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摘要:数学是一门很灵活而且很深奥的学科,考验着学生们多方面的能力. “几何”在初中的数学学习中是比较难的一部分内容,它涉及到的一些折叠问题,需要学生们充分运用自己的想象力进行解决.折叠就会产生许多不同形状的图形,学生们也可以在其中慢慢发现折叠的规律,从而进一步理解几何原理,最后将原理运用到数学解题之中.
关键词:初中数学;折叠;解题;教学引导
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)29-0028-02
数学是一门非常严谨的学科,它有很多的想象和联想的空间.著名的数学家希尔伯特就说过:数学最重要的就是想象力.看到一道数学题,你应该能马上联想到它的相关公式和解题步骤.而中学的折叠问题是最能锻炼和体现学生想象力的,抽象的东西也是可以具体化的,老师带着孩子们亲手折叠出各种各样的图形,体验折叠的特点,观察图形折叠后的变化与未变化部分,深入寻找并发现图形的几何性质,借此引导学生们去了解并解决折叠问题.将折叠问题教好,学好,都是不容忽视的.由浅入深,解决折叠问题大概可以分为三个步骤:即通过折叠实验,在脑中形成个思维模型;再综合学过的基本图形,锻炼学生的思维方式;然后结合平面直角坐标系解决折叠问题.
一、通过折叠实验,形成思维模型
数学学习给人的印象大多数是死板的,它不像语文那样可以较为自由的发挥,数学公式是不可以改变的,初中生也很难独自亲身去推导计算出数学公式.初中数学的学习,一般是采用学习公式、理解公式、应用公式的方法.折叠就比较特殊了,它涉及到了图形变换,学生们也能亲自动手实验,而图形变换是比较灵活有趣的,会让学生们提起浓厚的学习兴趣.亲自动手去发现、去探索、去解决问题,会让我们有种置身其中的参与感,感觉到数学“活了起来”,感觉到它离我们那么近.通过折叠和观察而不是枯燥的计算去解决数学题,会让学生感到极大的新鲜感,满足感和成就感,对数学的学习更加充满兴趣.
涉及到折叠,就离不开动手和观察了.拿到一道有关折叠问题的题目,首先就应该分析它的题目要求,然后按照题目要求去折叠出相应的图形,最后将图形画在草稿纸上,慢慢地熟练了之后,就可以在脑海里形成相应的图形,省去动手操作这一过程了.这是学习折叠问题的难点,特别是对于那些想象力较为薄弱的学生,但是也是必须要锻炼出来的能力.在以后的学习生活中,这一能力还会继续频繁的被使用到,而且还会需要不断地扩展和加深.下面,我们举例说明一下.
例1如图1所示,将一个三角形纸片ABC沿过B的直线折叠,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,则下列结论一定正确的是().
A. AE=ACB. CB+AE=AB
C. AD=BDD. ED+EB=DB
这是一道特别基础的折叠问题,图形和题目都比较简单直观,容易让学生理解.对于这个图形,老师可以让同学们动手折一折,然后用折叠后的图形对比题目给出的图形,发现其中的等量关系.通过一次次的折叠,同学们应该不难发现,折叠是一种轴对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的相关性质,折叠前后图形的形状和大小不会改变,位置变化了,对应的边是相等的.折痕所在的直线作为对称轴,它将变换前后对应的点所连成的线段垂直平分,对称轴上的点到对应点的距离大小相等.
对照本题图像,可以看出来,图1是由三角形ABC的边CB沿着BD翻折之后得到的.边CB落到了边AB上,直线BD是三角形BDC和三角形BDE的对称轴,点E为点C的对应点,线段BC=BE,线段CD=ED.
对于选项A和选项C,线段AE与AC题目并没有给出明确的关系,线段AD与BD题目也没有给出明确的关系,所以无法判断这两个选项的对错;对于选项B,通过折叠的特点,我们已经知道线段BC=BE,所以线段CB+AE就可以等价代换为EB+AE,显然线段EB+AE=AB,所以可以得出CB+AE=AB,B选项正确;对于D选项,线段ED、EB、DB正好为三角形BDE的三边,由三角形的相关性质可以知道,三角形的任意两边之和大于第三边,所以ED+EB>DB,D选项错误.所以,这道题的正确答案是B.
