2013新北师大版八年级数学上册全册教案
文档属性
| 名称 | 2013新北师大版八年级数学上册全册教案 |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 数学 | ||
| 更新时间 | 2014-01-18 00:00:00 | ||
文档简介
本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
第一章 勾股定理
1. 探索勾股定理(第1课时)
一、学生起点分析
八年级学生已经具备一定的观察、归纳、探索和推理的能力.在小学,他们已学习了一些几何图形面积的计算方法(包括割补法),但运用面积法和割补思想解决问题的意识和能力还远远不够.部分学生听说过“勾三股四弦五”,但并没有真正认识什么是“勾股定理”.此外,学生普遍学习积极性较高,探究意识较强,课堂活动参与较主动,但合作交流能力和探究能力有待加强.
二、教学任务分析
本节课是义务教育课程标准实验教科书北师大版八年级(上)第一章《勾股定理》第一节第1课时. 勾股定理揭示了直角三角形三边之间的一种美妙关系,将形与数密切联系起来,在数学的发展和现实世界中有着广泛的作用.本节是直角三角形相关知识的延续,同时也是学生认识无理数的基础,充分体现了数学知识承前启后的紧密相关性、连续性.此外,历史上勾股定理的发现反映了人类杰出的智慧,其中蕴涵着丰富的科学与人文价值.
为此本节课的教学目标是:
1.用数格子(或割、补、拼等)的办法体验勾股定理的探索过程并理解勾股定理反映的直角三角形的三边之间的数量关系,会初步运用勾股定理进行简单的计算和实际运用.
2.让学生经历“观察—猜想—归纳—验证”的数学思想,并体会数形结合和特殊到一般的思想方法.
3.进一步发展学生的说理和简单推理的意识及能力;进一步体会数学与现实生活的紧密联系.
4.在探索勾股定理的过程中,体验获得成功的快乐;通过介绍勾股定理在中国古代的研究,激发学生热爱祖国,热爱祖国悠久文化历史,激励学生发奋学习.
三、教学过程设计
本节课设计了五个教学环节:第一环节:创设情境,引入新课;第二环节:探索发现勾股定理;第三环节:勾股定理的简单应用;第四环节:课堂小结;第五环节:布置作业.
第一环节:创设情境,引入新课
内容:2002年世界数学家大会在我国北京召开,投影显示本届世界数学家大会的会标:
会标中央的图案是一个与“勾股定理”有关的图形,数学家曾建议用“勾股定理”的图来作为与“外星人”联系的信号.今天我们就来一同探索勾股定理.(板书课题)
意图:紧扣课题,自然引入,同时渗透爱国主义教育.
效果:激发起学生的求知欲和爱国热情.
第二环节:探索发现勾股定理xK b1 .C om
1.探究活动一
内容:投影显示如下地板砖示意图,引导学生从面积角度观察图形:
问:你能发现各图中三个正方形的面积之间有何关系吗?
学生通过观察,归纳发现:
结论1 以等腰直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积.
意图:从观察实际生活中常见的地板砖入手,让学生感受到数学就在我们身边.通过对特殊情形的探究得到结论1,为探究活动二作铺垫.
效果:1.探究活动一让学生独立观察,自主探究,培养独立思考的习惯和能力;2.通过探索发现,让学生得到成功体验,激发进一步探究的热情和愿望.
2.探究活动二
内容:由结论1我们自然产生联想:一般的直角三角形是否也具有该性质呢?
(1)观察下面两幅图:
(2)填表:
A的面积(单位面积) B的面积(单位面积) C的面积(单位面积)
左图
右图
(3)你是怎样得到正方形C的面积的?与同伴交流.(学生可能会做出多种方法,教师应给予充分肯定.)
图1 图2 图3
学生的方法可能有:
方法一:
如图1,将正方形C分割为四个全等的直角三角形和一个小正方形, .
方法二:
如图2,在正方形C外补四个全等的直角三角形,形成大正方形,用大正方形的面积减去四个直角三角形的面积,.
方法三:
如图3,正方形C中除去中间5个小正方形外,将周围部分适当拼接可成为正方形,如图3中两块红色(或两块绿色)部分可拼成一个小正方形,按此拼法,.
(4)分析填表的数据,你发现了什么?
学生通过分析数据,归纳出:
结论2 以直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积.
意图:探究活动二意在让学生通过观察、计算、探讨、归纳进一步发现一般直角三角形的性质.由于正方形C的面积计算是一个难点,为此设计了一个交流环节.
效果:学生通过充分讨论探究,在突破正方形C的面积计算这一难点后得出结论2.
3.议一议http://w ww.xkb1.com
内容:(1)你能用直角三角形的边长,,来表示上图中正方形的面积吗?
(2)你能发现直角三角形三边长度之间存在什么关系吗?
(3)分别以5厘米、12厘米为直角边作出一个直角三角形,并测量斜边的长度.2中发现的规律对这个三角形仍然成立吗?
勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果用,,
分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么.
数学小史:勾股定理是我国最早发现的,中国古代把直角三角形中较短的直角边称为勾,较长的直角边称为股,斜边称为弦,“勾股定理”因此而得名.(在西方文献中又称为毕达哥拉斯定理)
意图:议一议意在让学生在结论2的基础上,进一步发现直角三角形三边关系,得到勾股定理.
效果:1.让学生归纳表述结论,可培养学生的抽象概括能力及语言表达能力;2.通过作图培养学生的动手实践能力.
第三环节:勾股定理的简单应用
内容:
例题 如图所示,一棵大树在一次强烈台风中于离地面10m处折断倒下,树顶落在离树根24m处. 大树在折断之前高多少?
(教师板演解题过程)
练习:
1.基础巩固练习:
求下列图形中未知正方形的面积或未知边的长度(口答):
2.生活中的应用:
小明妈妈买了一部29 in(74 cm)的电视机. 小明量了电视机的屏幕后,发现屏幕只有58 cm长和46 cm宽,他觉得一定是售货员搞错了.你同意他的想法吗?你能解释这是为什么吗?
意图:练习第1题是勾股定理的直接运用,意在巩固基础知识.
效果:例题和练习第2题是实际应用问题,体现了数学来源于生活,又服务于生活,意在培养学生“用数学”的意识.运用数学知识解决实际问题是数学教学的重要内容.
第四环节:课堂小结
内容:
教师提问:
1.这一节课我们一起学习了哪些知识和思想方法?
2.对这些内容你有什么体会?与同伴进行交流.
在学生自由发言的基础上,师生共同总结:
1.知识:勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果用,,
分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么.http://w ww.xkb1.com
2.方法:(1) 观察—探索—猜想—验证—归纳—应用;
(2)“割、补、拼、接”法.
3.思想:(1) 特殊—一般—特殊;
(2) 数形结合思想.
意图:鼓励学生积极大胆发言,可增进师生、生生之间的交流、互动.
效果:通过畅谈收获和体会,意在培养学生口头表达和交流的能力,增强不断反思总结的意识.
第五环节:布置作业
内容:布置作业:1.教科书习题1.1.
2.观察下图,探究图中三角形的三边长是否满足?
意图:课后作业设计包括了三个层面:作业1是为了巩固基础知识而设计;作业2是为了扩展学生的知识面;作业3是为了拓广知识,进行课后探究而设计,通过此题可让学生进一步认识勾股定理的前提条件.
效果:学生进一步加强对本课知识的理解和掌握.
五、教学设计反思
(一)设计理念
依据“学生是学习的主体”这一理念,在探索勾股定理的整个过程中,本节课始终采用学生自主探索和与同伴合作交流相结合的方式进行主动学习.教师只在学生遇到困难时,进行引导或组织学生通过讨论来突破难点.
(二)突出重点、突破难点的策略
为了让学生在学习过程中自我发现勾股定理,本节课首先情景创设激发兴趣,再通过几个探究活动引导学生从探究等腰直角三角形这一特殊情形入手,自然过渡到探究一般直角三角形,学生通过观察图形,计算面积,分析数据,发现直角三角形三边的关系,进而得到勾股定理.
第一章 勾股定理
1. 探索勾股定理(第2课时)
一、学生起点分析
学生的知识技能基础:学生在七年级已经学习了整式的加、减、乘、除运算和等式的基本性质,并能进行简单的恒等变形;上节课又已经通过测量和数格子的方法,对具体的直角三角形探索并发现了勾股定理,但没有对一般的直角三角形进行验证.
学生活动经验基础:学生在以前数学学习中已经经历了很多独立探究和合作学习的过程,具有了一定的自主探究经验和合作学习的经验,具备了一定的探究能力和合作与交流的能力;学生在七年级《七巧板》及《图案设计》的学习中已经具备了一定的拼图活动经验.
二、教学任务分析
本节课是八(上)勾股定理第1节第2课时,是在上节课已探索得到勾股定理之后的内容,具体学习任务:通过拼图验证勾股定理并体会其中数形结合的思想;应用勾股定理解决一些实际问题,体会勾股定理的应用价值并逐步培养学生应用数学解决实际问题意识和能力 ,为后面的学习打下基础.为此本节课的教学目标是:
1.掌握勾股定理及其验证,并能应用勾股定理解决一些实际问题.
2.在上节课对具体的直角三角形探索发现了勾股定理的基础上,经历勾股定理的验证过程,体会数形结合的思想和从特殊到一般的思想.
3.在勾股定理的验证活动中,培养探究能力和合作精神;通过对勾股定理历史的了解,感受数学文化,增强爱国情感,并通过应用勾股定理解决实际问题,培养应用数学的意识.
用面积法验证勾股定理,应用勾股定理解决简单的实际问题是本节课的重点.
三、教学过程
本节课设计了七个教学环节:(一)复习设疑,激趣引入;(二)小组活动,拼图验证;(三)延伸拓展,能力提升 (四) 例题讲解,初步应用;(五) 追溯历史,激发情感;;(六) 回顾反思,提炼升华;(七) 布置作业,课堂延伸.
