基于单元整体教学背景下初中数学复习课教学研究*
——以沪科版八年级上册“角平分线复习课”为例
2023-01-11安徽省合肥市五十五中学吴玉情
安徽省合肥市五十五中学 赵 瑞 吴玉情
1 引言
2021年12月,“基于‘seewo白板5’辅助初中数学几何教学实践研究”已进入中期评估阶段,课题组成员结合课题实施研究及当前单元整体教学的双重背景,设计了一节八年级“角平分线复习课”.本节课由笔者所在校区一位年轻老师执教,课程结束后,得到了听课教师的一致好评.现将本节课的教学过程予以呈现,以飨广大读者.
2 学情分析
沪科版八年级上册代数部分已经学习了平面直角坐标系、一次函数等相关内容,几何部分学习了认识三角形及全等三角形、轴对称图形、等腰三角形等内容.通过检测发现,所执教班级学生基础知识扎实、水平齐整,属于学校重点班优秀学生.
3 教学过程
师:请同学们回忆一下,什么叫做三角形的角平分线?
学生1:三角形中,一个角的平分线与这个角对边相交,顶点与交点之间的线段叫做三角形的角平分线.
图1
问题1如图1,在△ABC中∠ABC与∠ACB的平分线交于点O,请探究∠BOC与∠A的数量关系.
学生2:如图2,设∠OBC=α,∠OCB=β.
∵∠A=180°-2(α+β),α+β=180°-∠BOC,
∴∠A=180°-2(180°-∠BOC).
图2
图3
问题2在问题1的条件下,如图3,若连接AO,AO平分∠BAC吗?
图4
学生3:如图4,过点O分别作OE⊥BC,OF⊥AC,OG⊥AB,垂足分别为E,F,G.
∵OB平分∠ABC,
∴OG=OE.
同理,OE=OF.
∴OG=OE.
又∵OG⊥AB,OF⊥AC,
∴AO平分∠BAC.
师:由此可见,三角形内角平分线相交于一点(三角形的内心),且这个点到三角形的三边距离相等.在图3中我们同样可以得到:
图5
问题3如图5,已知点O为三角形ABC的内心,且AB=7,AC=6,BC=8.若△AOB,△AOC,△BOC的面积分别与S1,S2,S3,则S1∶S2∶S3=.
学生4:如图4,过点O作OE⊥BC,OF⊥AC,OG⊥AB,垂足分别为E,F,G.
∵点O是△ABC的内心,
∴OE=OF=OG.
∵AB=7,AC=6,BC=8,
∴S1∶S2∶S3=7∶6∶8.
变式如图5,若O为△ABC的内心,三个角A,B,C所对的边分别为a,b,c,△AOB,△AOC,△BOC的面积分别为S1,S2,S3,则S1+S2S3(比较大小).
学生5:设点O到△ABC的边的距离为h.
又∵c+b>a,
∴S1+S2>S3.
图6
问题4如图6,设D,E分别为△ABC的边AB,AC延长线上的一点,BP平分∠CBD,CP平分∠BCE,试探究∠BPC与∠A的数量关系.
学生6:设∠PBC=α,∠PCB=β,
则∠BPC=180°-(α+β),
2(α+β)=2∠A+(∠ACB+∠ABC),
∠ACB+∠ABC=180°-∠A.
学生7:根据四边形的内角和等于360°,结合问题1的结果,可以直接得到
师:你怎么知道四边形的内角和等于360°呢?
学生7:四边形OBPC被BC分成了两个三角形,而三角形的内角和等于180°,所以它的内角和是360°.
(此时班级同学自发鼓掌.)
问题5在问题4条件下,求证:点P在∠BAC的平分线上.
图7
学生8:如图7,过点P分别作PE⊥AB,PF⊥BC,PG⊥AC,垂足分别为E,F,G.
∵点P分别在∠CBE和∠BCG的平分线上,
∴PE=PF,PG=PF,
即PE=PG.
又∵PE⊥AB,PG⊥AC,
∴点P在∠BAC的平分线上.
师:这样我们可以得到,三角形的两个外角平分线与另外一个角的内角平分线交于一点(三角形的旁心),这个点到三角形三边所在直线的距离相等.
4 拓展应用
如图8,在△ABC中,点D在BC边上,∠BAD=100°,∠ABC的平分线交AC于点E,过点E作EF⊥AB,交BA的延长线于点F,且∠AEF=50°,连接DE.
(1)求∠CAD的度数;
(2)求证:DE平分∠ADC;
(3)若AB=7,AD=4,CD=8,且S△ACD=15,求△ABE的面积.
图8
5 亮点与特色
5.1 明暗交织,彰显思维
本节复习课遵照研究几何图形的一般套路展开,即“定义—性质—判定—应用”.这是本节课一直要追求的一条教学明线,而这条教学线同时也隐藏在拓展应用这道题中.本道题的设计也是遵照研究几何的一般套路设置3个小问,层层递进,步步为营,智攻难关[1]!这是本节课一条教学暗线,正可谓是明暗交织,相得益彰.
5.2 一图一课,体现本质
本节复习课选择了一个既具有生长能力,又能承载三角形内角平分线交点(内心)、外角平分线交点(旁心)等知识点的基本图形展开,特别是通过教师对基本图形不断深挖、变形,衍生出新问题,步步向上,为学生高阶思维的培养打下良好基础.
5.3 组织结构,注重连贯
在单元整体教学日趋凸显的今天,如何避免知识碎片化是每位教师每节课都应思考的问题[2].本节复习课正是在这种教学理念下展开实施,5个问题设计以学生数学认知基础为起点,以学生数学思维为衔接点,在教师的启发引导下,在现代信息技术的促进下,从而形成以学生认知逻辑链为路径的动态且高效的教学.