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摘 要:课堂教学是教师有目的、有计划组织学生实现有效学习的活动过程,其本质是教师组织学生学习,所设计的学习任务就应该适应学习者。课堂教学也有很多意想不到的情况,如何正确应对,让学生能通过自己的探索得到需要的知识,也是我们在不断研究的问题。本文的目的,是想通过“截取”这种方法,展现并开启学生思维的多样性,从而让学生知识能从隐性化顺利过度到显性化。
关键词:辅助线;截取;思维
【中图分类号】 G630 【文献标识码】 A 【文章编号】1671-8437(2012)02-0059-02
“截取”是几何证明题中利用添加辅助线求证的一种方法。但对几何刚入门的初一学生来说,什么样的题该用“截取”,该怎样“截取”,所截取的线段应和哪条已知线段相等等问题是重要的难点。教学实践告诉我们,正确引导学生的思维方向是解决这一难题的唯一方法。
例1:已知:在Rt△ABC中,∠C=90°
∠B=30° 求证:2AC=AB
选择此题, 是因为我在以前的教学
过程中发现,由于题目是要证AC是AB
的一半, 学生很容易想到去找AB 的中
点。果然,很快便有一位同学提出找到
AB的中点D,连接CD(如图),然后证明
AC=AD。这时, 我没有急于指出这种方
法是错误的, 而且有意引导他们自己去
探索、去发现问题:“不错,有同学提出了
一种方法, 下面请同学们用这种方法试试看。”
几分钟后,几位同学分别发现了他们的问题。
生1:“要证明AC=AD,就要证明∠1=∠4。若把∠4看成△ABC的外角,则∠4=∠2+∠3,即要证∠1=∠2+∠3。后面就不知道该怎么办了,如果知道∠1或∠4等于60°就好了。”
生2:“我也想到了这一点,但是我发现了另一个问题,要证明∠1或∠4是60°,实际上就是要证明△ACD是等边三角形,因为∠A=60°所以我们必须要证AC=AD,AC=CD,AD=CD三个条件中的一个,但这三个条件都是我们要求证的结论,这不是自相矛盾吗?怎么办呢?”
生3:“我考虑过用全等三角形来证
明,延长CD,在延长线上截取DE=CD,
因为AD=DB, 再加上对顶角∠ADC和
∠EDB, 就可以用‘SAS’证明△ADC和
△BDE全等,但接下来就不知道了,我
还是没有证出△ACD是等边三角形。”
问题一个个提出来了,困惑挡住了他们的思路。这时的他们正处在一个十字路口,只要稍加指导,就能把他们的思维引到正确的路子上来。
师:“很好,同学们经过自己证明,发现了问题,看来这种截取的方法似乎不能得到我们想要的结论。要不,我们就想简单点,干脆在作辅助线时就将△ADC作成一个等边三角形怎么样?”
生4:“好是好,可是怎样才能保证作出的三角形是等边三角形呢?那可是最特殊的三角形。”
师:“那就想想,平时我们是怎么证明一个三角形是等边三角形的?”
生4:“一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形。∠A=60°,AC又是已知线段,只要作出一
条线段和AC相等就可以了……想
起来了, 我们只需要在AB上截取
AD=AC,就有等边三角形了!”(如图)
师:“太好了,现在我们已经有等边三角形了,那就请同学们再试试看,这样截取还有什么问题吗?”