第一环节: 复习设疑,激趣引入
内容:教师提出问题:
(1)勾股定理的内容是什么?(请一名学生回答)
(2)上节课我们仅仅是通过测量和数格子,对具体的直角三角形探索发现了勾股定理,对一般的直角三角形,勾股定理是否成立呢?这需要进一步验证,如何验证勾股定理呢?事实上,现在已经有几百种勾股定理的验证方法,这节课我们也将去验证勾股定理.
意图:(1)复习勾股定理内容;(2)回顾上节课探索过程,强调仍需对一般的直角三角形进行验证,培养学生严谨的科学态度;(3)介绍世界上有数百种验证方法,激发学生兴趣.
效果:通过这一环节,学生明确了:仅仅探索得到勾股定理还不够,还需进行验证.当学生听到有数百种验证方法时,马上就有了去寻求属于自己的方法的渴望.
第二环节:小组活动,拼图验证.
内容: 活动1: 教师导入,小组拼图.
教师:今天我们将研究利用拼图的方法验证勾股定理,请你利用自己准备的四个全等的直角三角形,拼出一个以斜边为边长的正方形.(请每位同学用2分钟时间独立拼图,然后再4人小组讨论.)
活动2:层层设问,完成验证一.
学生通过自主探究,小组讨论得到两个图形:
图2
在此基础上教师提问:
(1)如图1你能表示大正方形的面积吗?能用两种方法吗?(学生先独立思考,再4人小组交流);
(2)你能由此得到勾股定理吗?为什么?(在学生回答的基础上板书(a+b)2=4×ab+c2.并得到)
从而利用图1验证了勾股定理.
活动3 : 自主探究,完成验证二.
教师小结:我们利用拼图的方法,将形的问题与数的问题结合起来,联系整式运算的有关知识,从理论上验证了勾股定理,你还能利用图2验证勾股定理吗?
(学生先独立探究,再小组交流,最后请一个小组同学上台讲解验证方法二)
意图:设计活动1的目的是为了让学生在活动中体会图形的构成,既为勾股定理的验证作铺垫,同时也培养学生的动手、创新能力.在活动2中,学生在教师的层层设问引导下完成对勾股定理的验证,完成本节课的一个重点内容.设计活动3,让学生利用另一个拼图独立验证勾股定理的目的是让学生再次体会数形结合的思想并体会成功的快乐.
效果:学生通过先拼图从形上感知,再分析面积验证,比较容易地掌握了本节课的重点内容之一,并突破了本节课的难点.
第三环节 延伸拓展,能力提升
1.议一议:观察下图,用数格子的方法判断图中三角形的三边长是否满足a2+b2=c2
2.一个直角三角形的斜边为20cm ,且两直角边长度比为3:4,求两直角边的长。
意图:在前面已经讨论了直角三角形三边满足的关系,那么锐角三角形或钝角三角形的三边 是否也满足这一关系呢?学生通过数格子的方法可以得出:如果一个三角形不是直角三角形,那么它的三边a,b,c不满足a2+b2=c2。通过这个结论,学生将对直角三角形三边的关系有进一步的认识,并为后续直角三角形的判别打下基础。
第四环节: 例题讲解 初步应用
内容:例题:飞机在空中水平飞行,某一时刻刚好飞到一个男孩子头顶上方4000米处,过了20秒,飞机距离这个男孩子头顶5000米,飞机每小时飞行多少千米?
意图:(1)初步运用勾股定理解决实际问题,培养学生应用数学的意识和能力;(2)体会勾股定理的应用价值.
效果:学生对这样的实际问题很感兴趣,基本能把实际问题转化为数学问题并顺利解决.
第五环节: 追溯历史 激发情感
活动内容:由学生利用所搜集的与勾股定理相关的资料进行介绍.
国内调查组报告:用图2验证勾股定理的方法,据载最早是三国时期数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的,我国历史上将图2弦上的正方形称为弦图 .2002年的数学家大会(ICM-2002)在北京召开,这届大会会标的中央图案正是经过艺术处理的弦图,这既标志着中国古代的数学成就 ,又像一只转动的风车,欢迎来自世界各地的数学家们!
国际调查组报告:勾股定理与第一次数学危机.
约公元前500年,毕达哥拉斯学派的弟子希帕索斯(Hippasus)发现了一个惊人的事实,一个正方形的对角线的长度是不可公度的.按照毕达哥拉斯定理(勾股定理),若正方形边长是1,则对角线的长不是一个有理数,它不能表示成两个整数之比,这一事实不但与毕氏学派的哲学信念大相径庭,而且建立在任何两个线段都可以公度基础上的几何学面临被推翻的威胁,第一次数学危机由此爆发.据说,毕达哥拉斯学派对希帕索斯的发现十分惶恐、恼怒,为了保守秘密,最后将希帕索斯投入大海.
不能表示成两个整数之比的数,15世纪意大利著名画家达.芬奇称之为“无理的数”,无理数的英文“irrational”原义就是“不可比”.第一次数学危机一直持续到19世纪实数的基础建立以后才圆满解决.我们将在下一章学习有关实数的知识 .
趣闻调查组报告:勾股定理的总统证法.
在1876年一个周末的傍晚,在美国首都华盛顿的郊外,有一位中年人正在散步,欣赏黄昏的美景……他走着走着,突然发现附近的一个小石凳上,有两个小孩正在聚精会神地谈论着什么,时而大声争论,时而小声探讨.由于好奇心驱使他循声向两个小孩走去,想搞清楚两个小孩到底在干什么.只见一个小男孩正俯着身子用树枝在地上画着一个直角三角形……
于是这位中年人不再散步,立即回家,潜心探讨小男孩给他留下
的难题.他经过反复的思考与演算,终于弄清楚了其中的道理,并给
出了简洁的证明方法.
1876年4月1日,他在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理的这一证法.
1881年,这位中年人—伽菲尔德就任美国第二十任总统.后来,人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为“总统”证法.
说明:这个环节完全由学生来组织开展,教师可在两天前布置任务,让部分同学收集勾股定理的资料,并在上课前拷贝到教师用的课件中便于展示,内容可灵活安排.
意图:(1)介绍与勾股定理有关的历史,激发学生的爱国热情;(2)学生加强了对数学史的了解,培养学习数学的兴趣;(3)通过让部分学生搜集材料,展示材料,既让学生得到充分的锻炼,同时也活跃了课堂气氛.
效果:学生热情高涨,对勾股定理的历史充满了浓厚的兴趣,同时也为中国古代数学的成就感到自豪.也有同学提出:当代中国数学成就不够强,还应发奋努力.有同学能意识这一点,这让我喜出望外.
第六环节: 回顾反思 提炼升华
内容:教师提问:通过这节课的学习,你有什么样的收获?师生共同畅谈收获.
目的:(1)归纳出本节课的知识要点,数形结合的思想方法;(2)教师了解学生对本节课的感受并进行总结;(3)培养学生的归纳概括能力.
效果:由于这节课自始至终都注意了调动学生学习的积极性,所以学生谈的收获很多,包括利用拼图验证勾股定理中蕴含的数形结合思想,学生对勾股定理的历史的感悟及对勾股定理应用的认识等等.
第七环节: 布置作业,课堂延伸
内容:教师布置作业
1.习题1.2 1,2,3
2.上网或查阅有关书籍,搜集至少1种勾股定理的其它证法,至少1个勾股定理的应用问题,一周后进行展评.
意图:(1)巩固本节课的内容.(2)充分发挥勾股定理的育人价值.
六、教学设计反思
1.设计说明
勾股定理作为“千古第一定理”其魅力在于其历史价值和应用价值,因此我注意充分挖掘了其内涵.特别是让学生事先进行调查,再在课堂上进行展示,这极大地调动了学生,既加深了对勾股定理文化的理解,又培养了他们收集、整理资料的能力.勾股定理的验证既是本节课的重点,也是本节课的难点,为了突破这一难点,我设计了拼图活动,先让学生从形上感知,再层层设问,从面积(数)入手,师生共同探究得到方法1,最后由学生独立探究得到方法2.这样学生较容易地突破了本节课的难点.
2.教学建议
如果学生的程度较好可以按照本教学设计进行教学,并且可以把分层练习中“知识拓展”作为课堂教学内容.
如果学生程度稍差,可以舍弃第三环节以及第五环节中的(2)(3)两个问题.而把分层练习中“基础训练”作为课堂过关使用.
第1章 勾股定理
2. 一定是直角三角形吗
一、学生知识状况分析
学生已经了勾股定理,并在先前其他内容学习中已经积累了一定的逆向思维、逆向研究的经验,如:已知两直线平行,有什么样的结论?反之,满足什么条件的两直线是平行?因而,本课时由勾股定理出发逆向思考获得逆命题,学生应该已经具备这样的意识,但具体研究中,可能要用到反证等思路,对现阶段学生而言可能还具有一定困难,需要教师适时的引导。
二、学习任务分析
本节课是北师大版数学八年级(上)第一章《勾股定理》第2节。教学任务有:探索勾股定理的逆定理,并利用该定理根据边长判断一个三角形是否是直角三角形,利用该定理解决一些简单的实际问题;通过具体的数,增加对勾股数的直观体验。本节课的教学目标是:
1.理解勾股定理逆定理的具体内容及勾股数的概念;
2.能根据所给三角形三边的条件判断三角形是否是直角三角形;
3.经历一般规律的探索过程,发展学生的抽象思维能力、归纳能力;
4.体验生活中的数学的应用价值,感受数学与人类生活的密切联系,激发学生学数学、用数学的兴趣;
教学重点
理解勾股定理逆定理的具体内容。
三、教法学法
1.教学方法:实验—猜想—归纳—论证
本节课的教学对象是初二学生,他们的参与意识较强,思维活跃,对通过实验获得数学结论已有一定的体验,但数学思维严谨的同学总是心存疑虑,利用逻辑推理的方式,让同学心服口服显得非常迫切,为了实现本节课的教学目标,我力求从以下三个方面对学生进行引导:
(1)从创设问题情景入手,通过知识再现,孕育教学过程;
(2)从学生活动出发,通过以旧引新,顺势教学过程;
(3)利用探索,研究手段,通过思维深入,领悟教学过程。
2.课前准备
教具:教材、电脑、多媒体课件。
学具:教材、笔记本、课堂练习本、文具。
四、教学过程设计
本节课设计了七个环节。第一环节:情境引入;第二环节:合作探究;第三环节:小试牛刀;第四环节:登高望远;第五环节:巩固提高;第六环节:交流小结;第七环节:布置作业。
第一环节:情境引入
内容:
情境:1.直角三角形中,三边长度之间满足什么样的关系?
