第一篇:動(dòng)態(tài)幾何教案(完)
龍文教育浦東分校張楊路校區(qū)學(xué)生個(gè)性化教案 教育是一項(xiàng)良心工程
課題:動(dòng)態(tài)幾何
學(xué)生:
教師:吳大旺
時(shí)間:
學(xué)生評(píng)價(jià)
◇特別滿意
◇滿意
◇一般
◇不滿意
【回顧與思考】
?動(dòng)點(diǎn)問題?
類別?動(dòng)線問題?動(dòng)形問題?
【例題經(jīng)典】
會(huì)“靜”中求動(dòng)
例
1(2004年吉林?。┤鐖D,已知拋物線y=x2-ax+a+2與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)D(0,8),直線DC平行于x軸,交拋物線于另一點(diǎn)C.運(yùn)點(diǎn)P以每秒2?個(gè)單位長(zhǎng)度的速度從點(diǎn)C出發(fā),沿C→D運(yùn)動(dòng).同時(shí),點(diǎn)Q以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度從點(diǎn)A出發(fā),沿A→B運(yùn)動(dòng).連結(jié)PQ,CB設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.
(1)求a的值;
(2)當(dāng)t為何值時(shí),PQ平行于y軸;
(3)當(dāng)四邊形PQBC的面積等于14時(shí),求t的值.
【分析】由PQ∥y軸和DC∥x軸這一靜態(tài),得OQ=PD,求t的值.
會(huì)由“特殊”推出“一般”
例
2(2005年南京市)如圖,形如量角器的半圓O的直徑DE=12cm,?形如三角板的△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,BC=12cm.半圓O以2cm/s的速度從左向右運(yùn)動(dòng),?在運(yùn)動(dòng)過程中,點(diǎn)D,E始終在直線BC上,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s),當(dāng)t=0s時(shí),半圓O在△ABC?的左側(cè),OC=8cm.
(1)當(dāng)t為何值時(shí),△ABC的一邊所在的直線與半圓O所在的圓相切?
(2)當(dāng)△ABC的一邊所在的直線與半圓O所在的圓相切時(shí),如果半圓O與直徑DE?圍成的區(qū)域與△ABC三邊圍成的區(qū)域有重疊部分,求重疊部分的面積.
【會(huì)用“類比的思想”探究圖形的變化】
例
3(2006年臨沂市)如圖,在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm,設(shè)P、Q分別為BD、?BC上的動(dòng)點(diǎn),在點(diǎn)P自點(diǎn)D沿DB方向作勻速移動(dòng)的同時(shí),點(diǎn)Q自點(diǎn)B沿BC方向向點(diǎn)C?作勻速移動(dòng),移動(dòng)的速度都為1cm/s,設(shè)P、Q移動(dòng)的時(shí)間為t(0 2(1)寫出△PBQ的面積S(cm)與時(shí)間t(s)之間的函數(shù)表達(dá)式,當(dāng)t為何值時(shí),S?有最大值?最大值是多少? (2)當(dāng)t為何值時(shí),△PBQ為等腰三角形? (3)△PBQ能否成為等邊三角形?若能,求t的值;若不能,說明理由. 地址:張楊路1818號(hào)(近巨野路) 電話:021—50280417 您的孩子就是我們的孩子 龍文教育浦東分校張楊路校區(qū)學(xué)生個(gè)性化教案 教育是一項(xiàng)良心工程 【考點(diǎn)精練】 1.(2005年西寧市)如圖1,將正方形ABCD中的△ABP繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)能與△CBP重合,若BP=4,則點(diǎn)P所走過的路徑長(zhǎng)為_________. (1) (2) (3)2.(2005年福州市)如圖2,EF過矩形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn)O,且分別交AB、CD于E、F,那么陰影部分的面積是矩形ABCD面積的() A.111B. C. D. 543103.(2005年北京市)如圖3,在ABCD中,∠DAB=60°,BC=3,點(diǎn)P從起點(diǎn)O出發(fā),?沿DC、CB向終點(diǎn)B勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)點(diǎn)P所走過的路程為x,點(diǎn)P經(jīng)過的線段與線段AD、AP所圍成圖形的面積為y,y隨x的變化而變化.在下列圖像中,能正確反映y與x的函數(shù)關(guān)系的是() ? 4.(2006年臨沂市)如圖,小正六邊形沿著大正六邊形的邊緣順時(shí)針滾動(dòng),小正方形的邊長(zhǎng)是大正六邊形邊長(zhǎng)的一半,當(dāng)小正六邊形由圖①位置滾動(dòng)到圖②位置時(shí),線段OA繞點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)過的角度為_______度. 5.如圖直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(2,4),B(5,0),動(dòng)點(diǎn)P從B點(diǎn)出發(fā),沿BO向終點(diǎn)O?