只要懂得了折叠前后图形的等量关系,再结合勾股定理的内容,解决这类题型就易如反掌了.
二、综合基本图形,锻炼思维方式
折叠问题一定都是和几何图形相联系的,通过例1可以看出,推理找出简单图形中的几何关系其实很简单,但是一般题目中给的图形都相对复杂,一个例图里会包含多个几何图形,自然就有了多对几何关系.这就要求我们考虑到多组等量关系,不同等量关系间的联系和搭配,以及发掘很多隐藏的已知条件.题目的灵活性也就大大提高了,难度也相应地有所增加.细心寻找几何关系的同时,也需要我们具备一种整体意识,这样才能保证不漏掉信息.有时,也是需要凭借直觉的,这种直觉也是要通过反反复复的练习,才能在遇到题的时候,直接感知到应该寻找和利用到的关系.
例2如图2所示,一张矩形纸片沿BC折叠,顶点A落在点A′处,再过点A′折叠,使折痕DE∥BC,若AB=4,AC=3,则三角形ADE的面积是.
这道题属于中等难度,除了要掌握像例1那样折叠问题里的轴对称的几个特性以外,还需要知道证明两个三角形相似,以及利用三角形相似的几个性质:如果两个三角形相似,那么两个三角形对应的边边长成比例,对应的角相等.相似三角形的面积比等于相似比的平方.
如圖3,沿BC折叠,顶点A落在点A′处,直线BC作为一条对称轴,根据对称的性质,可以得到BC垂直且平分线段AA′;可以得到AF=1/2AA′,又因为DE//BC,可以得到三角形ABC和三角形ADE相似,相似比为1∶2.再根据相似三角形的面积比等于相似比的平方,可以求出三角形ADE的面积为24.
三、结合坐标系,解决折叠问题
前面说过,涉及到折叠问题的考题在卷面分中一般的比例为有十分之一,它之所以可以占有这么大的分数比例,是因为它这一种题型里可以融入多种之前学过的知识.例如:勾股定理、相似三角形、全等三角形……除此之外,它还可以放到空间直角坐标系中,将其与函数融合..在平时的课堂上,老师应该注重培养学生对题目的独立思考分析和理解能力,并多讲授一些综合性较强的折叠问题,让学生们逐渐适应这种考察方式.
例3如图4所示,把矩形OABC放置在直角坐标系中,OA=6.OC=8,若将矩形折叠、使点B与O重合,得到折痕EF.
(1)可以通过办法,可以使四边形AEFO变到四边形BEFC的位置(填“平移”,“旋转”,“翻转”);
(2)求E点的坐标;
(3)若直线m把矩形OABC的面积分成相等的两部分,则直线m必经过点的坐标是________.
根据题意可得,对于第(1)小题,矩形OABC是中心对称图形,而这道题的折痕EF与对角线OB交点O应该是矩形OABC的对称中心,所以可以通过旋转的办法得到.
对于第(2)小题,应该连结OE,根据折叠的特性可以知道,OE=BE,解直角三角形OAE就可以知道AE=7/4,所以E点坐标为(6,7/4).
对于第(3)小题,由第(1)小题分析可知,对称中心应为折痕与对角线交点,过这个点做两坐标轴垂线段,再由三角形中位线性质可求出对称中心坐标为(3,4)
折叠问题是中学重点考察的内容,学生和教师都应该重视它.教师应该根据自己班级学生的实际情况,制定有效的教学方法,引导同学们学习折叠问题,培养学生独立思考及分析问题的能力,以及对几何图形的空间想象能力,力求让每位学生都掌握解决这类题目的方法.
参考文献:
[1]罗神燕.初中数学教学中有关折叠问题的解题研究[J].科学咨询,2019(18):40.