2.如果一个三角形中有两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是否就是直角三角形呢?
意图:通过情境的创设引入新课,激发学生探究热情。
效果:从勾股定理逆向思维这一情景引入,提出问题,激发了学生的求知欲,为下一环节奠定了良好的基础。
第二环节:合作探究
内容1:探究
下面有三组数,分别是一个三角形的三边长,①5,12,13;②7,24,25;③8,15,17;并回答这样两个问题:
1.这三组数都满足吗?
2.分别以每组数为三边作出三角形,用量角器量一量,它们都是直角三角形吗?学生分为4人活动小组,每个小组可以任选其中的一组数。
意图:通过学生的合作探究,得出“若一个三角形的三边长,满足,则这个三角形是直角三角形”这一结论;在活动中体验出数学结论的发现总是要经历观察、归纳、猜想和验证的过程,同时遵循由“特殊→一般→特殊”的发展规律。
效果:经过学生充分讨论后,汇总各小组实验结果发现:①5,12,13满足,可以构成直角三角形;②7,24,25满足,可以构成直角三角形;③8,15,17满足,可以构成直角三角形。
从上面的分组实验很容易得出如下结论:
如果一个三角形的三边长,满足
,那么这个三角形是直角三角形
内容2:说理
提问:有同学认为测量结果可能有误差,不同意这个发现。你认为这个发现正确吗?你能给出一个更有说服力的理由吗?
意图:让学生明确,仅仅基于测量结果得到的结论未必可靠,需要进一步通过说理等方式使学生确信结论的可靠性,同时明晰结论:
如果一个三角形的三边长,满足
,那么这个三角形是直角三角形
满足的三个正整数,称为勾股数。
注意事项:为了让学生确认该结论,需要进行说理,有条件的班级,还可利用几何画板动画演示,让同学有一个直观的认识。
活动3:反思总结
提问:
1.同学们还能找出哪些勾股数呢?
2.今天的结论与前面学习勾股定理有哪些异同呢?
3.到今天为止,你能用哪些方法判断一个三角形是直角三角形呢
4.通过今天同学们合作探究,你能体验出一个数学结论的发现要经历哪些过程呢?
意图:进一步让学生认识该定理与勾股定理之间的关系
第三环节:小试牛刀
内容:
1.下列哪几组数据能作为直角三角形的三边长?请说明理由。
①9,12,15; ②15,36,39; ③12,35,36; ④12,18,22
解答:①②
2.一个三角形的三边长分别是,则这个三角形的面积是( )
A 250 B 150 C 200 D 不能确定
解答:B
3.如图,在中,于,,则是( )
A 等腰三角形 B 锐角三角形
C 直角三角形 D 钝角三角形
解答:C
4.将直角三角形的三边扩大相同的倍数后,得到的三角形是( )
A 直角三角形 B 锐角三角形
C 钝角三角形 D 不能确定
解答:A
意图:通过练习,加强对勾股定理及勾股定理逆定理认识及应用
效果:每题都要求学生独立完成(5分钟),并指出各题分别用了哪些知识。
第四环节:登高望远
内容:
1.一个零件的形状如图2所示,按规定这个零件中都应是直角。工人师傅量得这个零件各边尺寸如图3所示,这个零件符合要求吗?
解答:符合要求 , 又,
2.一艘在海上朝正北方向航行的轮船,航行240海里时方位仪坏了,凭经验,船长指挥船左传90°,继续航行70海里,则距出发地250海里,你能判断船转弯后,是否沿正西方向航行?
解答:由题意画出相应的图形
AB=240海里,BC=70海里,,AC=250海里;在△ABC中
=(250+240)(250-240)
=4900==即∴△ABC是Rt△
答:船转弯后,是沿正西方向航行的。
意图:利用勾股定理逆定理解决实际问题,进一步巩固该定理。
效果: 学生能用自己的语言表达清楚解决问题的过程即可;利用三角形三边数量关系判断一个三角形是直角三角形时,当遇见数据较大时,要懂得将作适当变形(),以便于计算。
第五环节:巩固提高
内容:
1.如图4,在正方形ABCD中,AB=4,AE=2,DF=1, 图中有几个直角三角形,你是如何判断的?与你的同伴交流。
解答:4个直角三角形,它们分别是△ABE、△DEF、△BCF、△BEF
2.如图5,哪些是直角三角形,哪些不是,说说你的理由?
图4 图5
解答:④⑤是直角三角形,①②③⑥不是直角三角形
意图:
第一题考查学生充分利用所学知识解决问题时,考虑问题要全面,不要漏解;第二题在于考查学生如何利用网格进行计算,从而解决问题。
效果:
学生在对所学知识有一定的熟悉度后,能够快速做答并能简要说明理由即可。注意防漏解及网格的应用。
第六环节:交流小结
内容:
师生相互交流总结出:
1.今天所学内容①会利用三角形三边数量关系判断一个三角形是直角三角形;②满足的三个正整数,称为勾股数;
2.从今天所学内容及所作练习中总结出的经验与方法:①数学是源于生活又服务于生活的;②数学结论的发现总是要经历观察、归纳、猜想和验证的过程,同时遵循由“特殊→一般→特殊”的发展规律;③利用三角形三边数量关系判断一个三角形是直角三角形时,当遇见数据较大时,要懂得将作适当变形,便于计算。
意图:
鼓励学生结合本节课的学习谈自己的收获和感想,体会到勾股定理及其逆定理的广泛应用及它们的悠久历史;敢于面对数学学习中的困难,并有独立克服困难和运用知识解决问题的成功经验,进一步体会数学的应用价值,发展运用数学的信心和能力,初步形成积极参与数学活动的意识。
效果:
学生畅所欲言自己的切身感受与实际收获,总结出利用三角形三边数量关系判断一个三角形是直角三角形从古至今在实际生活中的广泛应用。
第七环节:布置作业
课本习题1.3第1,2,4题。
五、教学反思:
1.充分尊重教材,以勾股定理的逆向思维模式引入“如果一个三角形的三边长,满足,是否能得到这个三角形是直角三角形”的问题;充分引用教材中出现的例题和练习。
2.注重引导学生积极参与实验活动,从中体验任何一个数学结论的发现总是要经历观察、归纳、猜想和验证的过程,同时遵循由“特殊→一般→特殊”的发展规律。
3.在利用今天所学知识解决实际问题时,引导学生善于对公式变形,便于简便计算。
4.注重对学习新知理解应用偏困难的学生的进一步关注。
5.对于勾股定理的逆定理的论证可根据学生的实际情况做适当调整,不做要求。
由于本班学生整体水平较高,因而本设计教学容量相对较大,教学中,应注意根据自己班级学生的状况进行适当的删减或调整。
附:板书设计
能得到直角三角形吗情景引入———— 小试牛刀: 登高望远—————合作探究———— 1.—————— 1. —————— 2.—————— 2.—————— 3.—————— 课后作业:
第1章 勾股定理
3. 勾股定理的应用
一、学生知识状况分析
本节将利用勾股定理及其逆定理解决一些具体的实际问题,其中需要学生了解空间图形、对一些空间图形进行展开、折叠等活动.学生在学习七年级上第一章时对生活中的立体图形已经有了一定的认识,并从事过相应的实践活动,因而学生已经具备解决本课问题所需的知识基础和活动经验基础.
二、教学任务分析
本节是义务教育课程标准北师大版实验教科书八年级(上)第一章《勾股定理》第3节.具体内容是运用勾股定理及其逆定理解决简单的实际问题.当然,在这些具体问题的解决过程中,需要经历几何图形的抽象过程,需要借助观察、操作等实践活动,这些都有助于发展学生的分析问题、解决问题能力和应用意识;一些探究活动具体一定的难度,需要学生相互间的合作交流,有助于发展学生合作交流的能力.
本节课的教学目标是:
1.通过观察图形,探索图形间的关系,发展学生的空间观念.
2.在将实际问题抽象成数学问题的过程中,提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想.
3.在利用勾股定理解决实际问题的过程中,体验数学学习的实用性.
利用数学中的建模思想构造直角三角形,利用勾股定理及逆定理,解决实际问题是本节课的重点也是难点.
四、教法学法
1.教学方法
引导—探究—归纳
本节课的教学对象是初二学生,他们的参与意识教强,思维活跃,为了实现本节课的教学目标,我力求以下三个方面对学生进行引导:
(1)从创设问题情景入手,通过知识再现,孕育教学过程;
(2)从学生活动出发,顺势教学过程;
(3)利用探索研究手段,通过思维深入,领悟教学过程.
2.课前准备
教具:教材、电脑、多媒体课件.
学具:用矩形纸片做成的圆柱、剪刀、教材、笔记本、课堂练习本、文具.
五、教学过程分析
本节课设计了七个环节.第一环节:情境引入;第二环节:合作探究;第三环节:做一做;第四环节:小试牛刀;第五环节:举一反三;第六环节:交流小结;第七环节:布置作业.
第一环节:情境引入
内容:
情景1:多媒体展示:
提出问题:从二教楼到综合楼怎样走最近?
情景2:
如图:在一个圆柱石凳上,若小明在吃东西时留下了一点食物在B处,恰好一只在A处的蚂蚁捕捉到这一信息,于是它想从A处爬向B处,你们想一想,蚂蚁怎么走最近?
意图:
通过情景1复习公理:两点之间线段最短;情景2的创设引入新课,激发学生探究热情.
效果:
从学生熟悉的生活场景引入,提出问题,学生探究热情高涨,为下一环节奠定了良好基础.
第二环节:合作探究
内容:
学生分为4人活动小组,合作探究蚂蚁爬行的最短路线,充分讨论后,汇总各小组的方案,在全班范围内讨论每种方案的路线计算方法,通过具体计算,总结出最短路线.让学生发现:沿圆柱体母线剪开后展开得到矩形,研究“蚂蚁怎么走最近”就是研究两点连线最短问题,引导学生体会利用数学解决实际问题的方法.
