关于“全等三角形”的教学探讨

2023-12-29 00:00:00孙锴
数学教学通讯·初中版 2023年12期

作者简介:孙锴(1989—),本科学历,中学一级教师,从事初中数学教学与研究工作.

[摘 要] “全等三角形”这一章节的内容是几何知识体系的重要组成部分,教学中,教师需要准确定位核心知识,围绕知识重点合理设计教学环节,引导学生逐步感知、探索体验,归纳总结,自然而然地完成知识生成,掌握定理. 文章围绕“全等三角形”开展教学探讨,针对学生的能力提升与素质培养提出相应的教学建议.

[关键词] 全等三角形;概念;生成

“全等三角形”是苏教版八年级上册的内容,是几何知识体系构建的关键,教师需要引导学生掌握全等三角形的定义、性质、判定条件等内容. 本章节内容的探究性极强,教学中教师需要准确定位知识核心,合理设计教学环节,让学生的知识与能力获得同步提升,下面进行深入探讨.

章节梳理中定位核心知识

“全等三角形”编排在教材的第十八章,课标从知识内容与情感能力上均对学生提出了要求. 教师需要在探究中引导学生梳理章节内容,开展知识定位,让学生把握知识重点. 对于“全等三角形”,教学中教师要把握两条主线,如图1所示. “横向主线”是关于全等三角形的“概念生成”到“实际应用”,而“纵向主线”是全等三角形的性质、定理串联,是探究应用的重要思路. 教材采用主线交错构建的方式,实现了概念与性质定理的融合. 这种编排方式是基于“教学生成”与“学生学情”的双重考虑,同时为后续的探究教学提供了参考.

“横向主线”以“全等形→全等三角形→解决问题”来展开,概念教学是重点,学生已经掌握了线段、角、相交线、平行线等与三角形相关的知识,这就为全等三角形的学习储备了知识基础. 教学中,教师需要引导学生关注生活中的全等,以全等图形作为切入点,引导学生关注全等图形的特征,并逐步过渡到全等三角形的概念,完成概念的生成,掌握全等三角形的相关知识,达到知识应用的效果,故“从生活中来,到生活中去”是该知识主线的核心.

“纵向主线”围绕全等三角形的概念,将性质定理和判定定理串联在一起,这是常见图形关系探究的核心知识,对后续几何知识的学习有借鉴作用. 在实际教学中,教师要立足概念,开展性质探究和判定定理探究,使学生掌握定理的基本证明过程,指导学生掌握基本的推理证明方法,提升学生的推理思维. 同时,其中隐含的“全等证明→性质推导”思路,对学生后续的探究解题有重要的参考意义.

基于上述章节知识剖析,教学中教师要将全等三角形的要素、性质特征作为重点,围绕判定定理开展知识探究. 同时,探究过程要注重提升学生的探究能力,培养学生的几何直观,要让学生养成主动探究、勤于思考的习惯.

探究活动中生成知识

“全等三角形”的概念、性质、定理是教学的重、难点,教学中建议教师采用活动探究、知识生成的方式,即引导学生参与探究活动,体验探究过程,自然而然地领悟知识,掌握性质定理.

对于概念与性质教学,建议教师分“实践观察”和“变换探究”两个阶段,从生活中提取全等素材,让学生观察图形,辨析特征,直观感知全等,以此为基础给出“全等”的概念. 同时利用图形变换活动来引导学生深入体会全等三角形的性质.

1. 实践观察——感知概念

教学中教师可给出如图2所示的生活图案,让学生指出图案中形状和大小相同的图形,并进一步列举生活中相似的图形,从而引导学生感知生活中的“全等”. 在此基础上,教师设置实践活动,让学生准备一张纸,先对折,再在纸上画一个三角形,用剪刀将三角形剪下来,观察两个三角形的形状和大小有何关系. 教学中,教师还要引导学生总结图形的形状、大小,从而引出图形全等的概念,给出三角形全等的概念.

2. 变换探究——体会性质

在“变换探究”中,教师要引导学生从图形平移、翻折、旋转等视角直观感知全等的性质,可设计侧重图形动态变换的活动. 教学时,教师可先从平移入手,演示三角形平移,即如图3所示,平移△ABC,得到△DEF;再引导学生进行三角形翻折,即如图4所示,在图纸上任意作△ABC,将△ABC沿着直线AB翻折后得到△ABD;最后,可结合多媒体,动态展示△ABC绕着点B旋转的过程,如图5所示.

教学中,教师要引导学生实践操作、观察猜想,分析三角形平移、翻折、旋转前后图形的位置变换,形状和大小变化,感知全等三角形. 同时,教师要引导学生关注三角形变换前后对应角和对应边的大小关系. 以图5的几何旋转为例,△A′BC′可视为是△ABC绕点B旋转而来,教师要引导学生指出两个三角形中的对应角和对应边,同时可设置思考问题:如何证明∠A′BA=∠C′BC?