運(yùn)動(dòng),動(dòng)點(diǎn)Q從A點(diǎn)出發(fā)向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),速度均為每秒1個(gè)單位,設(shè)從出發(fā)起運(yùn)動(dòng)了xs. (1)點(diǎn)Q坐標(biāo)為______(用含x的式子表示) (2)當(dāng)x為何值時(shí),△APQ為一個(gè)以AP為腰的等腰三角形? (3)設(shè)PQ的中點(diǎn)為G,請(qǐng)你探求點(diǎn)G隨點(diǎn)P、Q運(yùn)動(dòng)所形成的圖形并說明理由. 地址:張楊路1818號(hào)(近巨野路) 電話:021—50280417 您的孩子就是我們的孩子 龍文教育浦東分校張楊路校區(qū)學(xué)生個(gè)性化教案 教育是一項(xiàng)良心工程 6.(2006年杭州市)在三角形ABC中,∠B=60°,BA=24cm,BC=16cm.現(xiàn)有動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿射線AB向點(diǎn)B方向運(yùn)動(dòng);動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā),沿射線CB也向點(diǎn)B方向運(yùn)動(dòng),?如果點(diǎn)P的速度是4cm/s,點(diǎn)Q的速度是2cm/s,它們同時(shí)出發(fā),求: (1)幾秒鐘以后,△PBQ的面積是△ABC的面積的一半? (2)在第(1)問的前提下,P、Q兩點(diǎn)之間的距離是多少? 7.(2006年濟(jì)南市)已知半徑為R的⊙O′經(jīng)過半徑為r的⊙O的圓心,⊙O與⊙O?′交于E、F兩點(diǎn). (1)如圖甲,連結(jié)⊙O′交于⊙O于點(diǎn)C,并延長(zhǎng)交⊙O′于點(diǎn)D,過點(diǎn)C作⊙O?的切線交⊙O′于A、B兩點(diǎn),求OA.OB的值; (2)若點(diǎn)C為⊙O上一動(dòng)點(diǎn),.. ①當(dāng)點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到⊙O′內(nèi)時(shí),如圖乙,過點(diǎn)C作⊙O′的切線交⊙O于A、B兩點(diǎn),則OA·OB的值與(1)中的結(jié)論相比較有無變化?請(qǐng)說明理由. ②當(dāng)點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到⊙O′外時(shí),過點(diǎn)C作⊙O的切線,若能交⊙O′于A、B兩點(diǎn),如圖丙,則OA·OB的值與(1)中的結(jié)論相比較有無變化?請(qǐng)說明理由. 8.(2005年黃岡市)如圖,在直角坐標(biāo)系中,O是原點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(18,0),B(18,6),C(8,6),四邊形OABC是梯形.點(diǎn)P、Q同時(shí)從原點(diǎn)出發(fā),?分別作勻速運(yùn)動(dòng),其中點(diǎn)P沿OA向終點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),速度為每秒1個(gè)單位,點(diǎn)Q沿OC,CB向終點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),當(dāng)這兩點(diǎn)有一點(diǎn)到達(dá)自己的終點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)也停止運(yùn)動(dòng). (1)求出直線OC的解析式及經(jīng)過O、A、C三點(diǎn)的拋物線的解析式. (2)試在(1)中的拋物線上找一點(diǎn)D,使得以O(shè)、A、D為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)D的坐標(biāo). 地址:張楊路1818號(hào)(近巨野路) 電話:021—50280417 您的孩子就是我們的孩子 龍文教育浦東分校張楊路校區(qū)學(xué)生個(gè)性化教案 教育是一項(xiàng)良心工程 (3)設(shè)從出發(fā)起,運(yùn)動(dòng)了t秒,如果點(diǎn)Q的速度為每秒2個(gè)單位,試寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo),?并寫出此時(shí)t的取值范圍. (4)設(shè)從出發(fā)起,運(yùn)動(dòng)了t秒,當(dāng)P、Q兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程之和恰好等于梯形OABC周長(zhǎng)的一半,這時(shí),直線PQ能否把梯形的面積也分成相等的兩部分,如有可能,請(qǐng)求出t?的值;如不可能,請(qǐng)說明理由. 9.(2005年呼和浩特市)如圖(1),AB是⊙O直徑,直線L交⊙O于C1,C2,AD⊥L,垂足為D. (1)求證:AC1·AC2=AB·AD; (2)若將直線L向上平移(如圖(2)),交⊙O于C1,C2,使弦C1C2與直徑AB相交(交點(diǎn)不與A,B重合),其他條件不變,請(qǐng)你猜想,AC1,AC2,AB,AD之間的關(guān)系,并說明理由. (3)若將直線L平移到與⊙O相切時(shí),切點(diǎn)為C,其他條件不變,請(qǐng)你在圖(3)上畫出變化后的圖形,標(biāo)好相應(yīng)字母并猜想AC,AB,AD的關(guān)系是什么?(只寫出關(guān)系,不加以說明). 