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让分类讨论思想在等腰三角形复习中飞翔

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摘要:数学中的分类讨论思想是一种比较重要的数学思想,通过加强数学分类讨论思想的有效教学,有利于提高学生对数学学习的兴趣,培养学生思维的条理性、缜密性、科学性,这种优良的思维品质对学生的未来必将产生深刻和久远的影响。在等腰三角形有效教学中,应当有意识地突出数学分类讨论思维,减轻学生的学业负担,激发学生的数学兴趣,培养学生的综合分析能力。

关键词:分类讨论思想 有效教学 等腰三角形

在等腰三角形教学中逐步渗透数学分类思想方法,培养思维能力,形成良好的数学思维习惯,既符合新的课程标准,也是进行数学素质教育的一个切入点。而且分类讨论思想是解决问题的一种逻辑方法,也是一种数学思想,这种思想在简化研究对象、发展思维方面起着重要作用,因此,有关分类讨论思想的数学命题在温州历届中考试题中占有重要地位。

下面我就如何有效地让“分类讨论思想”在等腰三角形复习中应用举例如下:

一、巧取例题,激活分类讨论思维

引入:在等腰三角形ABC中,

(1)已知∠A=40°,求∠B和∠C。

(2)已知∠A=100°,求∠B和∠C。

由这道例题激活学生的分类讨论思维。在(1)中,因为40°

在(2)中,因为100°>90°所以100°的角只能作为顶角,所以另外两个角都等于40°。就这样,由简单的引入学习,学生明白了等腰三角形的顶角和底角需分类。只要在等腰三角形中已知它的一个内角的度数,就能算出其他两个内角的度数,如果题中没有确定这个内角是顶角还是底角,必须分成两种情况来讨论。分类时要注意,等腰三角形的底角度数不能大于等于90°;等腰三角形中至少有两个角相等。

二、弹性预设,动态生成分类讨论思维

复习课和新授课的最大区别是学生熟悉或掌握了相关的知识与方法,学生思维的火花更容易被点燃,思维的发散更有广度,课堂上的“意外”也容易发生。这就要求老师要有动态生成的教学理念。

例1、已知坐标平面内一点P(1,3),在坐标轴上是否存在点Q使得OPQ为等腰三角形?若有,求出满足条件的所有点的坐标。

解:如图1,按边分类,以OP为腰,则问题可以转化为:(1)以O为圆心、OP为半径画圆,交X轴和Y轴A(0,10)、B(-10,0)、C(10,0);(2)以P为圆心、OP为半径画圆,交X轴和Y轴F(0,6)、E(2,0);(3)以OP为底,作OP的中垂线交X轴和Y轴G(0,)、H(5,0)。

当学生的生成与课前预设不相符合时,作为老师应当尊重学生的思维,不能把学生的思维强扭过来顺着预设方案进行,应当尊重学生的思维,但不是被动地被学生牵着鼻子走,应引领学生的思维从另一个角度了无痕迹地寻找殊途同归的途径――等腰三角形的边、高也需分类。

三、追溯本源,螺旋上升

有些等腰三角形问题,因图形的位置不能确定或形状不能确定,就必须分类全面讨论,而且是边和角交叉在一起。

例2,已知ABC是等腰三角形,过顶点A所引BC边的高线恰好等于BC边长的一半,试求∠BAC的值。

解:要分BC是等腰三角形的底边和腰两种情况进行讨论。

(1)若BC是等腰ABC的底边,如图2所示,AHBC。AB=AC,AH=BC,BH=CH=AH。ABH和ACH均是等腰直角三角形。

∠BAC=∠BAH+∠CAH=45°+45°=90°。

(2)若BC是等腰ABC的腰,AHBC:①若顶角∠ABC是锐角,如图3所示,AH=BC=AB, ∠B=30°,∠BAC=(180°-∠B)=(180°-30°)=75°。②若顶角∠ABC是钝角,如图4所示,AH=BC=AB, ∠ABH=30°,∠ABC=150°,∠BAC=(180°-∠ABC)=(180°-150°)=15°。③若顶角∠ABC=90°,此时AB=BC=BH,与AH=BC矛盾,所以此种情况不存在。

∠BAC=90°或75°或15°。

练习:如图5,点O是等边ABC内一点,∠AOB=110°,∠BOC=α。将BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得ADC,连接OD。

(1)试说明COD是等边三角形;

(2)探究:当α为多少度时,AOD是等腰三角形?

分析:(1)COD中已经有OC=DC,只需再有一角等于60°就解决问题了。显然∠OCD=60°,问题很快就解决了。

(2)∠AOD=360°-110°-α-60°=190°-α,∠ADO=α-60°,当∠AOD=∠ADO时或∠AOD+∠ADO=90°或∠ADO+∠AOD=90°时均可得AOD是等腰三角形。于是有190°-α=α-60°或(190°-α)+(α-60°)=90°或(α-60°)+(190°-α)=90°,得α=125°或α=140°或α=110°。

所以许多有关等腰三角形的综合问题均可借助图形来分析、思考和解决,当题目涉及的等腰三角形条件不明确,在画出等腰三角形时,应分情况讨论,将所有可能的情况画出来。这是学生思维的难点,有必要去打磨,尤其在易错易混点或思维“卡壳”处要安排有效的后续打磨。

综上所述,复习是学生构建知识网络体系、形成数学思想方法、提升知识理解水平的重要渠道。在复习课中,我们要引导学生发现知识间的相互联系,努力提高对知识内涵与外延的理解,揭示问题的背景,追溯问题的本源,从而实现对数学本质的理解。同一知识的再次学习,不是简单的重复,而是要螺旋式上升。在等腰三角形复习中,由简单的引例引入,为学生形成积极的、发散的思维创造了有利条件,通过几个简单、典型、有效的例题学习,减轻了学生的学业负担,没必要进行“题海战术”,从而能够激发学生的数学学习兴趣,鼓励学生在学习过程中养成独立思考、积极探索的习惯,让分类讨论思维在不同的范围中有效自由地飞翔。而且数学中的分类讨论思想是一种比较重要的数学思想,通过加强数学分类讨论思想的有效教学,有利于提高学生对学习数学的兴趣,培养学生思维的条理性、缜密性、科学性,这种优良的思维品质对学生的未来必将产生深刻和久远的影响。在有效教学中,我们要多研究、多实践、多探索,让学生更好地掌握数学中的分类讨论思想,达到事半功倍。

参考文献

1、丁保荣 主编《初中数学竞赛教程》.浙江大学出版社。

2、谢尚志 放活课堂,放飞思想.中学数学教学参考,2011,3(上旬)。

3、罗增儒 教学效能的故事,高效课堂的特征.中学数学教学参考,2011,1-2。

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文