模型分析中训练思维

在“全等三角形”的判定定理教学中,教师需要训练学生的推理思维. 全等三角形的判定定理较多,主要有“SSS”“SAS”“ASA”“AAS”,以及直角三角形的“HL”. 教学时教师需要关注两点,一是使学生感知“S”与“A”的对应内容,二是掌握应用技巧. 从实践应用、思维培养视角来看,立足几何模型,开展思维训练,更有利于学生掌握判定定理. 在实际教学中,教师可借助以下几类模型进行探究指导.

1. 基本模型

基本模型,即常规的全等三角形模型,两三角形的位置排布较为一般,不存在边或角的重叠关系:如图6所示,C是AE的中点,∠A=∠ECD,AB=CD,求证∠B=∠D.

该模型直观呈现了两三角形的三边三角,教学中教师只需要引导学生梳理三个基本条件,根据条件来选取对应的判定定理,进而做出推理证明即可. 教学时,教师要注意引导学生建立“条件分析→全等证明→性质推理”的思维,规范过程.

2. “共边”模型

“共边”模型,即两个全等三角形含有一组公共边:如图7所示,对于△ABC和△BAD,AC和BD相交于点E,已知AD=BC,∠DAB=∠CBA,求证AC=BD.

上述模型直接给出的相等要素为两个,显然无法直接证明两个三角形全等,此时需要教师引导学生关注两三角形的公共边,即AB,这是隐含的关键条件. 进行推理证明时,教师要指导学生将该条件呈现在推理过程中,直观呈现证明全等三角形的三大条件,进而由判定定理“SAS”完成推导过程.

3.“共角”模型

“共角”模型,即两个三角形有一组公共角,所以这两个三角形在位置上具有“叠放”的特点:如图8所示,在△ADC和△ABE中,点B和点D分别在AC和AE上,且AB=AD,AC=AE,求证∠C=∠E.

该模型同样隐含了条件,即公共角∠A,与两个等线段条件相结合可证明△ADC与△ABE全等. 教学时教师要引导学生关注两个三角形的共角特点,挖掘隐含条件,由判定定理“SAS”完成推导过程.

总之,利用常规的三角形全等模型开展思维训练,要立足“全等证明→性质推导→应用判断”的解析思路. 全等证明环节要充分把握定理,由定理构建全等,理清知识原理,逐步培养学生的解析思维.

图形剖析中培养几何直观

几何直观在几何问题解析中有着重要的作用,有利于学生理解图形,发现特征,其也是几何内容教学需要重点培养的核心素养. “全等三角形”的章节教学同样需要注重对学生几何直观能力的培养. 教学中教师可从如下两个方面来培养学生的几何直观能力:一是实践操作联想探究;二是利用辅助线分析问题.

在定理探究的实践操作环节,教师可以培养学生的几何直观能力. 以三角形为基础作平行四边形为例,教学中教师先示范用圆规和直尺将三角形补成一个平行四边形,接着引导学生辨析四边形对角线所分割的两个三角形的关系,把握“全等”这一特征. 在此基础上引导学生思考其他作法. 以图9为例,已知△ABC,请再找一个点D,使得以A,B,C,D四点为顶点的四边形为平行四边形. 教学时教师可按如下设问对学生进行思维引导.

设问1:请根据“对边分别平行的四边形为平行四边形”这一定理思考确定点D的方法.

设问2:你还有哪些可以确定点D的方法?请说明理由.

设问3:观察图中三角形的特点,思考平行四边形对角线所分割的两个三角形是什么关系.

解几何图形时,利用辅助线分析问题,同样是培养学生几何直观能力的重要方式. 所以教师在教学中要引导学生灵活运用辅助线思考问题,从而逐步提升思维.

以图10所示的六边形为例,已知∠B=∠E,AB=DE,BC=EF,CD=AF,求证:CD∥AF.

教学中教师要引导学生明确已知条件与待证结论,发现其中隐含的条件. 首先,教师要让学生通过添加辅助线将隐含条件直观呈现,即连接AC,DF,构建“证明△ABC≌△DEF→推导AC=DF→证明四边形ACDF为平行四边形→证明AC∥DF”的解析思路. 教学中,教师要鼓励学生深度挖掘题目,利用辅助线构建已知与未知的联系.

总之,“全等三角形”在几何中有着重要的地位,相关知识、定理较多,教学时,教师要注意做到以下几点:教学探究要梳理知识,准确定位内容;实践探究要以知识生成的方式引导教学;要利用几何模型训练学生的思维,重视学生几何直观能力的培养.