地址:張楊路1818號(hào)(近巨野路) 電話:021—50280417 您的孩子就是我們的孩子 動(dòng)態(tài)幾何學(xué)習(xí)心得 幾何畫板不是一個(gè)一般的繪圖軟件,不僅制作出的圖形是動(dòng)態(tài)的,而且注重?cái)?shù)學(xué)表達(dá)的準(zhǔn)確性。因此,應(yīng)該從數(shù)學(xué)的角度看待這個(gè)軟件,在理解中學(xué)習(xí)它,這樣就比較容易理解有關(guān)操作的規(guī)定,掌握操作方法,合理地進(jìn)行操作,盡快掌握它的功能。反過來,當(dāng)需要構(gòu)造某個(gè)圖形,進(jìn)行某種操作時(shí),就會(huì)自覺地滿足軟件對(duì)該項(xiàng)操作需要的前提條件。 首先用幾何畫板創(chuàng)設(shè)情景,靜態(tài)變動(dòng)態(tài),其次幾何畫板“數(shù)形結(jié)合”,抽象變形象,微觀變宏觀,能夠揭示知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)思維能力、開發(fā)智力的工具。 通過這個(gè)課程的學(xué)習(xí)使我受益匪淺,對(duì)幾何畫板有了一個(gè)全面直觀的認(rèn)識(shí)。在以后的教育教學(xué)中,我要堅(jiān)持不斷學(xué)習(xí),提高自己的課件制作水平。幾何畫板是一個(gè)在數(shù)學(xué)領(lǐng)域里進(jìn)行創(chuàng)造、探索和分析等方面有著廣泛應(yīng)用的軟件系統(tǒng)。利用幾何畫板,您可以構(gòu)造交互式的數(shù)學(xué)模型,可用于從事形與數(shù)的基礎(chǔ)研究,構(gòu)造高級(jí)的、動(dòng)態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)的插圖。不僅學(xué)習(xí)了幾何畫板的應(yīng)用知識(shí),而且認(rèn)識(shí)了很多同行,并從他們那里學(xué)到了不少知識(shí)。通過這學(xué)期的學(xué)習(xí),感覺《幾何畫板》是個(gè)很不錯(cuò)的學(xué)習(xí)輔助軟件,相比較FLASH等的軟件,它的本身占用資源較少,操作簡(jiǎn)單,學(xué)習(xí)起來也較容易,而且在平時(shí)的教學(xué)中,用他去制作一些課件,不需要浪費(fèi)太多的時(shí)間,但僅僅這花幾天的學(xué)習(xí)要想將這個(gè)軟件運(yùn)用自如還是不可能的,老師只能領(lǐng)導(dǎo)你去認(rèn)識(shí)它,真正的對(duì)它熟悉還要在平時(shí)的教學(xué)中多多運(yùn)用,自己去鉆研。同時(shí),通過學(xué)習(xí),還讓我體會(huì)到了,在運(yùn)用課件輔助教學(xué)時(shí),不僅僅是去制作課件,在制作過程中,要對(duì)這節(jié)課完全理解,從原理上明白這節(jié)課的實(shí)質(zhì)內(nèi)容,再細(xì)化到如何去制作,才能讓我簡(jiǎn)單明了的理解這節(jié)課,是在制作過程中的關(guān)鍵點(diǎn)。通過這次幾何畫板的學(xué)習(xí),感覺受益匪淺! 初中幾何動(dòng)態(tài)教學(xué)初探 “九年義務(wù)教育全日制初級(jí)中學(xué)《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》(試用)”中提出,初中數(shù)學(xué)的教學(xué)目的之一:培養(yǎng)學(xué)生良好的個(gè)性品質(zhì)和初步辨證唯物主義觀點(diǎn)。良好的個(gè)性品質(zhì)是指:正確的學(xué)習(xí)目的,濃厚的學(xué)習(xí)興趣,頑強(qiáng)的學(xué)習(xí)毅力,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新的精神和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣;而初中數(shù)學(xué)中的辨證唯物主義教育因素之一是:數(shù)學(xué)內(nèi)容中,普遍存在的運(yùn)動(dòng)變化、相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化等觀點(diǎn)。本文想就初中幾何教學(xué)中如何通過幾何動(dòng)態(tài)教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義思想教育,談?wù)勎业拇譁\認(rèn)識(shí)。 我們經(jīng)常會(huì)聽到老師和學(xué)生有這樣的反映,幾何難教,幾何難學(xué)?!半y”的原因之一就是圖形關(guān)系復(fù)雜,變化多樣。老師在幾何教學(xué)中演示的圖形都是靜態(tài)的,不能將圖形的任意位置展示給學(xué)生,在給出一個(gè)或有限的幾個(gè)圖形之后,就將一些重要的幾何規(guī)律簡(jiǎn)單地介紹給了學(xué)生。而學(xué)生在作題時(shí),由于圖形位置變化,或位置關(guān)系復(fù)雜,就變得茫然不知所措了,這時(shí)老師也開始變得急燥了,覺得概念已講得很清楚了,怎么還不會(huì),幾何難教難學(xué)的矛盾就產(chǎn)生了。 如何解決這個(gè)矛盾呢?我想還是要從幾何的精髓問題入手?!皫缀尉褪窃诓粩嘧兓膸缀螆D形中,研究不變的幾何規(guī)律”。比如 圖1 1.不論三角形的位置、大小、形狀和方向如何變化,三角形的3條高線都交于一點(diǎn)(如圖1); 圖2 2.不論四邊形如何變化,四邊形的四邊中點(diǎn)順序連接成的圖形永遠(yuǎn)是平行四邊形(如圖2)等等,不勝枚舉。