创设问题情境应注意的几个问题
——以“解三角形”教学为例说明

2017-04-21 07:59江苏省扬中高级中学陆昌荣
中学数学杂志 2017年7期
关键词:解三角形余弦定理正弦

☉江苏省扬中高级中学 陆昌荣

创设问题情境应注意的几个问题
——以“解三角形”教学为例说明

☉江苏省扬中高级中学 陆昌荣

问题教学法是目前教学中教师普遍采用的有效方法,但问题的设置要立足于教材、遵循学生的认知规律.笔者以解三角形教学为例,就问题情景的设置提出几点思考,供参考.

一、要立足于学生的最近发展区

问题情境创设,一定要紧扣课题,立足于学生的最近发展区,切记不要故弄玄虚,偏离主题,要有利于激发学生思维的积极性,要直接有利于当时所研究的课题的解决,既要考虑教学内容,又要考虑学生的差异,注意向学生提示设问的角度和方法.

师:我们知道一个三角形有三条边、三个角,如果给我们其中的某些边或角,让我们来求其他边和角或面积的过程,就是解三角形.

问题1:如果给我们一个直角三角形,我们如何来求其边或角?

生:利用勾股定理或三角函数相关知识求解.

问题2:如果是锐角或钝角三角形呢?

生:我们可以通过作辅助线,将其分割成直角三角形求解,如图1和图2.

图1

图2

师:非常好!我们发现的这一规律,是一个非常重要的定理——正弦定理……

通过上述问题的引导,学生不仅得出了解三角形的重要工具:正弦定理,还得出了面积公式,可谓一举多得.

二、要启发引导,保持思维的持续性

教师的启发要遵循学生思维的规律,因势利导、步步释疑,切不可不顾学生的心理状态和思维状态,超前引路.

问题3:通过上面的探究,我们得出了正弦定理.那么什么条件下可以应用正弦定理?如何应用?

生1:给出两边及一边的对角或给出两角及一边.

生4:根据比例性质,还可以得出a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC.

……

问题4:正弦定理与三角形的边、角有关,那么以前我们学过哪些三角形的相关性质?如果利用这些性质?

生5:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.

生6:三角形的内角和等于π.

生7:三角形的一个外角等于与其不相邻的两个内角和.

问题5:在如图3所示的三角形中,你能发现哪些角的关系?

生8:A+B+C=π,∠ADC=B+∠BAD,∠ADB=C+∠CAD,∠ADB+∠ADC=π.

图3

例3在△ABC中,若2cosBsinA=sinC,则△ABC的形状一定是().

A.等腰直角三角形B.直角三角形

C.等腰三角形D.等边三角形

图4

又sin∠BDA=sin∠ADC,BD=CD,所以∠DAC=90°,所以∠BAC=120°.

在△ABC中,由余弦定理BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos∠BAC,得BC2=48+12+24=84,BC=2

解法2:如图5,延长AD到点E,使AD=DE,连接BE,CE,易知四边形ABEC为平行四边形,所以BE= 2

图5

在△ABC中,由余弦定理BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos∠BAC,得BC2=48+12+24=84,BC=2

三、要注意问题的关联性

要不断向学生提出新的数学问题,要提出带有导向性、难度适宜、启发性的问题.其实,问题并不在多少,而在于是否具有启发性,是否是关键性的问题,是否能够触及问题的本质,并引导学生深入思考.

问题6:如果已知所给的是一个三角形的两边及它们的夹角,如果求其他的边和角?例如给出a,c和角B,如何求b.

生:还得利用分割法,将其分割为两直角三角形求解,如图6和图7.

图6

图7

在Rt△ACD中,AD=csinB,CD=BC-BD=a-ccosB.

在△ACD中,由勾股定理得

b2=AD2+CD2=(csinB)2+(a-ccosB)2=c2sin2B+a2-2accosB+c2cos2B=a2+c2-2accosB.

问题7:如果给出的是a,b和角C,如何求c?

c2=a2+b2-2abcosC.

师:观察我们得出的这两个答案,有什么发现?

生:a2=b2+c2-2bccosA.

师:这就是解三角形的又一重要工具——余弦定理……

如果给出三边,如何求夹角?

图8

(1)求sin∠BAD;

(2)求BD,AC的长

通过上述问题展示的过程,我们不难发现,新知识的引入都是在问题的引导下自然生成,新知识的发现过程都是学生自主探究的结果.这样的探究不仅使学生掌握如何应用所学性质定理,也明了定理的来源.另外,在进一步的学习中,可引导学生根据所给的不同条件,如何选择应用两个定理解题,以及三条边、三个角,这6个量中是否给出其中的三个条件,就能求出其他的条件呢?给出两边和其中一边的对角,是否一定能构成三角形?如果能构成,三角形是否唯一?等等.

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