关于《勾股定理》的研究教学设计
一、学情分析
学生经历了一年的初中学习,已经具备一定的观察、探索、归纳、类比、转化和推理的能力。他们已学习了一些几何图形面积的计算方法(包括割补法),但运用面积法和割补思想解决问题的意识和能力还远远不够;学生对直角三角形有了初步的认识,并能从直观把握直角三角形的一些特征。为此在授课时要抓住学生的这些特点,激发学生学习数学的兴趣,建立他们的自信心,为学生空间观念的发展、数学活动经验的积累、个性的发挥提供机会。
二、教学任务
本节课是义务教育课程标准实验教科书苏科版八年级(上)第三章《勾股定理》第一节第1课时。勾股定理揭示了直角三角形三边之间的一种美妙关系,将形与数密切联系起来,在数学的发展和现实世界中有着广泛的作用。本节是直角三角形相关知识的延续,同时也是学生认识无理数的基础,充分体现了数学知识承前启后的紧密相关性、连续性。此外,历史上勾股定理的发现反映了人类杰出的智慧,其中蕴涵着丰富的科学与人文价值。
教学目标:
1.用数格子(或割、补、拼等)的办法体验勾股定理的探索过程,理解勾股定理揭示的直角三角形的三边之间的数量关系,会初步运用勾股定理进行简单的计算和实际运用。
2.让学生经历“观察—猜想—归纳—验证”的数学思想过程,并体会数形结合和特殊到一般的数学思想方法。
3.进一步发展学生的说理和简单推理的意识及能力;进一步体会数学与现实生活的紧密联系。
教学重点、难点:
重点:通过探索、猜想得到命题后证明其正确性及勾股定理的简单运用。
难点:在探索勾股定理的过程中,计算各个正方形的面积。
三、教学过程设计
第一环节:创设情境,引入新课
内容:如图所示,由于受台风影响,一棵大树在离地面9米处折断倒下,树顶落在离树根12米处,大树在折断之前高多少米?
引导学生把实际问题提炼为数学问题——直角三角形问题。
第二环节:探索发现勾股定理
1.探究活动一
内容:显示如下示意图,引导学生从面积角度观察图形:
思考:
正方形A中有 个小方格,即A的面积为 个面积单位。
正方形B中有 个小方格.即B的面积为 个面积单位。
正方形 C 中有 个小方格,即C的面积为 个面积单位。
教师提问
你是怎样得到上面的结果的?与同伴交流。
方法三:
把C的整的方格数出来加上看若干个直角边为整数的三角形
你能发现各图中三个正方形的面积之间有何关系吗?
学生通过观察,归纳发现得到结论1:SA+SB=SC
以等腰直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积。
意图:通过对特殊情形的探究得到结论1,为探究活动二作铺垫。
效果:
1.探究活动一让学生独立观察,自主探究,培养独立思考的习惯和能力。
2.通过探索发现,让学生得到成功体验,激发进一步探究的热情和愿望。
2.探究活动二
内容:由结论1我们自然产生联想:一般的直角三角形是否也具有该性质呢?
(1)观察下面两幅图:
(2)填表:
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A的面积
(单位面积)
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B的面积
(单位面积)
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C的面积
(单位面积)
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图1-3
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图1-4
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(3)你是怎样得到正方形C的面积的?与同伴交流(学生可能会做出多种方法,给予充分肯定)
图1 图2 图3
学生的方法可能有:
方法一:
如图1,将正方形C分割为四个全等的直角三角形和一个小正方形,。
方法二:
如图2,在正方形C外补四个全等的直角三角形,形成大正方形,用大正方形的面积减去四个直角三角形的面积,。
方法三:
如图3,正方形C中除去中间13个小正方形外,将周围部分适当拼接可成为正方形,如图3中两块红色(或两块蓝色)部分可拼成整个小正方形,按此拼法,。
(4)分析填表的数据,你发现了什么?
学生通过分析数据,归纳出结论2:SA+SB=SC
以直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积。
意图:探究活动二意在让学生通过观察、计算、探讨、归纳进一步发现一般直角三角形的性质。由于正方形C的面积计算是一个难点,为此设计了一个合作交流环节。
效果:学生通过充分讨论探究,在突破正方形C的面积计算这一难点后得出结论2。
3.【议一议】
(1)你能用直角三角形的边长,,来表示上图中正方形的面积吗?
(2)你能发现直角三角形三边长度之间存在什么等量关系吗?
(3)分别以5厘米、12厘米为直角边作出一个直角三角形,并测量斜边的长度。(2)中发现的规律对这个三角形仍然成立吗?
勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果用,,分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么。
数学小史:勾股定理是我国最早发现的,中国古代把直角三角形中较短的直角边称为勾,较长的直角边称为股,斜边称为弦,“勾股定理”因此而得名。(在西方文献中又称为毕达哥拉斯定理)
意图:议一议意在让学生在结论2的基础上,进一步发现直角三角形三边关系,得到勾股定理。
效果:1.让学生归纳表述结论,可培养学生的抽象概括能力及语言表达能力;
2.通过作图培养学生的动手实践能力。
第三环节:勾股定理的简单应用
例题:由于受台风影响,一棵大树在离地面9米处折断倒下,树顶落在离树根12米处. 大树在折断之前高多少米?(教师板演解题过程)
练习:
1.基础巩固练习:求下列图形中未知正方形的面积或未知边的长度:
2.生活中的应用:
(1)小明妈妈买了一部29 in(74 cm)的电视机. 小明量了电视机的屏幕后,发现屏幕只有58 cm长和46 cm宽,他觉得一定是售货员搞错了.你同意他的想法吗?你能解释这是为什么吗?
(2)如图,一艘船在A处要到达小岛B处,但AB之间有暗礁,为了行船安全,船先向正西方向行驶了400海里,再向正南方向行驶了300海里便到达了小岛B,请你计算A与B之间的直线距离是多少。
意图:练习第1 题是勾股定理的直接运用,意在巩固基础知识。
效果:练习第2题是实际应用问题,体现了数学来源于生活,又服务于生活,意在培养学生“用数学”的意识.运用数学知识解决实际问题是数学教学的重要内容。
3.延伸拓展
高速公路上有A、B两站相距25 km,C、D为两个小集镇,DA⊥AB与A,CB⊥AB与B,已知DA=15 km,CB=10 km,现在要在公路AB边上建设一个土特产收购站E,使得C、D两镇到E站的距离相等,则E站应建在距A站多少千米处?
第四环节:课堂小结
1.这一节课我们一起学习了哪些知识和思想方法?
2.对这些内容你有什么体会?与同伴进行交流。
在学生自由发言的基础上,师生共同总结:
1.知识:勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果用 , , 分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么 。
2.方法:(1) 观察—探索—猜想—验证—归纳—应用;
(2)“割、补、拼、接”法。
3.思想:(1) 特殊—一般—特殊;
(2) 数形结合思想。
意图:鼓励学生积极大胆发言,可增进师生、生生之间的交流、互动。
效果:通过畅谈收获和体会,意在培养学生口头表达和交流的能力,增强不断反思总结的意识。
第五环节:布置作业
1.教科书习题3.1.
2.观察下图,探究图中三角形的三边长是否满足?
意图:巩固基础知识,扩展学生的知识面,是为了拓广知识,进行课后探究而设计,通过此题可让学生进一步认识勾股定理的前提条件。
效果:学生进一步加强对本课知识的理解和掌握。
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