这一次,学生证明起来明显感到轻松,没用多长时间便有学生陆续完成了证明,我请了一位同学在黑板上板书了他的证明过程:
在AB上截取AD=AC,连接CD
∵AC=AD ∠A=60° ∴△ACD是等边三角形
即AC=AD=CD,∠A=∠1=∠4=60°
∵∠1+∠2=90° ∴∠2=30°=∠3 ∴CD=DB
∴AC=AD=BD,即2AC=AB
师:“这道题我们证明出来了,可同学们想一想,为什么在开始的时候,我们会走了那么多弯路呢?大家一定要明白,截取在证明题中的运用虽然是非常方便的,它可以直接在图上构造出我们需要的和已知线段相等的线段,但在截取时,有两点必须要注意,第一:截取的线段不能具有多重性质。比如在本题中,就有同学想在AB上截取AD=AC=CD,这是错误的;第二:在截取之前,必须要明确我们到底需要一个什么样的图形,比如这道题我们就是已经明确要一个等边三角形,所以应该想到截取AD=AC。刚刚第三位发言的同学也用了截取,同样,他也有明确的目的,想作一个和△ACD全等的三角形,根据已知条件,就想到作DE=CD,只有明确自己的需要,才能找准要截取的线段。”
为了进一步掌握“截取”的正确方法,开拓思路,我又做了一次“演习”。
例2: 如图, 在△ABC中, AB﹥AC,D是BC边上的中点,
求证:2AD﹤AB+AC
题目刚刚打出来, 同学们立
刻议论纷纷, 都奇怪为什么证明
题里会出现不等号。我趁机提醒
同学们: “想想看,我们所学过的
定理中,有那些定理涉及到了不等关系?”
生答:“三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。”解决了不等号的问题,我便让同学们分组讨论,我也加入了几组同学的讨论之中,发现很多同学的思路有一个共同点:想在AB上截取AE=AC(如图), 他们为
什么会这样想呢?我请了其中一位
同学作为代表谈谈他的想法。
师:“既然你用了截取, 那你的
目的是想要什么样的图形?”
生:“想找一个和△ACD全等的三角形,即想证明△ACD≌△AED。”
师:“那你证明出来了吗?”
生:“没有,差一个条件,只有AE=AC和公共边AD。”
师:“你还能在已知条件中找出第三个条件吗?” 生:“……”
师:“我想知道,你为什么要找全等三角形?”
生:“因为只有在同一个三角形中才能用三角形的三边关系,但现在AC、AD、AB不在同一个三角形中。”
师:“很好,这的确是一个要注意的问题,但是你把这三条线段放到构造出来的三角形中了吗?似乎AB段不是△AED的边。”
生:“……”
师:“那请再仔细读题,看看有没有漏掉什么?”
没多久便有一位同学举手了:“我发现错在什么地方了,我们一直想把AB、AD、AC放在同一个三角形中,其实不对,题目要证的是2AD和AB+AC的关系,所以我们应该想办法把AB、AC和2AD放到同一个三角形中!”
师:“太棒了,那就请同学们想一想,怎样把它们放到同一个三角形中?”
同学们再一次展开了讨论,这一次讨论效果较好,几乎所有的同学都能想到在AD延长线上找2AD。我请了一位同学在黑板上板书了他的证明方法。
证明: 延长AD,在AD延长线上截取DE=AD,即AE=2AD。∵D是BC的中点,∴BD=CD,在△ABD和△ECD中,∵BD=CD,∠ADB=∠EDC, AD=DE
∴△ABD≌△ECD (SAS)
∴CE=AB ∴AE﹤AC+CE
即2AD﹤AB+AC
这时,有一个同学举手说他
有另外一种证明方法,我让他也
在黑板上板书出来:
证明:过C点作AB平行线,
在其平行线上截取CE=AB,连接
DE(如图)
∵AB∥CE ∴∠B=∠1
在△ABD和△ECD中
∵DB=CD ∠B=∠1 CE=AB
∴△ABD≌△ECD (SAS)
∴AD=DE ∴AE﹤AC+CE
即2AD﹤AB+AC
我表扬了这位同学积极思考,能从另一个角度思考问题。我刚想问其他同学这个证明过程有没有什么问题时,已经有一个同学举手提问了:“他的辅助线是连接DE,并不是延长AD与CE的交点,怎么能保证A、D、E三点在同一直线上呢?”
我还没来得及说话,又有另外一位同学迫不及待地回答了问题:“太简单了,在证完△ABD≌△ECD后,∠3=∠4,因为∠4+∠2=180°
所以∠3+∠2=180°所以A、D、E三点在同一直线上。他的思路是对的,只是不够完整。”
师:“点评很到位,都不需要我说了,看来你们这节课收获不小,能做到在作辅助线前心中有数,目的很明确,能较快找到要截取的线段,而且还能自己发现问题,自己解决问题了!”