意图:
通过学生的合作探究,找到解决“蚂蚁怎么走最近”的方法,将曲面最短距离问题转化为平面最短距离问题并利用勾股定理求解.在活动中体验数学建摸,培养学生与人合作交流的能力,增强学生探究能力,操作能力,分析能力,发展空间观念.
效果:
学生汇总了四种方案:
(1) (2) (3) (4)
学生很容易算出:情形(1)中A→B的路线长为:,
情形(2)中A→B的路线长为:
所以情形(1)的路线比情形(2)要短.
学生在情形(3)和(4)的比较中出现困难,但还是有学生提出用剪刀沿母线AA’剪开圆柱得到矩形,情形(3)A→B是折线,而情形(4)是线段,故根据两点之间线段最短可判断(4)较短,最后通过计算比较(1)和(4)即可.
如图:
(1)中A→B的路线长为:.
(2)中A→B的路线长为:>AB.
(3)中A→B的路线长为:AO+OB>AB.
(4)中A→B的路线长为:AB.
得出结论:利用展开图中两点之间,线段最短解决问题.在这个环节中,可让学生沿母线剪开圆柱体,具体观察.接下来后提问:怎样计算AB?
在Rt△AA′B中,利用勾股定理可得,若已知圆柱体高为12cm,底面半径为3cm,π取3,则.
注意事项:本环节的探究把圆柱侧面寻最短路径拓展到了圆柱表面,目的仅仅是让学生感知最短路径的不同存在可能.但这一拓展使学生无法去论证最短路径究竟是哪条.因此教学时因该在学生在圆柱表面感知后,把探究集中到对圆柱侧面最短路径的探究上.
方法提炼:解决实际问题的关键是根据实际问题建立相应的数学模型,解决这一类几何型问题的具体步骤大致可以归纳如下:
1.审题——分析实际问题;
2.建模——建立相应的数学模型;
3.求解——运用勾股定理计算;
4.检验——是否符合实际问题的真实性.
第三环节:做一做
内容:
李叔叔想要检测雕塑底座正面的AD边和BC边是否分别垂直于底边AB,但他随身只带了卷尺,
(1)你能替他想办法完成任务吗?
(2)李叔叔量得AD长是30厘米,AB长是40厘米,BD长是50厘米,AD边垂直于AB边吗?为什么?
(3)小明随身只有一个长度为20厘米的刻度尺,他能有办法检验AD边是否垂直于AB边吗?BC边与AB边呢?
解答:(2)
∴AD和AB垂直.
意图:
运用勾股定理逆定理来解决实际问题,让学生学会分析问题,利用允许的工具灵活处理问题.
效果:
先鼓励学生自己寻找办法,再让学生说明李叔叔的办法的合理性.当刻度尺较短时,学生可能会在上面解决问题的基础上,想出多种办法,如利用分段相加的方法量出AB,AD和BD的长度,或在AB,AD边上各量一段较小长度,再去量以它们为边的三角形的第三边,从而得到结论.
第四环节:小试牛刀
内容:
1.甲、乙两位探险者到沙漠进行探险,某日早晨8:00甲先出发,他以6 km/h的速度向正东行走,1时后乙出发,他以5 km/h的速度向正北行走.上午10:00,甲、乙两人相距多远?
解答:如图:已知A是甲、乙的出发点,10:00甲到达B点,乙到达C点.则:
AB=2×6=12(km)
AC=1×5=5(km)
在Rt△ABC中:
∴BC=13(km).
即甲乙两人相距13 km.
2.如图,台阶A处的蚂蚁要爬到B处搬运食物,它怎么走最近?并求出最近距离.
解答:
.
3.有一个高为1.5 m,半径是1m的圆柱形油桶,在靠近边的地方有一小孔,从孔中插入一铁棒,已知铁棒在油桶外的部分为0.5 m,问这根铁棒有多长?
解答:设伸入油桶中的长度为x m.
则最长时:
∴最长是2.5+0.5=3(m).
最短时: .
∴最短是1.5+0.5=2(m).
答:这根铁棒的长应在2~3m之间.
意图:
对本节知识进行巩固练习,训练学生根据实际情形画出示意图并计算.
效果:
学生能独立地画出示意图,将现实情形转化为数学模型,并求解.
第五环节:举一反三
内容:
1.如图,在棱长为10 cm的正方体的一个顶点A处有一只蚂蚁,现要向顶点B处爬行,已知蚂蚁爬行的速度是1 cm/s,且速度保持不变,问蚂蚁能否在20 s内从A爬到B?
解:如图,在Rt△ABC中:
∵500>202 .
∴不能在20 s内从A爬到B.
2.在我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题,这个问题的意思是:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池的中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面,请问这个水池的深度和这根芦苇的长度各是多少?
解答:设水池的水深AC为x尺,则这根芦苇长为
AD=AB=(x+1)尺,
在直角三角形ABC中,BC=5尺.
由勾股定理得:BC2+AC2=AB2.
即 52+ x2=(x+1)2.
25+x2= x2+2x+1.
2x=24.
∴ x=12,x+1=13.
答:水池的水深12尺,这根芦苇长13尺.
意图:
第1题旨在对“蚂蚁怎样走最近”进行拓展,从圆柱侧面到棱柱侧面,都是将空间问题平面化;第2题,学生可以进一步了解勾股定理的悠久历史和广泛应用,了解我国古代人民的聪明才智;运用方程的思想并利用勾股定理建立方程.
效果:
学生能画出棱柱的侧面展开图,确定出AB位置,并正确计算.如有可能,还可把正方体换成长方体进行讨论.
学生能画出示意图,找等量关系,设适当的未知数建立方程.
注意事项:对于普通班级而言,学生完成“小试牛刀”,已经基本完成课堂教学任务.因此本环节可以作为教学中的一个备选环节,共老师们根据学生状况选用.
第六环节:交流小结
内容:
师生相互交流总结:
1.解决实际问题的方法是建立数学模型求解.
2.在寻求最短路径时,往往把空间问题平面化,利用勾股定理及其逆定理解决实际问题.
意图:
鼓励学生结合本节课的学习谈自己的收获和感想,体会到勾股定理及其逆定理的广泛应用及它们的悠久历史.
效果:
学生畅所欲言自己的切身感受与实际收获,总结出在寻求曲面最短路径时,往往考虑其展开图,利用两点之间,线段最短进行求解.并赞叹我国古代数学的成就.
第七环节:布置作业
1.课本习题1.4第1,2,3题.
2.如图是学校的旗杆,旗杆上的绳子垂到了地面,并多出了一段,现在老师想知道旗杆的高度,你能帮老师想个办法吗 请你与同伴交流设计方案
注意事项:作业2作为学有余力的学生的思考题.
六、教学设计反思
本节从生动有趣的问题情景出发,通过学生自主探究,运用勾股定理及其逆定理解决简单的实际问题,既巩固了基本知识点,又在将实际问题抽象成几何图形过程中,学会观察,提高分析能力,渗透数学建摸思想.在设计中,我注重以下两点:
1.要充分利用好教材提供的素材
“蚂蚁怎么走最近”是一个生动有趣的问题,让学生充满了探究的欲望,这个问题体现了二、三维图形的转化,对发展学生的空间观念很有好处.
2.合理使用教材提供的练习
本节课通过“小试牛刀”和“举一反三”把教材中的练习重组,使练习有梯度,既巩固了基本知识点,又训练了学生的应用能力.第一个作业让学生深入理解和应用勾股定理及逆定理.
3.突破重点、突破难点的策略
在教学过程中教师应通过情景创设,激发兴趣,鼓励引导学生经历探索过程,得出结论,从而发展学生的数学应用能力,提高学生解决实际问题的能力.
4.分层教学
根据本班学生实际情况可在教学过程中选择:基础训练——“小试牛刀”;提高训练——“举一反三”;拓展训练——作业第2题.
5.评价方式
根据新课标的评价理念,在教学过程中应关注学生的参与程度,关注活动中所反映出的思维水平,关注对实际问题的理解水平,关注学生对基本知识的掌握情况和应用勾股定理及逆定理解决实际问题的意识和能力.在教学过程中尊重学生的个体差异,对于学生的回答教师应给予恰当的评价与鼓励,并帮助学生树立学习数学的自信,充分发挥教育的价值.
附:板书设计
蚂蚁怎样走最近情境引入———— 小试牛刀: 举一反三—————合作探究———— 1.—————— 1. —————— 2.—————— 2.—————— 3.—————— 课后作业:
第1章 勾股定理
回顾与思考
一、学生起点分析
通过前面三节的学习,学生已经基本掌握了勾股定理及逆定理的知识,并能应用勾股定理及其逆定理解决一些具体的实际问题,因而学生已经具备解决本课问题所需的知识基础和活动经验基础.同时在以前的数学学习中学生已经经历了很多合作学习的过程,具有了一定的合作学习的经验,具备了一定的合作与交流的能力.
八年级学生已初步具有几何图形的观察,几何证明的理论思维能力.他们希望老师创设便于他们进行观察的几何环境,给他们发表自己见解和表现自己才华的机会,希望老师满足他们的创造愿望,让他们实际操作,使他们获得施展自己创造才能的机会.但对于勾股定理的综合应用,还需要学生具备一定的分析、归纳的思维方法和运用数学的思想意识,但学生在这一方面的可预见性和耐挫折能力并不是很成熟,可能部分同学会有一些困难.
二、教学任务分析
勾股定理是反映自然界基本规律的一条重要结论,它揭示了直角三角形三边之间的数量关系,将形与数密切联系起来,理论上占有重要的地位,它有着悠久的历史,在数学发展中起过重要的作用,在现实世界中也有着广泛的应用,勾股定理的应用蕴含着丰富的文化价值.勾股定理也是后续有关几何度量运算和代数学习必要的基础,具有学科的基础性与广泛的应用.
本课时教学是复习课,强调让学生经历数学知识的形成与应用过程,鼓励学生自主探索与合作交流,以学生自主探索为主,并强调同桌之间的合作与交流,强化应用意识,培养学生多方面的能力.让学生通过动手、动脑、动口自主探索,感受数学的美,以提高学习兴趣.
