池洛陽
(江蘇省新沂市瓦窯中學(xué) 221400)
勾股定理,又稱畢達(dá)哥拉斯定理,是人類最早證明并應(yīng)用于實(shí)踐的數(shù)學(xué)定理之一.從希臘的畢達(dá)哥拉斯,到埃及金字塔時的建造,再到我國古代數(shù)學(xué)著作《周髀算經(jīng)》,都能看到勾股定理的身影.
對于勾股定理的表述,一般為a2+b2=c2,其中,a、b是直角三角形的兩條直角邊,c是其斜邊.勾股定理的逆定理,往往也被作為勾股定理的一部分.在現(xiàn)行教材中,特別將“勾股定理的逆定理”作為“勾股定理”這一章下的第二節(jié)進(jìn)行編排.其具體表述則為:“如果三角形兩條邊的平方和等于第三邊的平方,那么這個三角形就是直角三角形,且最長邊所對角為直角”.勾股定理:△ABC為直角三角形?a2+b2=c2,及其逆定理:△ABC為直角三角形?a2+b2=c2,也可以看作是學(xué)生最早接觸的一個充分必要命題.
勾股定理及其逆定理,以及其證明過程中的多種數(shù)學(xué)思想,在初中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,也是極為廣泛的.
圖1
圖2
勾股定理的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),不止于勾股定理及其證明過程,如何吃透、消化勾股定理及其證明所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)意義與數(shù)學(xué)思想,才是勾股定理教學(xué)中最為重要和最為困難的部分.
在實(shí)際教學(xué)中,我們應(yīng)當(dāng)抓住以下幾點(diǎn),以幫助學(xué)生更好地理解勾股定理的內(nèi)涵與思想.
前文提及的勾股定理及其證明,不論定理本身的表述,還是定理的證明過程,都過于抽象和略顯脫離實(shí)際,這是不利于初中學(xué)生積極學(xué)習(xí)和充分理解的.因此,在課堂開始之初,渲染濃厚的數(shù)學(xué)文化氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,是極為必要的.
教師可以在課堂之初,介紹畢達(dá)哥拉斯及其證明:“同學(xué)們,你們可以想象得到嗎?在距今4000多年前,巴比侖人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了勾股定理.古希臘的一位名叫畢達(dá)哥拉斯的學(xué)者,在2500年前完成了該定理的證明.而偉大的幾何定理,它被用在了古埃及金字塔的建造之中,也在世界各地,幾乎是每時每刻都發(fā)揮著巨大的作用,而它也是我們今天所要學(xué)習(xí)和掌握的定理,這就是勾股定理——也被稱為畢達(dá)哥拉斯定理.”這樣,學(xué)生對于勾股定理的研究興趣,就自然而然地提升了起來.
除此之外,通過《周髀算經(jīng)》或《九章算術(shù)》中的文言文,打開課堂教學(xué)也是可行的:“同學(xué)們,老師在最近遇到了一段文言文,不知道該怎么翻譯,請問哪位同學(xué)可以幫老師翻譯一下呢?”然后出示:“勾股各自乘,并之為弦實(shí)”,從而引入勾股定理的學(xué)習(xí).
勾股定理及其證明過程,包涵諸多數(shù)學(xué)方法及數(shù)學(xué)思想,這往往是初中學(xué)生所欠缺的.因此,鼓勵學(xué)生親自推演勾股定理的一些證明過程,回顧、思考前人的睿智思想,是有助于其理解和掌握勾股定理的.
需要注意的是,要求學(xué)生實(shí)踐這些證明方法,不是要他們簡單地亦步亦趨地抄抄了事,而是要反復(fù)咀嚼,多加思考,教師也應(yīng)多多提示,每一步的目的和蘊(yùn)含的思想,都要針對性地拆解開來,在整個證明過程都吃透了之后,再讓學(xué)生獨(dú)自證明,真正做到“鉆進(jìn)去,走出來”.
舉出一定的題目與實(shí)例,幫助學(xué)生加以訓(xùn)練,也是極為必要的.考慮到勾股定理在初中數(shù)學(xué)中的重要地位,關(guān)于勾股定理的題目數(shù)不勝數(shù),但這也意味著質(zhì)量上有所差距,教師在選擇題目時,應(yīng)當(dāng)時刻注意題目所要考察的知識點(diǎn)與學(xué)生能力,不能大搞題海戰(zhàn)術(shù).
在選擇相關(guān)題目時,一定要注意題目是否能夠考察學(xué)生數(shù)形結(jié)合思維,在表面問題之上構(gòu)筑直角三角形,將看似不相干的問題轉(zhuǎn)化為勾股定理問題等能力素質(zhì),只有這樣的題目,才能真正幫助學(xué)生徹底掌握勾股定理及其相關(guān)思想方法.
勾股定理作為幾何學(xué)中最為基礎(chǔ)和重要的定理,在初中數(shù)學(xué)中的地位不言自明.因此,在實(shí)際教學(xué)工作中,教師一定要幫助學(xué)生吃透這一重要定理,把握住其包涵的數(shù)學(xué)思想和方法,為日后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).