對(duì)于第一個(gè)問題,傳統(tǒng)教學(xué)中都是利用尺子作圖,各種情況只作一個(gè)圖形,很有限,不能說明問題;對(duì)于第二個(gè)問題,在以往的教學(xué)中絕大多數(shù)老師都是以例題形式給讓學(xué)生證明。我現(xiàn)在想辦法讓三角形或四邊形任意動(dòng)起來,讓學(xué)生觀察:三角形的3條高線交于一點(diǎn);四邊中點(diǎn)順序連接成的圖形永遠(yuǎn)是平行四邊形。有了這樣一個(gè)感性認(rèn)識(shí),再深入研究就成為自覺自愿的了。學(xué)生從運(yùn)動(dòng)的幾何圖形中找出的幾何規(guī)律,印象會(huì)很深,而且?guī)缀螆D形有這樣的動(dòng)態(tài)效果,很容易吸引這些初中學(xué)生,讓他們覺得幾何課有意思,從而愿意上幾何課。 我的這些想法是有理論根據(jù)的,因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想的一個(gè)重要方面,在中學(xué)幾何教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)的建立?,F(xiàn)代教育理論認(rèn)為:數(shù)學(xué)知識(shí)不是老師教會(huì)的,而是學(xué)生必須經(jīng)過頭腦想象和理解椉唇ü箺才能真正學(xué)會(huì)的。老師傳遞給學(xué)生的只是知識(shí)信息,學(xué)生通過接收這些信息,聯(lián)系他們頭腦中舊有的知識(shí)結(jié)構(gòu),構(gòu)造出他所能理解掌握的新知識(shí),在幾何教學(xué)中,對(duì)于那些相對(duì)于學(xué)生來說復(fù)雜而又抽象的圖形,需要在老師的引導(dǎo)下,從不斷運(yùn)動(dòng)變化的圖形中,從不同的角度反復(fù)觀察、探索、發(fā)現(xiàn),找出規(guī)律,“從而建立起學(xué)生自己的‘經(jīng)驗(yàn)體系’棗即猜想可能的結(jié)論,最后再在老師和書本的幫助下證明猜想的結(jié)論,從而建立起學(xué)生自己的‘邏輯思維體系’。即完成‘在變化的圖形中發(fā)現(xiàn)恒定不變的幾何規(guī)律’”。 對(duì)于一個(gè)幾何圖形來說,各種元素之間的位置關(guān)系實(shí)際上是處于變化的相互依存的狀態(tài),動(dòng)是絕對(duì)的,靜是相對(duì)的,這就產(chǎn)生了幾何變換。在初中平面幾何中,常見的幾何變換有:全等變換、相似變換和等積變換等。在實(shí)際教學(xué)中,要想辦法創(chuàng)造有變有不變的狀態(tài),讓有利于解題的條件保持不變,而將不利于解題的條件變?yōu)橛欣模@就是利用運(yùn)動(dòng)變化中不變的規(guī)律解題的主要思想。 如何實(shí)現(xiàn)讓幾何圖形動(dòng)起來,讓學(xué)生在“動(dòng)中找靜”,以往的幾何教學(xué)很難做到,因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的幾何教學(xué)中,用常規(guī)作圖工具(紙、筆、尺)手工繪制的圖形都是靜態(tài)的,雖然它能教給學(xué)生規(guī)范作圖,但這樣很容易掩蓋極其重要的幾何規(guī)律。有的老師可以制作很精制的投影抽拉片,使部分圖形動(dòng)起來,卻很難體現(xiàn)圖形的任意性,以及圖形各部分之間的密切聯(lián)系。針對(duì)這個(gè)問題,我們可利用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué),利用一個(gè)軟件工具棗“幾何畫板”制作我們需要的幾何圖形,并使之任意運(yùn)動(dòng)和動(dòng)畫,在圖形不停地變化過程中,讓學(xué)生觀察,發(fā)現(xiàn)不變的幾何規(guī)律,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到幾何規(guī)律是實(shí)實(shí)在在的科學(xué),不是憑空任意造出來的,要用科學(xué)的頭腦,去分析動(dòng)態(tài)的幾何圖形,從而得到“靜態(tài)”的幾何規(guī)律。 下面結(jié)合例子來說明如何對(duì)初中幾何進(jìn)行動(dòng)態(tài)教學(xué)。(主要設(shè)計(jì)思路) 例1.初中幾何教材P125 *7.12 和圓有關(guān)的比例線段,這一節(jié)的內(nèi)容是相交弦定理,切割線定理及其推論(即圓冪定理)一.相交弦定理: 1.弦AB、CD相交于圓內(nèi)一點(diǎn)P,幾何畫板測(cè)算PA、PB、PC、PD,并計(jì)算PA*PB, PA*PC, PA*PD, PB*PC, PB*PD, PC*PD, 圖形運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生觀察6個(gè)乘積,反復(fù)幾次,學(xué)生得出結(jié)論:只有PA*PB=PC*PD(如圖3)圖3: 教師給出相交弦定理:圓內(nèi)的兩條相交弦, 被交點(diǎn)分成的兩條線段的長(zhǎng)的積相等。 要引導(dǎo)學(xué)生證明(略) 2·將D點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),C、A、B固定,學(xué)生觀察,PD逐漸變短,當(dāng)測(cè)算值PD=0時(shí),同時(shí)PB=0,此時(shí)P、B、D三點(diǎn)重合。問學(xué)生結(jié)論是否成立。(如圖4) 圖4: 3.