为此,本节课的教学目标是:
①让学生回顾本章的知识,同时重温这些知识尤其是勾股定理的获得和验证的过程,体会勾股定理及其逆定理的广泛应用.
②在回顾与思考的过程中,提高解决问题,反思问题的能力.
③在反思和交流的过程中,体验学习带来的无尽的乐趣.通过对勾股定理历史的再认识,培养爱国主义精神,体验科学给人来带来的力量.
三、教学过程设计
本节课设计了六个环节.第一环节:情境引入;第二环节:知识结构梳理;第三环节:合作探究;第四环节:拓展提升;第五环节:交流小结;第六环节:布置作业.
第一环节 情境引入
勾股定理,我们把它称为世界第一定理.它的重要性,通过这一章的学习已深有体验,首先,勾股定理是数形结合的最典型的代表;其次,了解勾股定理历史的同学知道,正是由于勾股定理得发现,导致无理数的发现,引发了数学的第一次危机,这一点,我们将在《实数》一章里讲到,第三,勾股定理中的公式是第一个不定方程,有许许多多的数满足这个方程,也是有完整的解答的最早的不定方程,最为著名的就是费马大定理,直到1995年,数学家怀尔斯才将它证明.
勾股定理是我们数学史的奇迹,我们已经比较完整地研究了这个先人给我们留下来的宝贵的财富,这节课,我们将通过回顾与思考中的几个问题更进一步了解勾股定理的历史,勾股定理的应用.
目的:
通过对勾股定理历史及地位的解读,让学生了解知识脉络及前后联系,激发学习探究热情.
效果:
从历史的深度提出问题,学生探究热情高涨,为下一环节奠定了良好基础.
第二环节:知识结构梳理
本章知识要点及结构:
(第1—6题由学生独立思考完成,小组代表展示)
1.勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方,如果用和分别表示直角三角形的直角边和斜边,那么__________.
2.勾股定理各种表达式:
在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边也分别为,则=_________,=_________,=_________.
3.勾股定理的逆定理:
在△ABC中,若三边满足___________,则△ABC为___________.
4.勾股数:
满足___________的三个___________,称为勾股数.
5.几何体上的最短路程是将立体图形的________展开,转化为_________上的路程问题,再利用___________两点之间,___________解决最短线路问题.
6.直角三角形的边、角之间分别存在着什么关系?
(教师引导,小组讨论、总结)
从边的关系来说,当然就是勾股定理;从角度的关系来说,由于直角三角形中有一个特殊的角即直角,所以直角三角形的两个锐角互余.
直角三角形作为一个特殊的三角形.如果又有一个锐角是,那么的角所对的直角边时斜边的一半.
7.举例说明,如何判断一个三角形是直角三角形.
判断一个三角形是直角三角形可以从角、边两个方面去判断.
(1)从定义即从角出发去判断一个三角形是直角三角形.
例如:①在△ABC中,,根据三角形的内角和定理,可得,根据定义可判断△ABC是直角三角形.
②在△ABC中,,由三角形的内角和定理可知,,,,△ABC是直角三角形.
(2)从边出发来判断一个三角形是直角三角形.其实从边来判断直角三角形它的理论依据就是判定直角三角形的条件(即勾股定理的逆定理).
例如:①△ABC的三条边分别为,而,根据勾股定理的逆定理可知△ABC是直角三角形,但这里要注意的是b所对的角.
②在△ABC三条边的比为,△ABC是直角三角形.
8.通过回顾与思考中的问题的交流,由同学们自己建立本章的知识结构图.
(小组内展示自己总结的知识框图,相互交流完善知识框图;每个小组选取一名代表,展示本组的知识框图.)
三边的关系 --勾股定理→历史、应用
直角三角形
直角三角形的判别→应用
目的:
复习与直角三有形有关的知识,加强知识的前后联系,把勾股定理及判定纳入直角三角形的知识体系中,把以前的零散的知识形成知识体系.通过学生相互交流,整理知识框图复习本章知识点,自觉内化到自身的知识体系中.
效果:
学生有独立思考的空间,与有合作交流的舞台,动静结合,相得益彰.
第三环节:合作探究
内容:
探究一:利用勾股定理求边长
已知直角三角形的两边长分别为3、4,求第三边长的平方.
解:(1)当两直角边为3和4时,第三边长的平方为25;
(2)当斜边为4,一直角边为3时,第三边长的平方为7.
注意事项:
因学生习惯了“勾三股四弦五”的说法,即意味着两直角边为3和4时,斜边长为5.但这一理解的前提是3、4为直角边.而本题中并未加以任何说明,因而所求的第三边可能为斜边,但也可能为直角边.
探究二:利用勾股定理求图形面积:
1.求出下列各图中阴影部分的面积.
图(1)阴影部分的面积为____;(答案:1)
图(2)阴影部分的面积为____;(答案:81)
图(3)阴影部分的面积为____;(答案:5)
2. 已知Rt△ABC中,,若,求Rt△ABC的面积.
探究三:利用勾股定理逆定理判定△ABC的形状或求角度
1. 在△ABC中,的对边分别为,且,则( ).
(A)为直角 (B)为直角 (C)为直角 (D)不是直角三角形
解:,∴.故选(A).
注意事项:
因为常见的直角三角形表示时,一般将直角标注为,因而有同学就习惯性的认为就一定表示直角,加之对本题所给条件的分析不缜密,导致错误.该题中的条件应转化为,即,因根据这一公式进行判断.
2.已知△ABC的三边为a,b,c,有下列各组条件,判定△ABC的形状.
(1);
(2).
解:(1)(2)均为直角三角形.
探究四:勾股定理及逆定理的综合应用:
B港有甲、乙两艘渔船,若甲船沿北偏东方向以每小时8 n mile的速度前进,乙船沿南偏东某个角度以每小时15 n mile的速度前进,2小时后,甲船到M岛,乙船到P岛,两岛相距34 n mile,你知道乙船是沿哪个方向航行的吗?
解:甲船航行的距离为BM=(n mile),
乙船航行的距离为BP=(n mile).
∵,∴,
∴△MBP为直角三角形,∴,∴乙船是沿着南偏东方向航行的.
注意事项:
勾股定理的使用前提是直角三角形,而本题需对三角形做出判断,判断的依据是勾定理的逆定理,其形式为“若,则.学生容易不先对三角形做出判断而直接应用勾股定理进行计算.
目的:
通过对四大问题的探究,培养同学们归纳知识的能力,并将各种数学基本思想方法渗透其中,如对数形结合思想的渗透,鼓励学生由代数表示联想到几何图形,由几何图形联想到有关代数表示,从而认识数学的内在联系.如对分类讨论的渗透,培养学生严谨的数学态度.
效果:
探究四综合运用勾股定理及其逆定理解决实际问题,这种贴近生活的实例,训练学生解决实际问题的能力,通过学生的解答和讨论,让学生自我解决疑难,既是对所学知识的巩固应用,又让学生体验成功的喜悦.
第四环节:拓展提升
内容:
我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由“弦图”变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=10,则S2的值是 .
(答案为)
目的:
学生可以进一步了解勾股定理的悠久历史和广泛应用,了解我国古代人民的聪明才智,在我们的数学史上,好多结论的发现都是这样一个过程,都是从几个或大量的特例中发现规律,大胆猜想出结论,然后以前面的理论作为基础,证明猜想,一个伟大的成果就诞生了,掌握这种研究数学的方法,大胆创新,刻苦钻研,说不一定你就是未来的商高,第二个赵爽.
效果:
运用勾股定理和方程思想解决实际问题,让学生体会生活中处处皆数学,并且使新知得到了巩固,能力得到了训练,认识得到了升华.
第五环节:交流小结
内容:
师生相互交流总结:
1.本章知识要点及在学习中用到了哪些数学思想方法?
2.你在学习过程中是否积极参与?是否与同伴进行了有效的合作交流?
目的:
鼓励学生结合本节课的学习谈自己的收获和感想,体会到勾股定理及其逆定理的广泛应用及它们的悠久历史.
效果:
学生畅所欲言自己的切身感受与实际收获,总结解决问题的思路与方法,并赞叹我国古代数学的成就.
第六环节:布置作业
1.课本《复习题》.
2.思考题:一个正方体物体沿斜坡向下滑动,其截面如图所示.正方形DEFH的边长为2 m,坡角m.当正方形DEFH运动到什么位置,即当AE= m时,有.
(答案为:.)
四、教学设计反思
本节课是复习课,利用勾股定理和勾股逆定理来解决实际问题.勾股定理是在学生已经掌握了直角三角形的有关性质的基础上进行学习的,它揭示了一个三角形三条边之间的数量关系,而勾股定理逆用的作用是判定某一个三角形是否是直角三角形.针对我班学生的知识结构和心理特征,本节课的设计思路是引导学生“‘做’数学”,先由浅入深,在学生的自主探究与合作交流中解决问题,这样既遵循了学生的认知规律,又充分体现了“学生是数学学习的主人、教师是数学学习的组织者、引导者与合作者”的教学理念.本节课围绕激趣引入,归纳知识--综合练习,应用知识—课堂小结三部分,发展学生应用数学的意识与能力,增强了学生学好数学的愿望和信心.让学生自己绘制知识网络图,进一步体会本章所学知识之间的前后联系,并培养了学生这方面的能力.设计的题目既考察了对基本知识的掌握情况,又注重了综合课的特点,注重对所学知识的综合利用.设计的问题尽量与实际问题有联系,体现了数学来源于实际,又应用于生活实际,这一点符合新课标的要求.
附:板书设计
回顾与思考一 情境引入二 本章知识结构三边的关系 --勾股定理→历史、应用直角三角形 直角三角形的判别→应用三 合作探究探究一:利用勾股定理求边长探究二:利用勾股定理求图形面积探究三:利用勾股定理及逆定理判定△ABC的形状或求角度探究四:勾股定理及逆定理的综合应用四 拓展与提升五 交流小结六 布置作业
第二章 实数
1. 认识无理数(第1课时)
一、学生起点分析
通过前一章《勾股定理》的学习,学生已经明白什么是勾股数,但也发现并不是所有的直角三角形的边长都是勾股数,甚至有些直角三角形的边长连有理数都不是,例如:①腰长为1的等腰直角三角形的底边长不是有理数,②两条直角边分别为1,2的直角三角形的斜边长不是有理数,这为引入“新数”奠定了必要性.