[2]吴俊.关于初中数学教学中折叠问题的解题探讨[J].数学大世界(上旬),2019(02):29.
[责任编辑:李璟]
作者简介:畅英英(1991.3-),女,山东省德州人,本科,从事初中数学教学研究.
关键词:初中数学;折叠;解题;教学引导
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)29-0028-02
数学是一门非常严谨的学科,它有很多的想象和联想的空间.著名的数学家希尔伯特就说过:数学最重要的就是想象力.看到一道数学题,你应该能马上联想到它的相关公式和解题步骤.而中学的折叠问题是最能锻炼和体现学生想象力的,抽象的东西也是可以具体化的,老师带着孩子们亲手折叠出各种各样的图形,体验折叠的特点,观察图形折叠后的变化与未变化部分,深入寻找并发现图形的几何性质,借此引导学生们去了解并解决折叠问题.将折叠问题教好,学好,都是不容忽视的.由浅入深,解决折叠问题大概可以分为三个步骤:即通过折叠实验,在脑中形成个思维模型;再综合学过的基本图形,锻炼学生的思维方式;然后结合平面直角坐标系解决折叠问题.
一、通过折叠实验,形成思维模型
数学学习给人的印象大多数是死板的,它不像语文那样可以较为自由的发挥,数学公式是不可以改变的,初中生也很难独自亲身去推导计算出数学公式.初中数学的学习,一般是采用学习公式、理解公式、应用公式的方法.折叠就比较特殊了,它涉及到了图形变换,学生们也能亲自动手实验,而图形变换是比较灵活有趣的,会让学生们提起浓厚的学习兴趣.亲自动手去发现、去探索、去解决问题,会让我们有种置身其中的参与感,感觉到数学“活了起来”,感觉到它离我们那么近.通过折叠和观察而不是枯燥的计算去解决数学题,会让学生感到极大的新鲜感,满足感和成就感,对数学的学习更加充满兴趣.
涉及到折叠,就离不开动手和观察了.拿到一道有关折叠问题的题目,首先就应该分析它的题目要求,然后按照题目要求去折叠出相应的图形,最后将图形画在草稿纸上,慢慢地熟练了之后,就可以在脑海里形成相应的图形,省去动手操作这一过程了.这是学习折叠问题的难点,特别是对于那些想象力较为薄弱的学生,但是也是必须要锻炼出来的能力.在以后的学习生活中,这一能力还会继续频繁的被使用到,而且还会需要不断地扩展和加深.下面,我们举例说明一下.
例1如图1所示,将一个三角形纸片ABC沿过B的直线折叠,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,则下列结论一定正确的是().
A. AE=ACB. CB+AE=AB
C. AD=BDD. ED+EB=DB
这是一道特别基础的折叠问题,图形和题目都比较简单直观,容易让学生理解.对于这个图形,老师可以让同学们动手折一折,然后用折叠后的图形对比题目给出的图形,发现其中的等量关系.通过一次次的折叠,同学们应该不难发现,折叠是一种轴对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的相关性质,折叠前后图形的形状和大小不会改变,位置变化了,对应的边是相等的.折痕所在的直线作为对称轴,它将变换前后对应的点所连成的线段垂直平分,对称轴上的点到对应点的距离大小相等.
对照本题图像,可以看出来,图1是由三角形ABC的边CB沿着BD翻折之后得到的.边CB落到了边AB上,直线BD是三角形BDC和三角形BDE的对称轴,点E为点C的对应点,线段BC=BE,线段CD=ED.
对于选项A和选项C,线段AE与AC题目并没有给出明确的关系,线段AD与BD题目也没有给出明确的关系,所以无法判断这两个选项的对错;对于选项B,通过折叠的特点,我们已经知道线段BC=BE,所以线段CB+AE就可以等价代换为EB+AE,显然线段EB+AE=AB,所以可以得出CB+AE=AB,B选项正确;对于D选项,线段ED、EB、DB正好为三角形BDE的三边,由三角形的相关性质可以知道,三角形的任意两边之和大于第三边,所以ED+EB>DB,D选项错误.所以,这道题的正确答案是B.