“截取”只是几何证明过程中常用的一种方法,而如何在使用过程,证明过程中,来开启学生思维,引导正确的思路才更为重要。
关键词:辅助线;截取;思维
【中图分类号】 G630 【文献标识码】 A 【文章编号】1671-8437(2012)02-0059-02
“截取”是几何证明题中利用添加辅助线求证的一种方法。但对几何刚入门的初一学生来说,什么样的题该用“截取”,该怎样“截取”,所截取的线段应和哪条已知线段相等等问题是重要的难点。教学实践告诉我们,正确引导学生的思维方向是解决这一难题的唯一方法。
例1:已知:在Rt△ABC中,∠C=90°
∠B=30° 求证:2AC=AB
选择此题, 是因为我在以前的教学
过程中发现,由于题目是要证AC是AB
的一半, 学生很容易想到去找AB 的中
点。果然,很快便有一位同学提出找到
AB的中点D,连接CD(如图),然后证明
AC=AD。这时, 我没有急于指出这种方
法是错误的, 而且有意引导他们自己去
探索、去发现问题:“不错,有同学提出了
一种方法, 下面请同学们用这种方法试试看。”
几分钟后,几位同学分别发现了他们的问题。
生1:“要证明AC=AD,就要证明∠1=∠4。若把∠4看成△ABC的外角,则∠4=∠2+∠3,即要证∠1=∠2+∠3。后面就不知道该怎么办了,如果知道∠1或∠4等于60°就好了。”
生2:“我也想到了这一点,但是我发现了另一个问题,要证明∠1或∠4是60°,实际上就是要证明△ACD是等边三角形,因为∠A=60°所以我们必须要证AC=AD,AC=CD,AD=CD三个条件中的一个,但这三个条件都是我们要求证的结论,这不是自相矛盾吗?怎么办呢?”
生3:“我考虑过用全等三角形来证
明,延长CD,在延长线上截取DE=CD,
因为AD=DB, 再加上对顶角∠ADC和
∠EDB, 就可以用‘SAS’证明△ADC和
△BDE全等,但接下来就不知道了,我
还是没有证出△ACD是等边三角形。”
问题一个个提出来了,困惑挡住了他们的思路。这时的他们正处在一个十字路口,只要稍加指导,就能把他们的思维引到正确的路子上来。
师:“很好,同学们经过自己证明,发现了问题,看来这种截取的方法似乎不能得到我们想要的结论。要不,我们就想简单点,干脆在作辅助线时就将△ADC作成一个等边三角形怎么样?”
生4:“好是好,可是怎样才能保证作出的三角形是等边三角形呢?那可是最特殊的三角形。”
师:“那就想想,平时我们是怎么证明一个三角形是等边三角形的?”
生4:“一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形。∠A=60°,AC又是已知线段,只要作出一
条线段和AC相等就可以了……想
起来了, 我们只需要在AB上截取
AD=AC,就有等边三角形了!”(如图)
师:“太好了,现在我们已经有等边三角形了,那就请同学们再试试看,这样截取还有什么问题吗?”
这一次,学生证明起来明显感到轻松,没用多长时间便有学生陆续完成了证明,我请了一位同学在黑板上板书了他的证明过程:
在AB上截取AD=AC,连接CD
∵AC=AD ∠A=60° ∴△ACD是等边三角形
即AC=AD=CD,∠A=∠1=∠4=60°
∵∠1+∠2=90° ∴∠2=30°=∠3 ∴CD=DB
∴AC=AD=BD,即2AC=AB
师:“这道题我们证明出来了,可同学们想一想,为什么在开始的时候,我们会走了那么多弯路呢?大家一定要明白,截取在证明题中的运用虽然是非常方便的,它可以直接在图上构造出我们需要的和已知线段相等的线段,但在截取时,有两点必须要注意,第一:截取的线段不能具有多重性质。比如在本题中,就有同学想在AB上截取AD=AC=CD,这是错误的;第二:在截取之前,必须要明确我们到底需要一个什么样的图形,比如这道题我们就是已经明确要一个等边三角形,所以应该想到截取AD=AC。刚刚第三位发言的同学也用了截取,同样,他也有明确的目的,想作一个和△ACD全等的三角形,根据已知条件,就想到作DE=CD,只有明确自己的需要,才能找准要截取的线段。”
为了进一步掌握“截取”的正确方法,开拓思路,我又做了一次“演习”。
例2: 如图, 在△ABC中, AB﹥AC,D是BC边上的中点,
求证:2AD﹤AB+AC
题目刚刚打出来, 同学们立
刻议论纷纷, 都奇怪为什么证明
题里会出现不等号。我趁机提醒
同学们: “想想看,我们所学过的
定理中,有那些定理涉及到了不等关系?”
