几何是初中数学的重要内容,对培养学生的逻辑推理、空间想象等数学素养有着重要作用。在实际教学中,学生容易混淆全等的概念和判定方法,对“两条边夹一个角”的判定条件理解得不够透彻,难以举一反三、灵活运用。因此,如何帮助学生真正理解全等三角形判定的本质,提高学生发现、提出并解决几何问题的能力,是每一位数学教师值得思考和探索的问题。
一、教材分析
人教版八年级上册数学教材第十二章专门讲述全等三角形,首先引入全等图形的定义,继而从三角形全等的充要条件出发,引出边角对应相等的概念,最后通过学生动手操作得出“边、角、边”(SAS)判定全等三角形的方法,并用经典例题加以巩固。
二、学情分析
八年级学生已具备一定的几何基础,能根据三角形全等的定义判断两个三角形是否全等,对应用三角形全等性质解决一些简单问题也有初步经验。但部分学生对边、角在全等三角形中的对应关系还不够清晰。另外,在运用已学判定方法解决几何问题时,学生往往不能很好地将抽象的判定规则与具体的问题情境结合起来。
三、教学目标
(一)会用数学的眼光观察现实世界
1.识别日常生活中的全等图形,特别是全等三角形。
2.培养从具体实物中抽象出几何关系的能力。
3.发展空间想象能力,增强几何直观能力。
(二)会用数学的思维思考现实世界
1.运用逻辑推理分析全等三角形的判定条件。
2.培养通过举反例否定命题的批判性思维。
3.发展类比推理和归纳概括的数学思维方法。
(三)会用数学的语言表达现实世界
1.准确使用数学术语描述全等三角形的概念和性质。
2.用简洁清晰的数学语言表述SAS判定定理。
3.培养用数学符号和图形表达几何关系的能力。
四、教学重难点
(一)教学重点
1.理解全等三角形的概念,明确边角对应相等的关系。
2.在操作探究中归纳SAS全等三角形判定定理,理解判定的充分性。
3.能应用SAS的判定初步解决一些简单的几何问题。
(二)教学难点
1.“两边夹角”对应关系的建立,尤其是探究活动中两组夹角的对应。
2.对SAS判定条件的理解,特别是两边和夹角的选取对结论成立的关键作用。
3.举一反三,学会从多角度思考全等三角形的判定,并能应用多种方法解题。
五、教学过程
(一)创设情境,引入新知
师:同学们,上节课我们学习了全等三角形的定义和性质,大家还记得吗?现在老师有两张三角形的图片(如图1所示),你们仔细观察一下,这两个三角形有什么关系?
生1:它们看起来形状和大小都是一样的。
师:没错,这两个三角形实际上是全等的。那大家思考一下,我们怎样判断两个三角形全等呢?
生2:要看它们的边长和角度是不是分别相等。
师:很好!如果两个三角形的三条边和三个角都分别相等,那它们就是全等的。我们把这个结论叫做全等三角形的性质。大家看板书,若△ABC≌△DEF,则有三组边分别相等,三组角也分别相等。这些边怎么对应,角又怎么对应呢?
生3:应该是AB对应DE,BC对应EF,AC对应DF;∠A对应∠D,∠B对应∠E,∠C对应∠F。
师:回答得非常准确!这种对应关系体现了全等图形之间元素是一一对应的。那么反过来,如果两个三角形有三组边和三组角分别相等,我们能说它们全等吗?
生:可以,因为这和全等三角形的性质是一样的。
师:大家的思路很好!我们把它叫做全等三角形的判定,它与性质是互逆的关系。可见,判定两个三角形全等需要六组条件,每组条件写出来(板书边角符号)都比较复杂。同学们想一想,我们能不能减少一些条件,用最少的条件来判定两个三角形全等呢?
生:六个条件太多了,应该可以减少一些,好像三个条件就可以……
师:看来同学们已经有了一些思路,这节课我们就来探究全等三角形判定的条件,看看到底哪几个条件可以简洁地判定两个三角形全等,这既是本节课的重点,也是难点所在,需要大家积极动脑筋、动手操作、勇于质疑,在探究中感悟。让我们一起走进三角形全等判定的世界吧!
(设计意图:本环节通过情境导入,激发学生探究三角形全等判定条件的兴趣。教师先呈现两个全等三角形的图片,引导学生回顾上节课学习的全等三角形的定义,进而思考如何判定两个三角形全等。学生在回顾中复述出全等三角形“三边三角”分别相等的性质,并在教师的引导下明确了边角对应相等的关系。教师进一步追问性质的逆命题能否成立。学生经过思考给出肯定答复,从而自然引出全等三角形的判定问题。)
(二)探究发现,构建模型
师:同学们,根据刚才的讨论,我们尝试从最少的条件入手,看能不能判定两个三角形全等。大家思考一下,如果只有一个条件,会有几种情况?