只要懂得了折叠前后图形的等量关系,再结合勾股定理的内容,解决这类题型就易如反掌了.
二、综合基本图形,锻炼思维方式
折叠问题一定都是和几何图形相联系的,通过例1可以看出,推理找出简单图形中的几何关系其实很简单,但是一般题目中给的图形都相对复杂,一个例图里会包含多个几何图形,自然就有了多对几何关系.这就要求我们考虑到多组等量关系,不同等量关系间的联系和搭配,以及发掘很多隐藏的已知条件.题目的灵活性也就大大提高了,难度也相应地有所增加.细心寻找几何关系的同时,也需要我们具备一种整体意识,这样才能保证不漏掉信息.有时,也是需要凭借直觉的,这种直觉也是要通过反反复复的练习,才能在遇到题的时候,直接感知到应该寻找和利用到的关系.
例2如图2所示,一张矩形纸片沿BC折叠,顶点A落在点A′处,再过点A′折叠,使折痕DE∥BC,若AB=4,AC=3,则三角形ADE的面积是.
这道题属于中等难度,除了要掌握像例1那样折叠问题里的轴对称的几个特性以外,还需要知道证明两个三角形相似,以及利用三角形相似的几个性质:如果两个三角形相似,那么两个三角形对应的边边长成比例,对应的角相等.相似三角形的面积比等于相似比的平方.
如圖3,沿BC折叠,顶点A落在点A′处,直线BC作为一条对称轴,根据对称的性质,可以得到BC垂直且平分线段AA′;可以得到AF=1/2AA′,又因为DE//BC,可以得到三角形ABC和三角形ADE相似,相似比为1∶2.再根据相似三角形的面积比等于相似比的平方,可以求出三角形ADE的面积为24.
三、结合坐标系,解决折叠问题
前面说过,涉及到折叠问题的考题在卷面分中一般的比例为有十分之一,它之所以可以占有这么大的分数比例,是因为它这一种题型里可以融入多种之前学过的知识.例如:勾股定理、相似三角形、全等三角形……除此之外,它还可以放到空间直角坐标系中,将其与函数融合..在平时的课堂上,老师应该注重培养学生对题目的独立思考分析和理解能力,并多讲授一些综合性较强的折叠问题,让学生们逐渐适应这种考察方式.
例3如图4所示,把矩形OABC放置在直角坐标系中,OA=6.OC=8,若将矩形折叠、使点B与O重合,得到折痕EF.
(1)可以通过办法,可以使四边形AEFO变到四边形BEFC的位置(填“平移”,“旋转”,“翻转”);
(2)求E点的坐标;
(3)若直线m把矩形OABC的面积分成相等的两部分,则直线m必经过点的坐标是________.
根据题意可得,对于第(1)小题,矩形OABC是中心对称图形,而这道题的折痕EF与对角线OB交点O应该是矩形OABC的对称中心,所以可以通过旋转的办法得到.
对于第(2)小题,应该连结OE,根据折叠的特性可以知道,OE=BE,解直角三角形OAE就可以知道AE=7/4,所以E点坐标为(6,7/4).
对于第(3)小题,由第(1)小题分析可知,对称中心应为折痕与对角线交点,过这个点做两坐标轴垂线段,再由三角形中位线性质可求出对称中心坐标为(3,4)
折叠问题是中学重点考察的内容,学生和教师都应该重视它.教师应该根据自己班级学生的实际情况,制定有效的教学方法,引导同学们学习折叠问题,培养学生独立思考及分析问题的能力,以及对几何图形的空间想象能力,力求让每位学生都掌握解决这类题目的方法.
参考文献:
[1]罗神燕.初中数学教学中有关折叠问题的解题研究[J].科学咨询,2019(18):40.
[2]吴俊.关于初中数学教学中折叠问题的解题探讨[J].数学大世界(上旬),2019(02):29.
[责任编辑:李璟]
作者简介:畅英英(1991.3-),女,山东省德州人,本科,从事初中数学教学研究.