让学生做一回设计师

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【设计理念】

新课标明确指出数学教学是数学活动的教学，是师生之间交往互动与共同发展的过程。在教学中要创设有助于学生自主学习的问题情景，激发学生学习的潜能，鼓励学生大胆创新与实践。

【教学活动】

一、创设问题情景（多媒体出示课件）

老师：在一块长16m、宽12m的矩形荒地上，要建造一个花园，并使花园所占面积为荒地面积的一半。假如你是设计师，你能设计方案吗？

布置任务：同学们认真审题，理解题意后，分组进行讨论，设计具体方案，并说说你的想法。

二、活动与探索

各小组纷纷讨论设计（电脑机房，用“几何画板”画图），教师巡视，然后请各小组代表发言。

小组1：我们组设计的方案如图（1）所示，连接矩形的对角线把相对的两个三角形作为花园，整个图形对称美观。且根据矩形的性质一定成立。

老师：噢，同学们设计来想一想，小组1的设计符合要求吗？

学生1：小组1的设计符合要求，只要过矩形对角线交点的直线与对边相交，都会把矩形面积平分。

老师：很好，那你们组设计的方案是什么？是否有别的思路？

小组2：我们组的设计方案如图（2）所示，花园的四周是小路，它们的宽度都相等，这样设计既美观又大方。通过列一元二次方程解得小路的宽是2 m或12 m。

老师：是吗？大家想一想，小组2的设计符合要求吗？若符合，请说明是如何列方程求解而得的？若不符合，请说明理由。

学生2：小组2的设计符合要求。

我们可设小路的宽度为x m，根据题意，列方程：（16-2x）（12-2x）= ×16×12，化简得x2-14x-24=0，然后利用配方法来求解这个方程，即，x2-14x=24，（x-7）2=25，x-7=±5，

所以，x1=2，x2=12。因此小路的宽度为2 m或12 m。

综上所述知，小组2的设计方案符合要求。

学生3：不对，因为荒地的宽度只有12 m，所以小路的宽不能为12 m，因此小组2方案的结论不妥当，应改为：花园四周小路的宽度只能是2 m。

（大家不约而同地鼓掌）

老师：好，从大家的掌声中可知学生3说得在理。我们在解决实际问题时要注意解的合理性。因为一元二次方程有两个根，不一定都符合实际问题，解完之后要按题意来检验这两个根是否为实际问题的解。这一点，学生3所在的组做得很好，大家要学习他从多方面考虑问题。接下来我们来看其他组设计的方案。

小组3：受第一组的启发，我们组又设计了一个方案，如图（3），以矩形的对角线的交点为圆心，以5.53 m长为半径在矩形中间画一个圆，这个圆也可作为花园的场地。

小组4：我们也设计了一个方案，如图（4）。

以矩形的四个顶点为圆心的扇形，和小组3的一样，扇形的半径为5.53 m，我们把扇形以外的荒地作为花园的场地。

老师：同学们的方案设计得都很好，能触类旁通，太棒了！其他组怎么样？

小组5：我们组设计的方案如图（5）。

以一边的中点为顶点的等腰三角形作为花园的场地。因为图中阴影部分的面积为69 m2，刚好是矩形面积的一半，所以这个设计也符合要求。

小组6：我们组设计的方案如图（6）。顺次连接矩形各边的中点，所得的平行四边形作为花园的场地。因为矩形四个顶点处的直角三角形都全等。每个直角三角形的面积是24 m2，所以四个直角三角形的面积之和为96 m2，则剩下的面积也正好是96 m2，即等于矩形面积的一半。因此这个设计方案也符合要求。

小组7：我们组设计的方案如图（7）。图中的阴影部分可作为建花园的场地。经计算，也符合要求。

小组8：我们组的设计方案如图（8）。图中的阴影部分是作为建花园的场地。

老师：噢，同学们能帮助求出图中的x吗？

生：能，根据题意，可得方程：2× （16-x）（12-x）= ×16×12，即x2-28x+96=0，（x-14）2=100，x-14=±10。所以x1=24，x2=4。因为矩形的长为16 m，所以x1=24不符合题意。因此图中的x只能为4 m。

老师：同学们真棒，通过大家的努力，设计了这么多在矩形荒地上建花园的方案。还有没有其他不同的方案？

学生4：我的设计方案如图（9）所示。不知是否可行。

老师：你能求出图中的x吗？

解：根据题意，得（16-x）（12-x）= ×16×12，即x2-28x+96=0。解这个方程，得x1=24（舍去），x2=4。所以x=4。

老师：真的不容易，同学们的方案真是五花八门。不仅应用所学的知识解决了实际问题，而且各个设计还注意了图形的对称性。大家肯定还有其他不同的想法，我们课后再交流。以后，若你家要建花园，可千万别错过这样的机会。

【教学反思】

“问题是数学的心脏”。本节课通过一个开放性的现实生活中的问题，给学生提供了自主探索的空间，让每一个学生都可以把自己的想法呈现出来，激发了学生的学习热情和探索的欲望。他们运用前面所学的知识，积极地去探索方案的设计方法，同时还能改进和发散他人的方法，通过列方程的数学模型，并用配方法来解决实际问题。

作者简介：陈大海，男，1969年4月出生，本科，就职于浙江省乐清市柳市镇第一中学，研究方向：初中数学。