讓AB運(yùn)動(dòng)至過圓心時(shí)停住,AB為直徑,讓CD任意與AB垂直,此時(shí)觀察四個(gè)測(cè)算值,總有PC=PD,讓學(xué)生修改結(jié)論P(yáng)C2 =PA*PB。引導(dǎo)學(xué)生用語言敘述:如果弦與直徑垂直相交,那么弦的一半是它分直徑所成的兩條線段的比例中項(xiàng)。(如圖5)圖5: 二.割線定理: 圖6: 將P點(diǎn)運(yùn)動(dòng),在P點(diǎn)從圓內(nèi)到圓外之間反復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,讓學(xué)生觀察6個(gè)乘積,發(fā)現(xiàn)依然有PA*PB=PC*PD。引導(dǎo)學(xué)生敘述:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條割線,這一點(diǎn)到每條割線與圓的交點(diǎn)的兩條線段長(zhǎng)的積相等。(注:此處與教材講解順序不一樣,有待探討)。 通過觀察分析,比較圖形,引導(dǎo)學(xué)生歸納出相交弦定理與割線定理的相同點(diǎn):0 ①定理中的條件都是兩條相交直線分別與圓相交 ②定理中的結(jié)論都是兩條直線的交點(diǎn)到各弦兩端的距離之積相等。于是,可以把相交弦定理和割線定理統(tǒng)一如下形式: 兩條相交直線分別與圓相交,則兩直線的交點(diǎn)到各弦兩端的距離之積相等 3、切割線定理 1.將PA繞P點(diǎn)運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生觀察A、B重合時(shí),有 ⑴PA=PB ⑵PA*PB=PC*PD 由學(xué)生修改結(jié)論:PA2 =PC*PD(注:教材上是PT2 =PA*PB)(如圖7)圖7: 引導(dǎo)學(xué)生用語言敘述:從圓外一點(diǎn)引圓的切線和割線,切線長(zhǎng)是這點(diǎn)到割線與圓交點(diǎn)的兩條線段長(zhǎng)的比例中項(xiàng)。 2.將PD繞P點(diǎn)運(yùn)動(dòng),C、D重合時(shí)觀察時(shí):(1)PC=PD=PA=PB PA*PB=PC*PD(如圖8)圖8: 由學(xué)生修改 PA2 =PC2 ∴PA=PC 正是前面學(xué)過的切線長(zhǎng)定理 四.深入討論 進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生:點(diǎn)P到各弦兩端的距離之積相等,等于什么?有沒有一般規(guī)律?(這是課本P134習(xí)題T 7.4 B組4) 引導(dǎo)學(xué)生分析當(dāng)點(diǎn)P固定,∵過P點(diǎn)的弦有無數(shù)條,選一條過圓心的弦,即直徑:1.當(dāng)P點(diǎn)在圓內(nèi)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生: ∵PA*PB=PC*PD 又PB=R-OP PA=R+OP ∴PA.PB=(R+OP)(R-OP)= R2 -OP2 當(dāng)P為定點(diǎn)時(shí), OP和R均為定值(如圖9)圖9: 當(dāng)P點(diǎn)在圓外時(shí), 學(xué)生獨(dú)立完成。 圖10: 3.歸納總結(jié): 一直線與半徑為R的⊙0相交, 在直線上取一不在圓周上的點(diǎn)P, 則該點(diǎn)到弦兩端的距離之積是定值│R2-OP2│ 告訴學(xué)生:你們和我一起討論并驗(yàn)證的這個(gè)問題實(shí)際上是直線與圓這一節(jié)中一個(gè)重要定理。一方面不僅使學(xué)生數(shù)學(xué)思維得到發(fā)展,也使他們從中 獲得成功的喜悅;另一方面,可以使學(xué)生從不斷變化的幾何圖形中發(fā)現(xiàn)不變的幾何規(guī)律。 例2.①同底等高的一組三角形,底BC固定不動(dòng),頂點(diǎn)A在平行于底邊的直線上滑動(dòng),觀察重心的位置及重心軌跡(計(jì)算機(jī)動(dòng)畫演示)圖:11 觀察發(fā)現(xiàn): ⑴不論三角形如何變化,重心永遠(yuǎn)在三角形內(nèi)。 ⑵同底等高的一組三角形的重心軌跡是一條直線(證明略)。 ②同底等高的一組三角形,底BC固定不動(dòng),頂點(diǎn)A在平行于底邊的直線上滑動(dòng),觀察垂心的位置及垂心軌跡(計(jì)算機(jī)動(dòng)畫演示) 觀察發(fā)現(xiàn): ⑴銳角三角形的垂心在銳角三角形的內(nèi)部;直角三角形 的垂心在直角三角形的直角頂點(diǎn)處;鈍角三角形的垂心在鈍角三角形的外部。 ⑵ 同底等高的一組三角形垂心的軌跡是一條拋物線。(證明略)等等。 盡管在初中幾何中不涉及軌跡問題,我們也可以不提它,但它確是計(jì)算機(jī)演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,可以給學(xué)生看,引起學(xué)生的興趣。 以上是我對(duì)初中幾何進(jìn)行動(dòng)態(tài)教學(xué)的粗淺看法,得到多名老師的一致認(rèn)可,同時(shí)我也給親戚朋友的孩子(初三學(xué)生)進(jìn)行了課余輔導(dǎo),效果不錯(cuò),這些學(xué)生在做習(xí)題時(shí),大部分首先回憶的是計(jì)算機(jī)演示的圖形。然后是定理,并很快結(jié)合已知條件做出了習(xí)題。我想這就達(dá)到了目的,學(xué)生知道從變化的圖形中找出不變的規(guī)律為自己所用。在介紹知識(shí)的同時(shí),滲透了辯證唯物主義思想。文中出現(xiàn)不妥之處,請(qǐng)專家和同行批評(píng)指正。 