生答:“三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。”解决了不等号的问题,我便让同学们分组讨论,我也加入了几组同学的讨论之中,发现很多同学的思路有一个共同点:想在AB上截取AE=AC(如图), 他们为
什么会这样想呢?我请了其中一位
同学作为代表谈谈他的想法。
师:“既然你用了截取, 那你的
目的是想要什么样的图形?”
生:“想找一个和△ACD全等的三角形,即想证明△ACD≌△AED。”
师:“那你证明出来了吗?”
生:“没有,差一个条件,只有AE=AC和公共边AD。”
师:“你还能在已知条件中找出第三个条件吗?” 生:“……”
师:“我想知道,你为什么要找全等三角形?”
生:“因为只有在同一个三角形中才能用三角形的三边关系,但现在AC、AD、AB不在同一个三角形中。”
师:“很好,这的确是一个要注意的问题,但是你把这三条线段放到构造出来的三角形中了吗?似乎AB段不是△AED的边。”
生:“……”
师:“那请再仔细读题,看看有没有漏掉什么?”
没多久便有一位同学举手了:“我发现错在什么地方了,我们一直想把AB、AD、AC放在同一个三角形中,其实不对,题目要证的是2AD和AB+AC的关系,所以我们应该想办法把AB、AC和2AD放到同一个三角形中!”
师:“太棒了,那就请同学们想一想,怎样把它们放到同一个三角形中?”
同学们再一次展开了讨论,这一次讨论效果较好,几乎所有的同学都能想到在AD延长线上找2AD。我请了一位同学在黑板上板书了他的证明方法。
证明: 延长AD,在AD延长线上截取DE=AD,即AE=2AD。∵D是BC的中点,∴BD=CD,在△ABD和△ECD中,∵BD=CD,∠ADB=∠EDC, AD=DE
∴△ABD≌△ECD (SAS)
∴CE=AB ∴AE﹤AC+CE
即2AD﹤AB+AC
这时,有一个同学举手说他
有另外一种证明方法,我让他也
在黑板上板书出来:
证明:过C点作AB平行线,
在其平行线上截取CE=AB,连接
DE(如图)
∵AB∥CE ∴∠B=∠1
在△ABD和△ECD中
∵DB=CD ∠B=∠1 CE=AB
∴△ABD≌△ECD (SAS)
∴AD=DE ∴AE﹤AC+CE
即2AD﹤AB+AC
我表扬了这位同学积极思考,能从另一个角度思考问题。我刚想问其他同学这个证明过程有没有什么问题时,已经有一个同学举手提问了:“他的辅助线是连接DE,并不是延长AD与CE的交点,怎么能保证A、D、E三点在同一直线上呢?”
我还没来得及说话,又有另外一位同学迫不及待地回答了问题:“太简单了,在证完△ABD≌△ECD后,∠3=∠4,因为∠4+∠2=180°
所以∠3+∠2=180°所以A、D、E三点在同一直线上。他的思路是对的,只是不够完整。”
师:“点评很到位,都不需要我说了,看来你们这节课收获不小,能做到在作辅助线前心中有数,目的很明确,能较快找到要截取的线段,而且还能自己发现问题,自己解决问题了!”
“截取”只是几何证明过程中常用的一种方法,而如何在使用过程,证明过程中,来开启学生思维,引导正确的思路才更为重要。