于欣
【摘要】本文圍繞初中數學解題教學中“三角形”相關定理展開,提出一系列教學策略和相關理論.強調通過組織實踐活動和討論的方式,將理論知識與實際問題相結合,培養學生解決實際問題的能力.論述問題分析在學生解題過程中的關鍵作用,包括理清問題背景、識別問題類型、構建數學模型等步驟.最后,通過糅合實例展示如何運用這些理論和策略,解決涉及“三角形”相關定理的實際問題,強調培養學生數學思維和解決問題的綜合能力.
【關鍵詞】初中數學;
三角形;
解題教學
1 引言
在初中數學解題教學中,深入探討“三角形”相關定理是學生建立堅實數學基礎的關鍵.問題分析作為解題的核心步驟,通過理清問題背景、識別問題類型、運用已學知識、構建數學模型、推理和證明等環節,能夠培養學生深刻的數學思維和問題解決能力.通過組織實踐活動、小組討論、案例分析等形式,將理論知識與實際情境相結合,能夠提升學生對三角形相關定理的理解和應用水平.這一綜合的教學策略旨在通過實際問題的解決、合作學習、案例分析等多層次手段,培養學生深入理解和運用三角形相關定理的能力.通過這樣的教學方法,學生不僅能在理論層面有所掌握,更能在實際情境中熟練應用,為數學學科的深入學習打下堅實基礎.
2 初中數學解題教學中“三角形”相關定理的問題分析
在初中數學解題教學中,問題分析是學生培養解題能力的關鍵步驟,尤其在涉及“三角形”相關定理的情境下.學生應理清問題的背景,包括角度、邊長等基本信息,以建立清晰的問題認知.學生需識別問題類型,明確所屬的定理范疇,為選擇合適的解題策略奠定基礎.在運用已學知識時,學生需要靈活運用相關定理,將問題信息與數學概念有機結合,形成解題思路.構建數學模型是問題分析的關鍵一環,將實際問題抽象為數學表達式,為后續的計算提供方向.推理和證明的運用則有助于確保所得結論的準確性,培養學生的邏輯推理能力.此外,學生在問題分析時應特別關注可能存在的特殊情況,以深入理解定理的適用范圍.通過全面深入的問題分析,學生能夠更有針對性地運用三角形相關定理,提高解題效率,同時培養學生的數學思維和問題分析能力[1].
3 一些初中數學解題中“三角形”相關例題
3.1 三角形的基本性質題型
這類題型通常涉及三角形的內角和、邊長關系、等腰三角形和等邊三角形的特性等,考查學生對三角形性質的掌握程度[2].
例1 如圖1所示,在直角△ABC中,AB=AC.點D在邊BC上,BD=2DC.點E在延長線上,使得DE=AD.求BE和CE的長度關系.
解析
由題可知,△ABC是一個等腰直角三角形,而BD=2DC,利用賦值法,令BC=6,
得BD=4,DC=2.
作垂線AF和EG分別交BC于F,G兩點,由等腰直角三角形的性質可以得到AF=3,
而DE=AD,∠CDE=∠ADB,
∠AFD=∠EGD=90°,
故△AFD≌△EGD,
AF=EG=3,FD=DG=GC=1.
已知了這些邊的長度,根據勾股定理,
可得BE=BG2+GE2CE=CG2+GE2,
解得BE=52+32=34CE=12+32=10.
最終可以得到BE和CE的長度關系為
BECE=175.
3.2 三角形的相似與全等題型
這類題目要求學生理解和應用三角形全等的判定條件(SSS、SAS、SAS、AAS)和相似的判定條件(AA、SSS).
例2 如圖2所示,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D為AC上一點,BD⊥AC,求證:△ABC與△BDC相似.
解析
分析已知條件:△ABC是直角三角形,且∠ABC=90°.
D點在AC上,BD⊥AC.
令△ABC中的∠BAC為α,由于△ABC是直角三角形,因此∠ACB=90°-α.
在△BDC中,由于BD⊥AC,
所以∠BDC=90°.
證明相似性
在△ABC中,已知∠BAC=α,∠ABC=90°,∠ACB=90°-α.在△BDC中,我們知道∠BDC=90°,∠DBC=α(因為它是∠BCA的余角).因此,∠BAC與∠DBC相等.
應用相似三角形的原則:根據角角角相似(AA)原則,當兩個三角形的兩對角分別相等時,這兩個三角形相似.在此情況下,∠BAC=∠DBC和∠ABC=∠BCD,因此△ABC與△BDC相似.
3.3 三角形的面積和高度題型
此類題目涉及計算三角形的面積、高度,以及應用海倫公式和其他相關公式[3].
例3 如圖3所示,在△ABC中,AB=12cm,AC=9cm,BC=15cm.點D在邊AC上,使得AD=3cm.求△ABD的面積.
解析
先使用海倫公式計算△ABC的面積.
首先計算半周長s:s=12+9+152=18cm.
然后,應用海倫公式:
S△ABC=ss-12s-9s-15,代入s,
解得:S△ABC=2916=54cm2.
作CE⊥AB于點E,DF⊥AB于點F.
由于共用∠CAB,且∠CEA=∠DFA=90°,故△CEA與△DFA相似,
而AC=3AD,得CE=3DF.
根據三角形面積公式,△ABD和△ABC以AB為底時,△ABC的高是△ABD的高的3倍,
故S△ABD=13S△ABC=18cm2.
4 結語
在初中數學解題教學中,以“三角形”相關定理為核心的問題分析策略顯得至關重要.通過理清問題背景、識別問題類型、運用已學知識、構建數學模型以及推理和證明等步驟,學生能夠更深入、更靈活地運用相關定理解決各類問題.實踐活動和討論的引入,如實際問題解決活動、小組討論和數學游戲,不僅培養了學生的團隊協作和交流能力,也增加了解題的趣味性.通過這一教學模式,學生在問題分析中能夠更全面、深刻地理解三角形相關定理,提高解題效率,同時培養了數學思維和問題分析能力.
參考文獻:
[1]羅志山.利用數形結合思想巧思妙解幾何問題[J].數理化解題研究,2023(26):29-31.
[2]唐麗.基于數學核心素養之“數學抽象”下的初中數學解題教學策略——以“探索三角形全等條件”為例[J].數理化解題研究,2023(26):32-34.
[3]劉曉晴.初中二次函數動點問題的解題策略與教學研究[D].廣州:廣州大學,2023.
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