專題十 幾何中的動(dòng)態(tài)問題 【中考目標(biāo)】 1、以幾何圖形為載體,在等腰三角形、直角三角形、平行四邊形、梯形等特殊圖形中設(shè)立動(dòng)點(diǎn)、線或整體的平移、翻轉(zhuǎn),求解角度、線段、面積等定值問題 2、運(yùn)動(dòng)中一些特殊圖形的性質(zhì)或面積的函數(shù)式及最值 【中考重點(diǎn)】動(dòng)態(tài)中特定時(shí)刻所構(gòu)成的特殊圖形的角度、線段、面積 【中考難點(diǎn)】以靜化動(dòng),確定特定時(shí)刻所形成的幾何圖形,利用其性質(zhì)解決問題 例 一、動(dòng)點(diǎn)問題 A1、(2012萊蕪)在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,若點(diǎn)P在邊AC上移動(dòng),則BP的P最小值為 BC2、(2012蘭州)如圖,AB是⊙O的直徑,弦BC=2cm,F(xiàn)是弦BC的中點(diǎn),∠ABC=60°.若動(dòng)點(diǎn)E以2cm/s的速度從A點(diǎn)出發(fā)沿著A→B→A方向運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s)(0≤t<3),連接EF,當(dāng)△BEF是直角三角形時(shí),t(s)的值為()A、7779 B、1 C、或1 D、或1或 44443、(2012臨沂)已知,在矩形ABCD中,AB=a,BC=b,動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā)沿邊AD向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng). (1)如圖1,當(dāng)b=2a,點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到邊AD的中點(diǎn)時(shí),請(qǐng)證明∠BMC=90°; (2)如圖2,當(dāng)b>2a時(shí),點(diǎn)M在運(yùn)動(dòng)的過程中,是否存在∠BMC=90°,若存在,請(qǐng)給與證明;若不存在,請(qǐng)說明理由; (3)如圖3,當(dāng)b<2a時(shí),(2)中的結(jié)論是否仍然成立?請(qǐng)說明理由. 例 二、動(dòng)線問題 4、(2011義烏改編)已知二次函數(shù)y=x2 —8x+12與x軸交于點(diǎn)A、B,與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為點(diǎn)P,點(diǎn)M是線段OP上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(O、P兩點(diǎn)除外),以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度由點(diǎn)P向點(diǎn)O 運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)M作直線MN∥x軸,交PB于點(diǎn)N.將△PMN沿直線MN對(duì)折,得到△P1MN,在直線MN的運(yùn)動(dòng)過程中,設(shè)△P1MN與梯形OMNB的重疊部分的面積為S,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.求S關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式.例 三、動(dòng)形問題 5、(2012?南充)在Rt△POQ中,OP=OQ=4,M是PQ的中點(diǎn),把一三角尺的直角頂點(diǎn)放在點(diǎn)M處,以M為旋轉(zhuǎn)中心,旋轉(zhuǎn)三角尺,三角尺的兩直角邊與△POQ的兩直角邊分別交于點(diǎn)A、B.(1)求證:MA=MB; (2)連接AB,探究:在旋轉(zhuǎn)三角尺的過程中,△AOB的周長(zhǎng)是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,請(qǐng)說明理由. 6、(2010福州)如圖,在△ABC中,?C?45?,BC?10,高AD?8,矩形EFPQ的一邊QP在BC邊上,E、F兩點(diǎn)分別在AB、AC上,AD交EF于點(diǎn)H。 AHEF?;ADBC(2)設(shè)EF?x,當(dāng)x為何值時(shí),矩形EFPQ的面積最大?并求其最大值;(1)求證:(3)當(dāng)矩形EFPQ的面積最大時(shí),該矩形EFPQ以每秒1個(gè)單位的速度沿射線QC勻速運(yùn)動(dòng)(當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)C重合時(shí)停止運(yùn)動(dòng)),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,矩形EFPQ與△ABC重疊部分的面積為S,求S和t的函數(shù)關(guān)系式。 三、課后作業(yè) 四、選做題 (2011聊城)如圖,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=8cm.點(diǎn)E、F、G分別從點(diǎn)A、B、C同時(shí)出發(fā),沿矩形的邊按逆時(shí)針方向移動(dòng),點(diǎn)E、G的速度均為2cm/s,點(diǎn)F的速度為4cm/s,當(dāng)點(diǎn)F追上點(diǎn)G(即點(diǎn)F與點(diǎn)G重合)時(shí),三個(gè)點(diǎn)隨之停止移動(dòng).設(shè)移動(dòng)開始后第ts時(shí),△EFG的面積為Scm2。