基于单元整体教学背景下初中数学复习课教学研究*
——以沪科版八年级上册“角平分线复习课”为例

2023-01-11 00:25安徽省合肥市五十五中学吴玉情
中学数学 2022年16期
关键词:平分平分线过点

安徽省合肥市五十五中学 赵 瑞 吴玉情

1 引言

2021年12月,“基于‘seewo白板5’辅助初中数学几何教学实践研究”已进入中期评估阶段,课题组成员结合课题实施研究及当前单元整体教学的双重背景,设计了一节八年级“角平分线复习课”.本节课由笔者所在校区一位年轻老师执教,课程结束后,得到了听课教师的一致好评.现将本节课的教学过程予以呈现,以飨广大读者.

2 学情分析

沪科版八年级上册代数部分已经学习了平面直角坐标系、一次函数等相关内容,几何部分学习了认识三角形及全等三角形、轴对称图形、等腰三角形等内容.通过检测发现,所执教班级学生基础知识扎实、水平齐整,属于学校重点班优秀学生.

3 教学过程

师:请同学们回忆一下,什么叫做三角形的角平分线?

学生1:三角形中,一个角的平分线与这个角对边相交,顶点与交点之间的线段叫做三角形的角平分线.

图1

问题1如图1,在△ABC中∠ABC与∠ACB的平分线交于点O,请探究∠BOC与∠A的数量关系.

学生2:如图2,设∠OBC=α,∠OCB=β.

∵∠A=180°-2(α+β),α+β=180°-∠BOC,

∴∠A=180°-2(180°-∠BOC).

图2

图3

问题2在问题1的条件下,如图3,若连接AO,AO平分∠BAC吗?

图4

学生3:如图4,过点O分别作OE⊥BC,OF⊥AC,OG⊥AB,垂足分别为E,F,G.

∵OB平分∠ABC,

∴OG=OE.

同理,OE=OF.

∴OG=OE.

又∵OG⊥AB,OF⊥AC,

∴AO平分∠BAC.

师:由此可见,三角形内角平分线相交于一点(三角形的内心),且这个点到三角形的三边距离相等.在图3中我们同样可以得到:

图5

问题3如图5,已知点O为三角形ABC的内心,且AB=7,AC=6,BC=8.若△AOB,△AOC,△BOC的面积分别与S1,S2,S3,则S1∶S2∶S3=.

学生4:如图4,过点O作OE⊥BC,OF⊥AC,OG⊥AB,垂足分别为E,F,G.

∵点O是△ABC的内心,

∴OE=OF=OG.

∵AB=7,AC=6,BC=8,

∴S1∶S2∶S3=7∶6∶8.

变式如图5,若O为△ABC的内心,三个角A,B,C所对的边分别为a,b,c,△AOB,△AOC,△BOC的面积分别为S1,S2,S3,则S1+S2S3(比较大小).

学生5:设点O到△ABC的边的距离为h.

又∵c+b>a,

∴S1+S2>S3.

图6

问题4如图6,设D,E分别为△ABC的边AB,AC延长线上的一点,BP平分∠CBD,CP平分∠BCE,试探究∠BPC与∠A的数量关系.

学生6:设∠PBC=α,∠PCB=β,

则∠BPC=180°-(α+β),

2(α+β)=2∠A+(∠ACB+∠ABC),

∠ACB+∠ABC=180°-∠A.

学生7:根据四边形的内角和等于360°,结合问题1的结果,可以直接得到

师:你怎么知道四边形的内角和等于360°呢?

学生7:四边形OBPC被BC分成了两个三角形,而三角形的内角和等于180°,所以它的内角和是360°.

(此时班级同学自发鼓掌.)

问题5在问题4条件下,求证:点P在∠BAC的平分线上.

图7

学生8:如图7,过点P分别作PE⊥AB,PF⊥BC,PG⊥AC,垂足分别为E,F,G.

∵点P分别在∠CBE和∠BCG的平分线上,

∴PE=PF,PG=PF,

即PE=PG.

又∵PE⊥AB,PG⊥AC,

∴点P在∠BAC的平分线上.

师:这样我们可以得到,三角形的两个外角平分线与另外一个角的内角平分线交于一点(三角形的旁心),这个点到三角形三边所在直线的距离相等.

4 拓展应用

如图8,在△ABC中,点D在BC边上,∠BAD=100°,∠ABC的平分线交AC于点E,过点E作EF⊥AB,交BA的延长线于点F,且∠AEF=50°,连接DE.

(1)求∠CAD的度数;

(2)求证:DE平分∠ADC;

(3)若AB=7,AD=4,CD=8,且S△ACD=15,求△ABE的面积.

图8

5 亮点与特色

5.1 明暗交织,彰显思维

本节复习课遵照研究几何图形的一般套路展开,即“定义—性质—判定—应用”.这是本节课一直要追求的一条教学明线,而这条教学线同时也隐藏在拓展应用这道题中.本道题的设计也是遵照研究几何的一般套路设置3个小问,层层递进,步步为营,智攻难关[1]!这是本节课一条教学暗线,正可谓是明暗交织,相得益彰.

5.2 一图一课,体现本质

本节复习课选择了一个既具有生长能力,又能承载三角形内角平分线交点(内心)、外角平分线交点(旁心)等知识点的基本图形展开,特别是通过教师对基本图形不断深挖、变形,衍生出新问题,步步向上,为学生高阶思维的培养打下良好基础.

5.3 组织结构,注重连贯

在单元整体教学日趋凸显的今天,如何避免知识碎片化是每位教师每节课都应思考的问题[2].本节复习课正是在这种教学理念下展开实施,5个问题设计以学生数学认知基础为起点,以学生数学思维为衔接点,在教师的启发引导下,在现代信息技术的促进下,从而形成以学生认知逻辑链为路径的动态且高效的教学.

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