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微专题复习:值得重视的一类课型
——以“黄金分割”专题复习课为例

2019-07-03江苏省苏州高新区实验初级中学

中学数学杂志 2019年12期
关键词:菱形课型边长

☉江苏省苏州高新区实验初级中学 丁 香

黄金分割是一个非常重要的知识点,各种版本的教材都在不同章节通过例、习题或数学活动进行渗透,作为中考复习,有必要将黄金分割作为一个专题复习.本文是笔者设计的一节“黄金分割”专题复习课,整理出来,供研讨.

一、“黄金分割”专题复习活动设计

活动1:复习黄金分割的定义

问题1:如图1,点C在AB上,AC∶AB=BC∶AC.若AB=1,求AC的长.

图1

预设:学生利用一元二次方程解出AC的长为之后,给出黄金分割比值,指出它的近似值通常用0.618表示,进一步给出定义.

定义:黄金分割是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值

运用定义解释以下尺规作图:

如图2,以AB为直角边作直角三角形ABC,使∠ABC=90°,BC=AB,在斜边AC上取CP=CB,再在AB上取AG=AP.则点G为线段AB的黄金分割点.

图2

活动2:认识黄金三角形

问题2:如图3,在等腰△ABC中,顶角∠A=36°,BD为∠ABC的平分线.

(1)求证:AD=BD;

(2)图中有三角形相似吗?

(3)若AC=2,求底边BC的长.

教学组织:在学生练习之后,引导他们根据黄金分割的定义,确认点D为边AC的黄金分割点,这种三角形常常称为“黄金三角形”(顶角为36°的等腰三角形),它的底边与腰长的比值为

图3

活动3:找一找黄金分割点

问题3:以下构图简单、自然,却能得出黄金分割点,你能说明理由吗?

(1)如图4,分别以BC为一边向两侧作等边三角形ABC和正方形BCDE.以点C为圆心、CE为半径画弧,与射线AB交于点F.则B是线段AF的黄金分割点.

图4

图5

(2)如图5,先构造边长分别为3、4、5的三角形ABC.作角B的平分线,与边AC交于点D.以点D为圆心、DA为半径作圆,与角平分线分别交于点E、F.则E是线段BF的黄金分割点.

(3)如图6,画一个含30°角的直角三角形ABC,∠ABC=30°,∠C=90°.取AB的中点E,以点E为圆心、AB的长为半径画圆,与CB的延长线交于点D,则B为线段CD的黄金分割点.

教学组织:通过几个好懂的作图得出黄金分割点,安排学生“回到定义”去判断,加深对黄金分割比值的理解.

图6

活动4:考题中的黄金分割

问题4:如图7,菱形ABCD中,点E是对角线AC上一点,且EA=AB,EB=EC=ED=1,求菱形的边长.(至少两种方法求解)

图7

解法预设:

图8

解法1:如图8,连接BD交AC于点O,设菱形的边长为x,则在直角三角形AOD、直角三角形DOE中,利用公共边DO,可得关于x的方程,解得x=

解法2:可证△CDE∽△CAD,可得CD2=CE·AC.设菱形的边长CD为x,可得x2=1·(x+1),解得

解法3:设∠CDE=α,容易导出∠DCE=α,∠DAE=α,∠ADE=∠DEA=2α.在△ADE中,利用三角形内角和可求出α=36°,于是△ADE是黄金三角形,底边DE=1,则腰长为,即菱形的边长为

教学组织:先安排学生独立练习,然后组内展示不同解法,最后由小组派出代表上台讲解,教师点评时注意引导学生识别黄金三角形.

二、教学立意的进一步解读

1.深入研究教材,挑出在不同分册的素材与题例

教材编写者对一些经典问题或奇异性质往往采取分批呈现、螺旋上升的安排方式,像本文关注的黄金分割的经典图形,在八年级上学期学习等腰三角形时就出现过“黄金三角形”,但是由于当时还没有相似的知识,也没有一元二次方程的知识储备,所以对“黄金三角形”的研究并不深入,所以这个图形在本专题复习中得到全面关注和研究.此外,有些教材在图形认识初步学习时,让学生通过画四边形,并取四边中点得到“中点四边形”,学生通过度量、猜想发现中点四边形的性质,但由于没有学到平行四边形、中位线的性质,所以在七年级时没有进行证明,这也是不同分册的教材对经典问题、奇异性质的分批呈现与螺旋上升,我们在中考备考复习时就要注意抓取这些素材,引导学生“再认识”.

2.检索各地考卷,精选体现黄金分割考点的习题

研究中考试题是很多同行的兴趣,特别是针对一些较难的综合题进行解析更是不少教研群(QQ群、微信群)的主要内容,然而针对经典问题(如黄金分割)这样的专题研究不是很多,似乎研究考题一定有要“猎奇”的追求.我们通过检索各地考卷发现,在不少地区(如上海、安徽等地)关键考题的位置上都隐含考查了黄金分割的考点.需要注意的是,这种检索并不是按关键字、关键词来检索,而是需要认真解题,在演算过程中发现试题中存在黄金分割的结构特征,这类习题就需要被抓取出来,作为归类收集的重要素材,为日后研发黄金分割习题课积累资料.

3.注重演算说理,呈现数学问题预设多解与追问

黄金分割的相关作图、构图方法很多,如何带领学生解读、理解这些方法也是备课阶段重点考虑的.在上面的课例中,我们提供了4种较为典型的构图方法,为了节约课堂时间,没有安排学生模仿作图,而是安排学生对这些构图方法进行解读、演算,通过运算确认构图方法的正确性,也感受到黄金分割的奇异之美.另外,对一些典型问题还预设了不同思路,要求学生运用不同方法解答,体现思维的发散性,同时不同的解法也对应着不同知识模型,体现黄金分割与多个不同知识模型的广泛联系.

三、关于微专题复习的两点思考

1.值得重视的微专题复习课型

我们注意到高考备考阶段特别重视微专题的复习研讨活动,在中考复习阶段也有不少教师积极尝试,开展了中考微专题复习课型的建构与推介,这些都给我们积极启示.从教学实践来看,微专题复习课能让学生更有参与的热情,充满探索新知的兴奋与乐趣,是值得我们积极参与的一类课型.相比传统的中考复习分一轮、二轮,微专题复习这种“八股化”做法,以某一个知识点或主题推进复习进程,所选习题跨不同年级,形散神聚,让学生有“一线串珠”的感觉.

2.微专题复习课重在精选主题

微专题复习课的备课选题需要教师长期积累,特别是针对本地区中考试题、课本例题和习题有深入的对比研究,能敏锐地抓取出一些典型问题,挑选出一些有价值的研究主题,然后将这些典型例、习题或考题在某一个主题下由易到难“串题成课”,使得一节课下来,学生训练不同章节的习题,但都是聚焦某一条主线,渐次展开.上文关注的黄金分割,其实还可以主题关注“围长方形问题”,从七年级的字母表示数、一元一次方程,到八年级的整式乘除、因式分解、分式运算,再到九年级的一元二次方程、二次函数等,都可以聚焦“围长方形问题”;再比如,聚焦“三个一次”,关注一元一次方程、一元一次不等式、一次函数之间的联系,等等.这些都是值得研究的微专题复习课.

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