(1)當(dāng)t=1s時(shí),S的值是多少? (2)寫出S與t之間的函數(shù)解析式,并指出自變量t的取值范圍; (3)若點(diǎn)F在矩形的邊BC上移動(dòng),當(dāng)t為何值時(shí),以點(diǎn)B、E、F為頂點(diǎn)的三角形與以C、F、G為頂點(diǎn)的三角形相似?請(qǐng)說明理由。 動(dòng)態(tài)幾何測(cè)量教學(xué)案例兩則 彭翕成 華中師范大學(xué)教育信息技術(shù)工程研究中心,武漢 430079 幾何學(xué)是數(shù)學(xué)最古老的分支之一,相傳起源于土地測(cè)量。近些年,測(cè)量之風(fēng)在中學(xué)教學(xué)中相當(dāng)盛行。有些老師采用原始工具,主要是三角板、量角器;有些老師則先進(jìn)一些,采用動(dòng)態(tài)幾何軟件。所謂動(dòng)態(tài)幾何,是指在計(jì)算機(jī)屏幕上畫出各種各樣的動(dòng)態(tài)幾何圖形,且?guī)缀螆D形在變化過程中保持幾何屬性不變;通過幾何圖形的動(dòng)態(tài)變化,使人能更直觀地深刻理解圖形中的幾何規(guī)律,從而達(dá)到真正理解幾何原理的目的。到目前為止,全世界已經(jīng)有幾十種動(dòng)態(tài)幾何軟件,我國主要使用超級(jí)畫板和幾何畫板,一些圖形計(jì)算器也具備動(dòng)態(tài)幾何功能。 筆者認(rèn)為測(cè)量之風(fēng)盛行原因有二。一方面是與這些年高調(diào)提倡的教學(xué)方式、教學(xué)理念接軌,依據(jù)是“老師讓學(xué)生測(cè)量,有益于學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng),有益于學(xué)生協(xié)作精神的形成”;而另一方面是由于傳統(tǒng)測(cè)量非常簡(jiǎn)單,基本上就是不教自會(huì),即使是學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)幾何的測(cè)量功能,也不過是幾分鐘的事情。學(xué)會(huì)之后,則是一本萬利,從初一的三角形內(nèi)角和定理、中位線定理到高三的正、余弦定理,都是可以用測(cè)量來教學(xué)的案例。正因?yàn)槿绱?,很多老師不單自己在教學(xué)演示的時(shí)候喜歡用測(cè)量,有條件的學(xué)校還極力鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手。 對(duì)于測(cè)量,近幾年批評(píng)的意見也不少,而且相當(dāng)尖銳。李大潛院士指出:“老是量,就倒退到尼羅河時(shí)代去了,當(dāng)初古希臘學(xué)者不是‘量’出來的”。張奠宙教授說得更加具體,他以正弦定理的教學(xué)為例,認(rèn)為讓學(xué)生通過測(cè)量發(fā)現(xiàn) abc、、之間的關(guān)系,sinAsinBsinC是一個(gè)敗筆,是一個(gè)忽略數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)的設(shè)計(jì)。 三角板、量角器,我們使用已經(jīng)上千年了,已經(jīng)成為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)必備的工具,而動(dòng)態(tài)幾何軟件是這些古老工具的延伸與發(fā)展。照道理來說,這些工具都應(yīng)該是好的,但為什么老師們使用這些工具,還會(huì)被專家指責(zé)呢?筆者認(rèn)為這是一個(gè)值得探討的問題。首先,我們來看兩個(gè)案例,看看從中能否給我們啟示。案例一:中位線定理的教學(xué) 一位老師在講授中位線定理這一內(nèi)容時(shí),準(zhǔn)備利用超級(jí)畫板作兩次測(cè)量:一次是驗(yàn)證三角形中位線定理,另一次是驗(yàn)證順次連接四邊形的中點(diǎn)所圍成圖形為平行四邊形。這位老師發(fā)現(xiàn),當(dāng)他讓學(xué)生動(dòng)手測(cè)量的時(shí)候,有一小部分學(xué)生懶散地坐著不動(dòng),遠(yuǎn)沒有剛開始接觸超級(jí)畫板那樣積極。課后向幾位學(xué)生調(diào)查情況,學(xué)生們說,這兩道題,書上都有結(jié)論,我們?cè)缇涂催^了,再去測(cè)量不是有點(diǎn)傻么?對(duì)未知的東西充滿好奇,對(duì)已知的東西熟視無睹,這是絕大多數(shù)人存有的心態(tài)。這位老師經(jīng)過反思,覺得不能怪學(xué)生;不過,這些學(xué)生僅僅滿足于記住書上的結(jié)論,而沒有進(jìn)一步思考,這對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是很不利的。 于是在另外一個(gè)班上課時(shí),他首先讓學(xué)生探究這么一個(gè)問題。五邊形ABCDE中,點(diǎn)F、G、H、I分別是AB、BC、CD、DE的中點(diǎn),點(diǎn)J、K分別是FH、GI的中點(diǎn),AE和JK有什么關(guān)系?學(xué)生們積極性很高,馬上打開超級(jí)畫板進(jìn)行測(cè)量,很快發(fā)現(xiàn)AE?4JK(圖1)。老師問:還發(fā)現(xiàn)什么?學(xué)生沒有其他的發(fā)現(xiàn)。能不能證明發(fā)現(xiàn)的結(jié)論呢?學(xué)生們沒有一點(diǎn)頭緒。老師提示說,當(dāng)遇到難題解決不了的時(shí)候,我們是不是退一步,先解決容易的題目;大家還記得如何求多邊形的內(nèi)角和么?學(xué)生說,記得,將多邊形分割成三角形來解決。