二、教学任务分析
《数不够用了》是义务教育课程标准北师大版实验教科书八年级(上)第二章《实数》的第一节. 本节内容安排了2个课时完成,第1课时让学生感受无理数的存在,初步建立无理数的印象,结合勾股定理知识,会根据要求画线段;第2课时借助计算器感受无理数是无限不循环小数,会判断一个数是无理数.本课是第1课时,学生将在具体的实例中,通过操作、估算、分析等活动,感受无理数的客观存在性和引入的必要性,并能判断一个数是不是有理数.
本节课的教学目标是:
①通过拼图活动,让学生感受客观世界中无理数的存在;
②能判断三角形的某边长是否为无理数;
③学生亲自动手做拼图活动,培养学生的动手能力和探索精神;
④能正确地进行判断某些数是否为有理数,加深对有理数和无理数的理解;
三、教学过程设计
本节课设计了6个教学环节:
第一环节:置疑;第二环节:课题引入;第三环节:获取新知;第四环节:应用与巩固;第五环节:课堂小结;第六环节:作业布置.
第一环节:质疑
内容:【想一想】
⑴一个整数的平方一定是整数吗?
⑵一个分数的平方一定是分数吗?
目的:作必要的知识回顾,为第二环节埋下伏笔,便于后续问题的说理.
效果:为后续环节的进行起了很好的铺垫的作用
第二环节:课题引入
内容:1.【算一算】
已知一个直角三角形的两条直角边长分别为1和2,算一算斜边长的平方 ,并提出问题:是整数(或分数)吗?
2.【剪剪拼拼】
把边长为1的两个小正方形通过剪、拼,设法拼成一个大正方形,你会吗?
目的:选取客观存在的“无理数“实例,让学生深刻感受“数不够用了”.
效果:巧设问题背景,顺利引入本节课题.
第三环节:获取新知
内容:【议一议】→【释一释】→【忆一忆】→【找一找】
【议一议】: 已知,请问:①可能是整数吗?②可能是分数吗?
【释一释】:释1.满足的为什么不是整数?
释2.满足的为什么不是分数?
【忆一忆】:让学生回顾“有理数”概念,既然不是整数也不是分数,那么一定不是有理数,这表明:有理数不够用了,为“新数”(无理数)的学习奠定了基础
【找一找】:在下列正方形网格中,先找出长度为有理数的线段,再找出长度不是有理数的线段
目的:创设从感性到理性的认知过程,让学生充分感受“新数”(无理数)的存在,从而激发学习新知的兴趣
效果:学生感受到无理数产生的过程,确定存在一种数与以往学过的数不同,产生了学习新数的必要性.
第四环节:应用与巩固
内容:【画一画1】→【画一画2】→【仿一仿】→【赛一赛】
【画一画1】:在右1的正方形网格中,画出两条线段:
1.长度是有理数的线段 2.长度不是有理数的线段
【画一画2】:在右2的正方形网格中画出四个三角形 (右1)
2.三边长都是有理数 2.只有两边长是有理数
3.只有一边长是有理数 4.三边长都不是有理数
【仿一仿】:例:在数轴上表示满足的
解: (右2)
仿:在数轴上表示满足的
【赛一赛】:右3是由五个单位正方形组成的纸片,请你把
它剪成三块,然后拼成一个正方形,你会吗?试试看! (右3)
目的:进一步感受“新数”的存在,而且能把“新数”表示在数轴上
效果:加深了对“新知”的理解,巩固了本课所学知识.
第五环节:课堂小结
内容: 1.通过本课学习,感受有理数又不够用了, 请问你有什么收获与体会?
2.客观世界中,的确存在不是有理数的数,你能列举几个吗?
3.除了本课所认识的非有理数的数以外,你还能找到吗?
目的:引导学生自己小结本节课的知识要点及数学方法,使知识系统化.
效果:学生总结、相互补充,学会进行概括总结.
第六环节:布置作业
习题2.1
六、教学设计反思
(一)生活是数学的源泉,兴趣是学习的动力
大量事实都证明一点,与生活贴得越近的东西最容易引起学习者的浓厚兴趣,才能激发学习者的学习积极性,学习才可能是主动的.本节课中教师首先用拼图游戏引发学生学习的欲望,把课程内容通过学生的生活经验呈现出来,然后进行大胆置疑,生活中的数并不都是有理数,那它们究竟是什么数呢?从而引发了学生的好奇心,为获取新知,创设了积极的氛围.在教学中,不要盲目的抢时间,让学生能够充分的思考与操作.
(二)化抽象为具体
常言道:“数学是锻炼思维的体操”,数学教师应通过一系列数学活动开启学生的思维,因此对新数的学习不能仅仅停留于感性认识,还应要求学生充分理解,并能用恰当数学语言进行解释.正是基于这个原因,在教学过程中,刻意安排了一些环节,加深对新数的理解,充分感受新数的客观存在,让学生觉得新数并不抽象.
(三)强化知识间联系,注意纠错
既然称之为“新数”,那它当然不是有理数,亦即不是整数,也不是分数,所以“新数”不可以用分数来表示,这为进一步学习“新数”,即第二课时教学埋下了伏笔,在教学中,要着重强调这一点:“新数”不能表示成分数,为无理数的教学奠好基.
第二章 实数
1. 认识无理数(第2课时)
一 、学生起点分析
学生在小学阶段已经学习了非负数,七年级又学习了有理数.本章第一课时的学习,学生感受到了生活中确实存在着不是有理数的数,让学生认识到所学的数又不够用了,从而激发他们学习的好奇心,能积极主动地参与到学习中,充分认识到学习无理数引入的必要性,发展学生的合情推理能力.
二 、教学任务分析
《数不够用了》是义务教育课程标准北师大版实验教科书八年级(上)第二章《实数》的第一节,第一课时让学生感受数的发展,感知生活中确实存在着不同于有理数的数. 本课时为第二课时,内容是建立无理数的基本概念,借助计算器,感受无理数是无限不循环小数,会判断一个数是无理数,并能结合实际判别有理数和无理数.在活动中进一步发展学生独立思考的意识和合作交流的能力,在学习中领悟数学知识来源于生活,体会数学知识与现实世界的联系,而且对今后学习数学也有着重要意义.为此,本节课的教学目标是:
1.借助计算器探索无理数是无限不循环小数,借助计算器进行估算,培养学生的估算能力,发展学生的抽象概括能力,并从中体会无限逼近的思想.
2.探索无理数的定义,比较无理数与有理数的区别,并能辨别出一个数是无理数还是有理数,训练学生的思维判断能力.
3.能够准确地将目前所学习的数按不同角度进行分类,并说明理由,进一步体会分类思想,培养学生解决问题的能力.
4.充分调动学生参与数学问题的积极性,培养学生的合作精神,提高他们的辨识能力.
三 、教学过程设计
本节课设计六个教学环节:
第一环节:新课引入;第二环节:活动与探究;第三环节:知识分类整理;第四环节:知识运用与巩固;第五环节:课堂小结;第六环节:作业布置.
第一环节:新课引入
内容:想一想:
1. 有理数是如何分类的?
整数(如,0,2,3,…)
有理数
分数(如,,,0.5,… )
2. 除上面的数以外,我们还学习过哪些不同的数 如圆周率,0.020020002…上节课又了解到一些数,如,中的a,b不是整数,能不能转化成分数呢?那么它们究竟是什么数呢?本节课我们就来揭示它们的真面目.
意图:通过这些问题让学生发现有理数不够用了,存在既不是整数,也不是分数的数,激发学生的求知欲,去揭示它的真面目.
效果:激发学生的好奇心和求知欲,引出本节课题“数不够用了(2)”.
第二个环节:活动与探究
1. 探索无理数的小数表示
内容:借助计算器以小组讨论的形式对面积为2的正方形的边长a和面积为5的正方形的边长b进行估计.
请看图,判断下面3个正方形的边长之间有怎样的大小关系?边长a的取值范围大致是多少 如何估算的?是否存在一个小数的平方等于2 说说你的理由.
边长a 面积s
11.41.411.4141.4142归纳总结:a是介于1和2之间的一个数,既不是整数,也不是分数,则a一定不是有理数.如果写成小数形式,它们是无限不循环小数.
请大家用上面的方法估计面积为5的正方形的边长b的值.
目的:让学生有充分的时间进行思考和交流,逐渐地缩小范围,借助计算器探索出a=1.41421356…,b=2.2360679…,是无限不循环小数的过程,体会无限逼近的思想.
效果:学生感受到无理数确实是无限不循环的,为后续定义无理数打下基础.
2. 探索有理数的小数表示,明确无理数的概念
内容:请同学们以学习小组的形式活动:一同学举出任意一分数,另一同学将此分数表示成小数,并总结此小数的形式.
议一议:分数化成小数,最终此小数的形式有哪几种情况?
探究结论:分数只能化成有限小数或无限循环小数.
即任何有限小数或无限循环小数都是有理数.
强调:像0.585885888588885…,1.41421356…,-2.2360679…等这些数的小数位数都是无限的,并且不是循环的,它们都是无限不循环小数.
我们把无限不循环小数叫做无理数.(圆周率=3.14159265…也是一个无限不循环小数,故是无理数).
目的:通过学生的活动与探究,得出无理数的概念.
效果:通过师生互动的教学活动,既培养学生独立思考与小组合作讨论的能力,又感受到无理数存在的必然性,建立了无理数的概念.
第三个环节:知识分类整理
内容:到目前为止我们所学过的数可以分为几类?(按小数的形式来分).
强调“无限不循环小数”与“无限循环小数”的联系和区别.无理数还可以进行怎样的分类
目的:培养学生总结归纳的能力,把新学知识纳入已有的知识体系,进一步发展学生的思维判断能力,加强学生对分类思想的理解.
