郝艳丽
步入初中,数学学习逐渐从以直觉、直观、猜想、合情推理为主的学习模式走向以理性、说理、证明、思辨为主的学习模式。几何证明题目,恰好考察了学生们的证明和说理的能力。解决这类问题,要学会汇聚线索巧求角度,这也契合数学核心素养的要求。本文以旋转全等的题目为例,从问题出发,通过证明全等解决求角度的问题。在七年级学习阶段,求角度主要有三个思路:利用内角和定理,利用平角的定义,或者利用外角定理。
一、分析教学难点,确定教学方法
证明题的难点在于没有做题思路,无法建立起从已知到问题的连接。为培养学生分析问题、解决问题的能力,教师要发挥引导作用,通过问题串的递进式教学法,带领学生由浅入深地去分析条件、剖析思路、解决问题、总结方法,渗透数学思想。
二、递进设置问题,引领总结方法
例1:如图1,四边形ABCD与四边形DEFG都是正方形,若正方形DEFG绕D点旋转到如图所示的位置,请猜测CG与AE的数量关系与位置关系,并說明理由。
教学过程:
教师提问:请同学们看图1,大胆猜测CG与AE的数量关系与位置关系?
学生1回答:CG=AE,CG⊥AE
教师提问:证明线段相等可以从证明三角形全等入手,请同学们思考。
学生2回答:证明△CDG和△ADE全等。
教师追问:确定目标后,我们再分析题目中的已知条件,该如何证明呢?
学生3回答:因为四边形ABCD与四边形DEFG都是正方形,所以CD=AD,GD=DE,∠ADC和∠GDE都是直角,所以∠ADC+∠ADG=∠GDE+∠ADG,也就是说∠CDG=∠ADE,根据SAS可以证得△CDG≌△ADE。
教师点评和提问:这位同学回答的很好,接下来根据全等的性质容易得到CG=AE,但是要怎么证明CG⊥AE呢?
教师追问:假设CG⊥AE,那么∠AHC或者∠GHE是多少度呢?
学生4回答:90°。
教师提问:很好,那么我们想证明CG⊥AE,也可以通过求∠AHC或者∠GHE。求角度需要把线索集中,线索包括题目中的已知条件和已证明的结论。集中线索可以是图形上的集中,也可以是数量关系上的集中,请同学们尝试。
学生5回答:可以在图形中集中,我发现∠DAE是我们证明全等的三角形的内角,而∠DAE和∠AHC都在△AHQ中。
教师追问:很好,我们可以把这两个角在图形上集中起来,请同学们尝试求出∠AHC或者∠GHE?
学生6回答:根据三角形内角和是180°,∠AHC+∠DAE+∠AQG=180°,根据全等三角形对应角相等∠DAE=∠GCD,根据对顶角相等可知∠AQG=∠CQD,所以∠AQG+∠DAE=∠GCD+∠CQD=90°,所以∠AHC=90°。
教师点评:非常好,请同学们总结写题过程,归纳写题方法。
学生7回答:根据问题和已知条件,确定需要证明全等的三角形。根据图形,将所求的角汇聚在一个三角形中,再根据内角和180度求角度。
学生8回答:证明线段的数量关系是通过证明全等,证明线段的位置关系是通过证明角度求解。
教师点评:同学们的总结都非常精彩,我们在学习新知识要通过猜测——探究——验证——总结的过程将知识内化。解决线段数量关系和位置关系的方法就是汇聚线索,巧求角度。
三、积累活动经验,解决复杂问题
例2:如图2,△ABC与△CDE都是等腰直角三角形,AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,若等腰直角三角形△CDE绕C点旋转到如图所示的位置,请猜测BD与AE的数量关系与位置关系,并说明理由。
四、完成课堂练习,及时反馈总结
例3:如图3,△ACE为等边三角形,∠ABD=∠EDB=60°,(1)试判断BD、AB、DE之间的数量关系并说明理由。(2)连接AD与BE交于F点,求证:①AD=BE;②求∠AFB的大小。
五、完成课后练习,提升学习效果
例4:如图4,已知△ABC是等边三角形,D、E分别是AC、BC上的两点,AD=CE,且AE与BD交于点P,BF⊥AE于点F,(1)求证:△ABD≌△CAE;(2)求∠PBF的度数。
在初中数学教学中,几何有关的内容也是初中数学的重难点,也是思维灵活性和思维严密性要求较高的章节。由于几何的内容对学生来说较为抽象,所以教师应侧重引导学生总结方法,培养数学思维,激发学生对数学学习的兴趣,为学生将来的几何学习奠定基础。
参考文献
[1]王凯旋.全等三角形证明中角的转化[J].中学数学研究(华南师范大学版),2019(20):48-50.
[2]章建跃.研究三角形的数学思维方式[J].数学通报,2019,58(04):1-10.
[3]武丽虹,葛余常.全等三角形[J].中学数学教学参考,2019(Z2):59-63.