應(yīng)用
一、教學(xué)目標
(1)知識與技能目標:用數(shù)格子(或割、補等)的方法體驗勾股定理的探索過程,會初步運用勾股定理進行簡單的計算和實際運用。
(2)過程與方法目標:在探索勾股定理的過程中,讓學(xué)生經(jīng)歷“觀察-猜想-歸納-驗證”的數(shù)學(xué)過程,并體會數(shù)形結(jié)合和從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法。
(3)情感態(tài)度與價值觀目標:在探索勾股定理的過程中,體驗獲得成功的快樂;通過介紹勾股定理的由來,激勵學(xué)生發(fā)奮學(xué)習(xí)。
二、教學(xué)重點及難點
重點:經(jīng)歷探索及驗證勾股定理的過程,并能用它來解決一些簡單的實際問題。
難點:用面積法探索勾股定理。
三、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境,提出問題
工人師傅用長為4米的直梯將一幅宣傳橫幅掛在墻上高3.4米的位置,如果梯子的底部離墻的距離是1.2米,請問工人師傅能不能完成任務(wù)?
設(shè)計意圖:這樣的設(shè)計是以實際問題為切入點引入新課,反映了數(shù)學(xué)來源于實際生活,產(chǎn)生于人的需要,也體現(xiàn)了知識的發(fā)生過程,解決問題的過程也是一個“數(shù)學(xué)化”的過程,從而引出本節(jié)課探究的主題。
(二)分類探究,發(fā)現(xiàn)定理
1.探究鋪墊
觀察下圖,你知道正方形C的面積是多少嗎?說說你的方法。
設(shè)計意圖:學(xué)生通過合作交流,嘗試探索方格中不同邊長的正方形的面積求法,這樣設(shè)計有利于降低新課的探究難度,為突破難點打下基礎(chǔ)。
2.問題探究
例1:邊數(shù)為整數(shù)的直角三角形
類型一:等腰直角三角形。
觀察下圖,你能發(fā)現(xiàn)各圖中三個正方形的面積之間有何關(guān)系嗎?
學(xué)生通過觀察,歸納發(fā)現(xiàn):
結(jié)論1:以等腰直角三角形兩直角邊為邊長的小正方形的面積的和,等于以斜邊為邊長的正方形的面積。
類型二:一般的直角三角形
由結(jié)論1我們自然產(chǎn)生聯(lián)想:一般的直角三角形是否也具有該性質(zhì)呢?
觀察下圖,你能發(fā)現(xiàn)各圖中三個正方形的面積之間有何關(guān)系嗎?
結(jié)論2:“以直角三角形兩直角邊為邊長的小正方形的面積的和,等于以斜邊為邊長的正方形的面積。
做一做:
(1)你能用直角三角形的邊長,b,c來表示上圖中正方形的面積嗎?
(2)你能發(fā)現(xiàn)直角三角形三邊長度之間存在什么關(guān)系嗎?
(3)分別以3cm,4cm為直角邊作出直角三角形,并測量斜邊的長度,(2)中的規(guī)律對這個三角形仍然成立嗎?
結(jié)論3:直角三角形兩直角邊的平方和,等于以斜邊的平方。
設(shè)計意圖:由直角三角形三邊長為邊的三個正方形的面積關(guān)系,發(fā)現(xiàn)直角三角形三邊的平方關(guān)系,初步得到勾股定理的內(nèi)容.同時,引導(dǎo)學(xué)生具體畫出一個直角三角形,通過計算,進一步驗證勾股定理。
例2:邊數(shù)不為整數(shù)的直角三角形
運用幾何畫板進一步驗證上面的結(jié)論,改變直角三角形的三邊的長度,學(xué)生發(fā)現(xiàn)結(jié)論仍然成立。
設(shè)計意圖:由于邊數(shù)為整數(shù)直角三角形的三邊的平方關(guān)系,對于一般的直角三角形是否也成立?在這里,讓學(xué)生畫圖探討較為困難,因而利用幾何畫板進一步驗證前面得到的結(jié)論,在此基礎(chǔ)上,進一步探討出本節(jié)課的重點----勾股定理。通過邊數(shù)為整數(shù)和不為整數(shù)兩方面的分類探究,充分地讓學(xué)生經(jīng)歷了探索勾股定理的過程,得出的結(jié)論也更具有一般性,較好的突出了重點,突破了難點。
例3:勾股定理:
直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方.如果用[a,b,c]分別表示直角三角形的兩直角邊和斜邊,那么[a2+b2=c2]。
數(shù)學(xué)小史:勾股定理是我國最早發(fā)現(xiàn)的,中國古代把直角三角形中較短的直角邊稱為勾,較長的直角邊稱為股,斜邊稱為弦,“勾股定理”因此而得名。(在西方文獻中又稱為畢達哥拉斯定理)
設(shè)計意圖:通過介紹勾股定理由來的歷史,激發(fā)學(xué)生熱愛祖國,激勵學(xué)生發(fā)奮學(xué)習(xí)。
(三)回歸生活,應(yīng)用新知
解決情境問題。
設(shè)計意圖:讓學(xué)生解決開頭情景中的問題,前呼后應(yīng),增強學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的意識,增加學(xué)以致用的樂趣和信心。
(四)知識拓展 ,鞏固深化
1.情境題:
小明媽媽買了一部29in(74cm)的電視機,小明量了電視機的屏幕后,發(fā)現(xiàn)屏幕只有58cm長和46cm寬,他覺得一定是售貨員搞錯了,你同意他的想法嗎?你能解釋這是為什么嗎?
設(shè)計意圖:增加學(xué)生的生活常識,也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識源于生活,并用于生活。
2.探索題:
做一個長,寬,高分別為50厘米,40厘米,30厘米的木箱,一根長為70厘米的木棒能否放入,為什么?試用今天學(xué)過的知識說明。
設(shè)計意圖:提升難度,學(xué)生通過交流討論的方式,拓展學(xué)生的思維、發(fā)展空間想象能力。
(五)課堂小結(jié),概括要點
教師提問:
1.這一節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)了哪些知識和思想方法?
2.對這些內(nèi)容你有什么體會?與同伴進行交流。
在學(xué)生自由發(fā)言的基礎(chǔ)上,師生共同總結(jié):
1.知識:勾股定理:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方.如果用[a,b,c]分別表示直角三角形的兩直角邊和斜邊,那么[a2+b2=c2]。
2.思想:分類討論、特殊—一般—特殊、形結(jié)合思想。
設(shè)計意圖:鼓勵學(xué)生積極大膽發(fā)言,可增進師生、生生之間的交流、互動,培養(yǎng)學(xué)生語言表達和交流的能力。
(六)布置作業(yè),思維延伸
1.教科書習(xí)題1.1。
2.思考:是不是任意的三角形的三邊長都滿足[a2+b2=c2]?若不是,你能探究出它們滿足什么關(guān)系嗎?和同學(xué)們交流。
設(shè)計意圖:鞏固基礎(chǔ)知識;引發(fā)思考,強化認識勾股定理適用的條件。對于銳角三角形和鈍角三角形,引導(dǎo)學(xué)生利用本節(jié)課的方法得出相應(yīng)的結(jié)論,將本節(jié)課的研究方法延伸到課外。
參考文獻:
[1]陳光林.《勾股定理》學(xué)習(xí)指南[J].中學(xué)生數(shù)理化(八年級數(shù)學(xué))(北師大版),2007(Z2).
作者簡介:
蒙少亭,男,1984年4月,漢族,陜西省,西安市曲江第一中學(xué),從事中學(xué)數(shù)學(xué)教育,研究生,中教二級。