生:两种。一种是一条边对应相等,另一种是一个角对应相等。
师:很好,我们先来看第一种情况。(教师在黑板上画出两个三角形,如图2所示)大家观察,如果我们只知道△ABC和△DEF有一组对应边相等,如AB=DE,请问这两个三角形全等吗?
生:不一定,除了AB和DE相等,其他边和角的关系不确定,所以三角形的形状和大小可能不同。
师:对,光有一组对应边相等还不能判定全等。我们可以用刚才学过的方法,列出反例。请同学们拿出三角板,在AB边的两端各拿一个顶点比画,看能不能画出形状不同的三角形。
(学生操作)
生1:我画出了一个钝角三角形。
生2:我画的是直角三角形,和他的不一样。
师:看来大家都找到了反例。(展示学生的三角板)这说明只有一组对应边相等,无法判定两个三角形全等。我们再看第二种情况,一个角相等行不行呢?请同学们还是用三角板,在给定角的两边比画。
生:只固定一个角,另外两个顶点可以随意移动,画出的三角形有很多种,它们肯定不全等。
师:没错,单一个角相等也不行。我们把结论写在黑板上(板书:一组对应边相等或一组对应角相等,都不能判定两个三角形全等)。这个过程就是我们常说的“举反例”,即找到符合条件但结论不成立的例子,从而否定原命题。
师:由于一个条件不够,我们再来看两个条件的情况。同学们讨论一下,两个条件会有哪几种组合?
生:我们组觉得,第一种是两组对应边相等,第二种是两组对应角相等,第三种是一组对应边和一组对应角相等。
师:总结得很全面。我们逐个分析,先看两组对应边相等的情况。(出示图3)大家观察,这两个三角形的AB和A′B′相等,AC和A′C′也相等,请问这样能确定它们全等吗?请拿出圆规,以A和A′为圆心,AB为半径画两个圆弧,想象一下BC连接点的位置。
生:我发现BC的位置可以在圆弧上任意选取,所以另一个顶点的位置不确定,两个三角形不一定全等。
师:用圆规画出的图像非常直观地反映了这一点。(展示学生圆规作图)可见两组对应边相等也不能判定全等。我们再看两组对应角相等,请同学们比较自己的两个三角板,它们的两个内角分别相等,但边长能任意变化,对吗?
生:对,角相等但边不等时,两个三角形的形状相似但大小不同,不能判定全等。
师:最后一种情况是一边一角,这需要同学们思考一下。(出示图4)如果我们固定AC和∠BAC,BC的长度还能任意变化吗?
生:BC还可以随意伸缩,改变BC的长度,所以不能确定另一个三角形。
师:对,你们分析得很准确。这说明一边一角也不行。现在我们可以得出结论了。(板书:两组对应边相等、两组对应角相等或一边一角对应相等,都不能判定两个三角形全等)
师:刚才我们分别举例说明了一个条件、两个条件不足以判定全等,背后的根本原因是什么呢?大家再思考一下。
生:我觉得是因为限定的条件不足,没有完全确定三角形的形状和大小,所以可能画出不同的三角形。
师:只有完全确定三角形的形状和大小,才能确定全等,这启示我们在探索全等判定时,要考虑所给条件能否唯一确定三角形。这也是探索的突破口。
师:三个条件的情况就留给大家课后思考了,下节课我们再来分享。现在请同学们梳理一下本节课的探究过程和方法,看看你有什么收获和感悟。
(设计意图:引导学生用类比推理和归纳概括的方法,逐步探究“一个条件”和“两个条件”判定三角形全等的可能性。在探究过程中,教师启发学生用反例说明判定的不充分性,并指导学生通过三角板操作、圆规作图等直观演示加深对反例的理解。尤其在总结“两个条件”的不同组合时,学生分工合作,逐一列举、分析,体现了归纳推理能力的提升。最后教师引导学生对探究过程进行反思,是学生能较好地概括出判定三角形全等条件选取的关键所在,并对“一个条件”和“两个条件”的情况形成系统认识。)
六、教学反思
1.动手操作与几何推理的结合还不够紧密。虽然安排了折叠、拼接等动手活动,但探究活动偏重于现象感知,对背后的数学原理挖掘不深。
2.习题设计的梯度有待优化。教师可适当补充一些开放性问题,鼓励学生提出多种解法,同时要加强与实际生活的联系,让学生感受全等知识的应用价值。
总之,几何教学要在夯实知识基础的同时,着力培养学生的空间直观、逻辑推理等数学素养。教师应积极创设有利于学生主动探究、合作交流的课堂情境,引导学生在动手实践中感悟几何本质,在问题解决中体验数学思想,不断提升学生运用数学知识的意识和能力。这是一个长期的过程,需要教师在反思中不断优化教学,让学生真正成为几何学习的主人。
(作者单位:青海省西宁市第七中学)
编辑:温雪莲