效果:通过师生的共同探究,形成对中学现阶段数的系统认识,提高了总结归纳能力.
第四个环节:知识运用与巩固
内容:认识一个数是无理数还是有理数.
例1填空:
0.351,,, 3.14159, 6, -5.2323332…,,1234567891011…(由相继的正整数组成).
例2 判断下列说法是否正确
(1)有限小数是有理数; ( )
(2)无限小数都是无理数; ( )
(3)无理数都是无限小数; ( )
(4)有理数是有限数. ( )
例3以下各正方形的边长是无理数的是( )
(A)面积为25的正方形; (B) 面积为的正方形;
(C) 面积为8的正方形; (D) 面积为1.44的正方形.
例4一个直角三角形两条直角边的长分别是3和5,则斜边a是有理数吗
解:由勾股定理得: ,即.因为34不是完全平方数,所以a不是有理数.
强调:
1. 无理数是无限不循环小数,有理数是有限小数或无限循环小数.
2. 任何一个有理数都可以化成分数形式(q ≠0, p,q 为整数且互质),而无理数则不能.
练一练:
1.课本P23 随堂练习.
2.已知:在数,,,,,,,, ,
-1.424224222…中,
(1)写出所有有理数;
(2)写出所有无理数;
(3)把这些数按由小到大的顺序排列起来,并用符号“<”连接.
目的:通过例题的讲解、练习,让学生充分理解无理数、有理数的概念、区别,感受数的分类.
效果:通过学生练习,更加明确了有理数、无理数的概念,及它们之间的区别与联系,激发学生学习兴趣,巩固了对概念的理解.
第五个环节:课堂小结
内容:本节课你有哪些收获
1.无理数的定义.
2.你是怎样判断一个数是无理数还是有理数的?
3.请把已学过的数怎样分类?
目的:让学生学会及时对知识点、数学方法进行总结,并整理成经验,形成知识体系,培养学生良好的学习习惯,提高其归纳总结能力.
效果:师生共同总结补充,形成完整的知识体系.
第六个环节:布置作业
习题2.2 1.2.3.
四、 教学反思
本节课借助寻找正方形边长这一“现实生活中的实例”,让学生通过估计、借助计算器进行探索、讨论等途径,体会数学学习的乐趣,体会无限逼近的数学思想,得到无理数的概念;可能在教学实施过程中,对基础较薄弱的学生和班级,这一探索过程所需时间较长,会影响后面环节的进行,但感知过程是学生理解无理数这一抽象概念所必需的,所以绝对不能淡化.让学生在数学学习中能将抽象的知识形象具体化,复杂知识体系化.同时引导学生回顾旧知、探索新知,形成一定的数学探究能力,进一步培养学生的分类和归纳的思想,为今后的数学学习打下坚实基础. 但对概念的理解掌握一些同学还不很到位,只能在以后的教学过程中不断的加深.另外,由于学生对有理数和无理数的概念具体感知还不够,所以在第三环节:知识分类整理环节,学生自主整理和接受会有一定困难,若学生学习例1后再进行知识分类整理可能会更好.
附:板书设计
第二章 实数
2. 平方根(第1课时)
一、学生起点分析
学生的知识技能基础:学生刚学完《勾股定理》,通过本章第一节的学习,已具备了对无理数的认识,知道只有有理数是不够的.学生还具备了乘方运算的基础,并且有计算正方形等几何图形面积的技能.
学生活动经验基础:在前面的学习过程中,学生已经经历了很多合作学习的过程,具备了一定的合作学习的经验,具备了一定的合作与交流的能力.
二、教学任务分析
本节课是义务教育课程标准实验教科书北师大版八年级(上)第二章《实数》的第二节《平方根》.本节内容计2个课时,本节课是第1课时,主要是算术平方根的概念和性质的教学.课程标准要求,对于数学概念的教学,要关注概念的实际背景与形成过程,力求从学生实际出发,以他们熟悉的问题情景引入学习主题,在关注现实生活的同时,更加关注数学知识内部的挑战性,因此确定本节的教学目标如下:
①了解算术平方根的概念,会用根号表示一个数的算术平方根;了解求一个正数的算术平方根与平方是互逆的运算,会利用这个互逆运算关系求非负数的算术平方根;了解算术平方根的性质.
②在概念形成过程中,让学生体会知识的来源与发展,提高学生的思维能力;在合作交流等活动中,培养他们的合作精神和创新意识.
③让学生积极参与教学活动,培养他们对数学的好奇心和求知欲.
三、教学过程设计
本课时设计六个环节:第一环节:问题情境;第二环节:初步探究;第三环节:深入探究;第四环节:反馈练习;第五环节:学习小结;第六环节:作业布置.
本节课教学流程为:
第一环节:问题情境
方法一:问题导入
内容:上节课学习了无理数,了解到无理数产生的实际背景和引入的必要性,掌握了无理数的概念,知道有理数和无理数的区别是:有理数是有限小数或无限循环小数,无理数是无限不循环小数.比如上一节课我们做过的:由两个边长为1的小正方形,通过剪一剪,拼一拼,得到一个边长为的大的正方形,那么有,= ,2是有理数,而是无理数.在前面我们学过若,则叫的平方,反过来叫的什么呢?本节课我们一起来学习.
方法二:问题导入
内容:前面我们学习了勾股定理,请大家根据勾股定理,结合图形完成填空:
, , , .
目的:方法一和二都是带着问题进入到这节课的学习,让学生体会到学习算术平方根的必要性.
效果:能表示,,,;能求得,但不能求得,,的值.
说明:方法一的引入是由上节课“数怎么又不够用了”的例子,起到了承前启后的作用,方法二的引入是由学生学习了第一章“勾股定理”后的应用,说明学习这节课的必要性.相对而言,建议选用方法二.
第二环节:初步探究
内容1:情境引出新概念
,,,,已知幂和指数,求底数,你能求出来吗?
目的:让学生体验概念形成过程,感受到概念引入的必要性.
效果:学生可以估算出,是1到2之间的数,是2到3之间的数但无法表示,,,从而激发学生继续往下学习的兴趣,进而引入新的运算——开方.
说明:无论是用方法一引入,还是方法二引入,都是激发学生继续往下学习的兴趣,都可以提出同样的问题“已知幂和指数,求底数,你能求出来吗?”
内容2:在上面思考的基础上,明晰概念:
一般地,如果一个正数的平方等于,即,那么这个正数就叫做的算术平方根,记为“”,读作“根号”.特别地,我们规定0的算术平方根是0,即.
目的:对算术平方根概念的认识.
效果:了解算术平方根的概念,知道平方运算和求正数的算术平方根是互逆的.
内容3:简单运用 巩固概念
例1 求下列各数的算术平方根:
(1) 900; (2) 1; (3) ; (4) 14.
目的:体验求一个正数的算术平方根的过程,利用平方运算求一个正数的算术平方根的方法,让学生明白有的正数的算术平方根可以开出来,有的正数的算术平方根只能用根号表示,如14的算术平方根是.
效果:会求一个正数的算术平方根,更进一步了解算术平方根的性质:一个正数的算术平方根是正数,0的算术平方根是0,负数没有算术平方根.
答案:解:(1)因为,所以900的算术平方根是30,即;
(2)因为,所以1的算术平方根是1,即;
(3)因为,所以 的算术平方根是, 即;
(4)14的算术平方根是.
内容4:回解课堂引入问题
,,,那么,,.
第三环节:深入探究
内容1:例2 自由下落物体的高度(米)与下落时间(秒)的关系为.有一铁球从19.6米高的建筑物上自由下落,到达地面需要多长时间?
目的:用算术平方根的知识解决实际问题.
效果:学生多能利用等式的性质将进行变形,再用求算术平方根的方法求得题目的解.
解:将代入公式,得,所以正数(秒).
即铁球到达地面需要2秒.
说明:强调实际问题是正数,用的是算术平方根,此题是为得出下面的结论作铺垫的.
内容2:观察我们刚才求出的算术平方根有什么特点.
目的:让学生认识到算术平方根定义中的两层含义:中的是一个非负数,的算术平方根也是一个非负数,负数没有算术平方根.这也是算术平方根的性质——双重非负性.
效果:再一次深入地认识算术平方根的概念,明确只有非负数才有算术平方根.
第四环节:反馈练习
一、填空题:
1.若一个数的算术平方根是,那么这个数是 ;
2.的算术平方根是 ;
3.的算术平方根是 ;
4.若,则 .
二、求下列各数的算术平方根:
36,,15,0.64,,,.
三、如图,从帐篷支撑竿AB的顶部A向地面拉一根绳子AC固定帐篷.若绳子的长度为5.5米,地面固定点C到帐篷支撑竿底部B的距离是4.5米,则帐篷支撑竿的高是多少米?
答案:一、1.7;2.;3.;4.16;二、6;;;0.8;;;1.
三、解:由题意得 AC=5.5米,BC=4.5米,∠ABC=90°,在Rt△ABC中,由勾股定理得(米).所以帐篷支撑竿的高是米.
目的:旨在检测学生对算术平方根的概念和性质的掌握情况,以便根据学生情况调整教学进程.
效果:练习注意了问题的梯度性,由浅入深,一步步加深对算术平方根的概念以及性质的认识.对学生的回答,教师要给予评价和点评.
第五环节:学习小结
内容:这节课学习的算术平方根是本章的基本概念,是为以后的学习做铺垫的.通过这节课的学习,我们要掌握以下的内容:
(1)算术平方根的概念,式子中的双重非负性:一是a≥0,二是≥0.
(2)算术平方根的性质:一个正数的算术平方根是一个正数;0的算术平方根是0;负数没有算术平方根.
(3)求一个正数的算术平方根的运算与平方运算是互逆的运算,利用这个互逆运算关系求非负数的算术平方根.
目的:依照本节课的教学目标引导学生自己小结本节课的知识要点,强化算术平方根的概念和性质.
第六环节:作业布置
习题2.3
四、教学设计反思
1.细讲概念、强化训练
要想让学生正确、牢固地树立起算术平方根的概念,需要由浅入深、不断深化的过程.概念是由具体到抽象、由特殊到一般,经过分析、综合去掉非本质特征,保持本质属性而形成的.概念的形成过程也是思维过程,加强概念形成过程的教学,对提高学生的思维水平是很有必要的.概念教学过程中要做到:讲清概念,加强训练,逐步深化.