于是,這位老師就順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生去研究三角形中位線定理和順次連接四邊形的中點(diǎn)所圍成圖形為平行四邊形這兩個(gè)問題。等到快下課時(shí),老師又將學(xué)生引回到五邊形中點(diǎn)的問題。但學(xué)生還是反應(yīng)不過來,因?yàn)樗麄兌祭舷胫绾螌⑽暹呅畏指畛扇切巍_@是思維定式造成的。老師給出提示,也不一定要分割成三角形啊,我們今天不是還學(xué)了四邊形么?這一提示,不少學(xué)生就作出這道題了,輔助線如圖2所示(點(diǎn)L是AD的中點(diǎn));而且還有學(xué)生高興地發(fā)現(xiàn)AE和JK還存在平行關(guān)系。 圖1 圖2 案例二:勾股定理的教學(xué) 勾股定理的數(shù)學(xué)表示形式是a?b?c,從數(shù)的“方”(平方)聯(lián)想形的“方”(正方),不難想到要以Rt?ABC的各邊作正方形ABDE,CBFG和ACHI(圖3),于是有不少老師讓學(xué)生利用超級(jí)畫板測(cè)量面積,驗(yàn)證SABDE?SCBFG?SACHI。但有一個(gè)老師在這個(gè)環(huán)節(jié)遇到了問題。學(xué)生作好圖3后,老師讓學(xué)生測(cè)量面積,自主探究。大多數(shù)學(xué)生都得出了老師想要的那個(gè)答案。但有一個(gè)學(xué)生說,他發(fā)現(xiàn)的有所不同,他發(fā)現(xiàn)了S?ABC?S?BDF?S?CGH?S?AIE(注:超級(jí)畫板測(cè)量面積與幾何畫板不同,只需依次選擇多邊形頂點(diǎn)即可,并不一定要作出該多邊形)。 這位老師感到很吃驚,這是備課時(shí)沒有想到的。仔細(xì)一看,這不正是三角形面積公式 222S?ABC?111absinC?bcsinA?casinB么,只不過用了一次互補(bǔ)的兩個(gè)角正弦相等222而已。但學(xué)生還沒學(xué)過正弦,該怎么解釋呢? 圖3 圖4 一想,其實(shí)也不難,S?ABC?S?HCG是顯然的。而證S?ABC與S?BDF相等也只需以AB和BD為底邊,作出對(duì)應(yīng)的高線CJ和FL即可,而這兩條邊的相等又可轉(zhuǎn)化為求證?CJB??FLB(圖4)。由于?JBC??LBF(與同角互余的兩角相等),根據(jù)HL定理,易證?CJB??FLB。同樣地,可以證明S?ABC?S?AIE。如果作出更多的垂線段,就會(huì)得到一個(gè)類似于趙爽弦圖的圖形(圖5),由此我們可以得到另一種證明。 如圖6,就是分別過點(diǎn)A和D作BC的平行線,分別過點(diǎn)B和E作AC的平行線,四條直線交于M、J、K和L。易證?ABC與正方形AEDB中的四個(gè)三角形都全等,從而BJ?BC?BF,從而S?ABC?S?DBJ?S?BDF。同理可證S?ABC?S?AEL?S?BDF。 特別有意思的是,即使?ABC不是直角三角形,所得4個(gè)三角形面積相等的結(jié)論也是成立的。證明的過程也一樣,因?yàn)樯鲜鰞煞N證明都沒有用到?ACB?90這一條件。學(xué)生們 ?聽完老師的分析,覺得不可思議,馬上又重新作圖進(jìn)行驗(yàn)證。 圖5 圖6 對(duì)于案例一,筆者認(rèn)為雖然是同一個(gè)老師講同一個(gè)內(nèi)容,而且都是使用超級(jí)畫板的測(cè)量功能,其中的變化僅僅是加了一個(gè)例題而已,但后一次課的效果明顯要好很多。前一節(jié)課的測(cè)量,好像有點(diǎn)“為測(cè)量而測(cè)量”的味道;而后一節(jié)課的測(cè)量,是真正的探究式測(cè)量,因?yàn)閷W(xué)生即使提前預(yù)習(xí),也較難作出該題,此時(shí)的測(cè)量落到了實(shí)處。需要指出的是,所增加的例題非常有內(nèi)涵,包括了該節(jié)課的兩個(gè)重要的結(jié)論。例題的選取,則不是靠信息技術(shù)了,而是靠老師的專業(yè)水平;也許不少老師也做過此題,但可能并沒有留意。 對(duì)于案例二,筆者感慨很深。我們的老師花費(fèi)大量的時(shí)間精心備課,設(shè)計(jì)好一個(gè)又一個(gè)的環(huán)節(jié),但有時(shí)候難免也會(huì)遇到設(shè)計(jì)之外的情況。特別是現(xiàn)代社會(huì)的信息來源多元化,中學(xué)生不再像過去那樣,單純地從老師那里吸取知識(shí),而是通過各種渠道來獲取信息,譬如說網(wǎng)絡(luò),圖書館等,超級(jí)畫板一類的軟件也能夠提供給學(xué)生信息。從某種角度來說,信息技術(shù)并沒有給老師帶來輕松,而是帶來壓力,對(duì)老師的要求更高了。但老師的付出是有回報(bào)的,本節(jié)課從勾股定理引出趙爽弦圖是如此地自然,沒有人為的做作,甚至三角形面積公式、正弦定理也呼之欲出。筆者甚至想:正弦定理的教學(xué),能否就由此而來呢? 本文的兩個(gè)案例是筆者近年舉行超級(jí)畫板講座時(shí)與一線教師閑談所得。一位中學(xué)老師很有感慨:俗話說“人強(qiáng)不如家伙強(qiáng)”,但使用了信息技術(shù),教學(xué)效果也并不見得就一定好。筆者非常認(rèn)同這一點(diǎn):技術(shù)是先進(jìn)了,但最后決定成敗的關(guān)鍵因素還是在于教師的數(shù)學(xué)素質(zhì)和教學(xué)設(shè)計(jì)。第二篇:動(dòng)態(tài)幾何學(xué)習(xí)心得
第三篇:初中幾何動(dòng)態(tài)教學(xué)初探[原創(chuàng)]
第四篇:專題十 幾何中的動(dòng)態(tài)問題教案13
第五篇:動(dòng)態(tài)幾何測(cè)量教學(xué)案例兩則