“讲清概念”就是通过具体实例揭露算术平方根的本质特征.算术平方根的本质特征就是定义中指出的:“如果一个正数的平方等于,即,那么这个正数就叫做的算术平方根,”的“正数”,即被开方数是正的,由平方的意义,也是正数,因此算术平方根也必须是正的.当然零的算术平方根是零.
“加强训练”不但指要加强求算术平方根的基本训练,使练习题达到一定的质和量,也包括书写格式的训练,如在求正数的算术平方根时,不是直接写出算术平方根,而是通过平方运算来求算术平方根,非平方数的算术平方根只能用根号来表示.
“逐步深化”是指利用算术平方根的概念和性质的题目按不同的“梯度”组成题组,在教学的不同阶段按由浅入深的原则加以使用.
2.发展思维、适度拓展
在教学中,根据学生的实际情况,在学有余力的情况下,可以对的双重非负性的知识进行适当的拓展.
第二章 实数
2. 平方根(第2课时)
一、学生起点分析
学生在七年级上册学习 “棋盘上的故事”就认识了一种运算 “乘方”,并能熟练计算任何一个数的平方.知道正数的平方是正数,负数的平方是正数,0的平方是0. 在八年级上册第二章《实数》的学习中又认识了算术平方根的概念和表示方法,已能求非负数的算术平方根.那么这一课时进一步学习平方根.本节也为后面学习 “立方根”做基础.
二、教学任务分析
《平方根》是义务教育课程标准北师大版实验教科书八年级(上)第二章《实数》的第二节.本节安排了两个课时完成.第一课时是了解数的算术平方根的概念,会用根号表示一个数的算术平方根.在具体的例子中抽象出概念,发展学生的抽象概括能力.本节课是第二课时,继续学习平方根的概念及其运用.并对“平方根”和“算术平方根”,“平方”和“开平方”的概念做辨析,使学生在“引导-探索-类比-发现”中发展学习数学的能力.为此,本节课的教学目标是
①了解平方根、 开平方的概念,明确算术平方根与平方根的区别和联系.
②进一步明确平方与开平方是互逆的运算关系.
③经历平方根概念的形成过程,让学生不仅掌握概念,而且提高和巩固所学知识的应用能力.
教学重点是
①了解平方根、开平方的概念.
②了解开方与乘方是互逆的运算,会利用这个互逆运算关系求某些非负数的算术平方根和平方根.
③了解平方根与算术平方根的区别与联系.
教学难点是
①平方根与算术平方根的区别和联系.
②负数没有平方根,即负数不能进行开平方的运算.
三、教学过程设计:
本节课采用引导、探究、类比相结合的教学方法,设计了六个教学环节 第一环节 复习旧知 引入新知;第二环节 形成概念,辨析概念;第三环节 例题和巩固练习;第四环节 课堂小结;第五环节 思维拓展;第六环节 布置作业.
第一环节 复习旧知 引入新知
内容:方法一 复习引入
1.什么叫算术平方根
3的平方等于9,那么9的算术平方根就是 3 .
的平方等于 ,那么 的算术平方根就是______________.
展厅的地面为正方形,其面积49平方米,则边长_ 7_米.
2.到目前为止,我们已学过哪些运算 这些运算之间的关系如何?
乘方有没有逆运算
平方与算术平方根之间的关系?
已知折叠着的正方形ABCD面积为1,则边长为__1___.将它扩展,若面积变为原来的2倍,那么它的边长为______;若面积变为原来的3倍,则边长为_________;若面积变为原来的n倍,则边长为________.
方法二 复习引入
问题 平方等于9,,49的数还有吗?
目的: 这一环节主要是复习旧知识和提出问题,由上节课的“算术平方根”的求法使学生能明白“平方”和“算术平方根”的关系,让学生在几何图形中认识.熟悉它们的互化关系.并把上节课的思考题制作成Flash情景引入,增加动画效果.
效果 借助多媒体吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣.
说明 数学知识源于生活,并服务于我们的生活.这两种方法通过生活中的具体问题激发学生的学习兴趣,并让他们产生解决问题的强烈愿望.
第二环节 : 新课学习
内容 (一)探究新知
填空
3=(9 )
(-3)=(9 ) ( )=9 0=0
()=() (不存在)=-4
()=()
(二)形成概念(1)
一般地,如果一个数的平方等于a,那么这个数叫做a的平方根或二次方根.而把正的平方根叫做a的算术平方根.
表达式为:若x=a,那么x叫做a的平方根. 记作 .
例如:(±4) =16,则+4和-4都是16的平方根;即16的平方根是±4;4是16的算术平方根.
(三)探索平方与开平方的关系:
给出几组具体的数据,由平方探知开平方与平方的互逆关系.
(四)概念辨析
平方根与算术平方根的联系与区别
联系 1.包含关系 平方根包含算术平方根,算术平方根是平方根的一种.
2.只有非负数才有平方根和算术平方根.
3. 0的平方根是0,算术平方根也是0.
区别 1.个数不同:一个正数有两个平方根,但只有一个算术平方根.
2.表示法不同:平方根表示为 ,而算术平方根表示为.
目的 形成“平方根”的概念.在列举一些具体数据的感性认识基础上,由平方运算反推出平方根的概念和定义,并让学生非常熟练地进行平方和平方根之间的互化并,明白它们之间的互逆关系,辨析概念 “平方根”与 “算术平方根”的区别与联系,使之与上一节课紧密联系.
效果 由于遵循了从具体到抽象的过程,注重学生原有认知基础的回顾,并和原有的概
念进行了比较与辨析,因此,学生对这一抽象的概念掌握得比较牢靠.
说明 平方根与算术平方根的区别是本节课的一大难点,也是学生经常容易出错的地方.
对这两个概念加以比较与区别有利于学生的理解与掌握.
第三环节 例题和新知巩固
(一)例题示范
求下列各数的平方根:
(1)64;(2);(3) 0.0004;(4);(5) 11
解 (1),,;
(2),;
(3),;
(4), ;
(5)
目的
这是书上的例题,要求学生能正确掌握平方根的文字说理及符号化的表达.能熟
练地求出一个数的平方根,然后由题中的数据探索出正数、0、负数的平方根的个数.
效果 通过对例题的详解,学生能准确地书写表达,规范平方根的书写格式,掌握正
确的符号化语言.
(二)思考提升
1. ,的算术平方根是_____,的平方根是_____;
2. , , ,=_______;
3.= , .
(三)巩固练习
1 .下列说法正确的是
①②25的平方根是5;③-36的平方根是-6;④平方根等于0的数是0;⑤64的平方根是8.
2.下列说法不正确的是( ) .
(A)0的平方根是0 (B)的平方根是
(C)非负数的平方根是互为相反数 (D)一个正数的算术平方根一定大于这个数的相反数
3.已知一个自然数的算术平方根是a,则该自然数的下一个自然数的算术平方根是( ).
(A) a+1 (B) (C) +1 (D)
4.为何值,有意义?
答 因为,所以
目的 围绕本节课的重点知识 (平方根)作适当的练习,在不同的变式练习中加深对平方根意义的理解.
效果 学生基本能顺利解决这些问题,并利用探索的规律进行规范的表达.
第四环节 课堂小结
内容 引导学生总结本课时的知识、方法.
目的 让学生对所学的知识进行梳理,使之思路清晰,既巩固了有关知识,又培养了学生良好的学习习惯.
效果 在老师的引导下学生自己总结本节课的知识、方法,如
平方根的概念 若,则x叫a的平方根,
平方根的个数 正数有2个平方根,0的平方根是0,负数没有平方根.
平方与开方之间的关系;
求平方根的方法 求一个数的平方根就是转化寻找哪个数平方等于这个数.
第五环节 提高训练
内容 1.的小数部分为a,的小数部分为b,求的值.
2.已知实数a,b满足
①若a,b为的两边,求第三边c的取值范围;
②若a,b为的两边,第三边c等于5,求的面积.
目的 安排了两道题,其中最后一题是用算术平方根的意义来解决三角形的问题,这一环节主要针对层次较好的学生提供的题.可供老师根据教学的实际情况灵活处理.
第六环节 作业布置
习题2.4
四、教学设计反思
本节课是八年级上册第二章《平方根》的第二课时.主要知识是平方根的学习和运用.教材是教师提供最基本的教学素材,教师完全可以根据学生的实际情况进行适当调整.
(一)注重概念的形成过程,让学生在概念的形成的过程中,逐步理解所学的概念.概念是由具体到抽象、由特殊到一般,经过分析、综合去掉非本质特征,保持本质属性而形成的.概念的形成过程也是思维过程,加强概念形成过程的教学,对提高学生的思维水平是很必要的.所以在学习平方根的概念时,对正数有两个平方根学生不太容易接受,往往丢掉负的平方根,因为这与他们以前的经验不符.对此,在平方根的引入时,可多提一些具体的问题.如“9的算术平方根是3,也就是说,3的平方是9.还有其他的数,它的平方也是9吗?”等等,旨在引起学生的思考,让学生从具体的例子中抽象出初步的平方根的概念.再让学生去讨论 一个正数有几个平方根?0有几个平方根?负数呢?引导学生更深刻地理解平方根的概念,然后通过具体的求平方根的练习,巩固新学的概念.
(二)鼓励学生进行探究和交流 本节课为学生提供了有趣而富有数学含义的问题,让学生进行充分的探索和交流.如 把正方形的面积不断的扩大为2倍、3倍、n倍,来引导学生充分进行交流、讨论与探索等数学活动,从中感受学习平方根的必要性.
(三)设计之中多处运用类比的方法,使学生清楚新旧知识的区别和联系.类比概念 “平方根”和“算术平方根”的区别和联系,“平方”和“开平方”运算.
(四)根据学生实际,灵活使用教材
教材上只安排了一道例题和几个想一想,为了让学生对新知巩固,我增加了部分练习题,围绕“平方根”这一知识点进行各种题型的变式练习.当然,选题要有层次,有梯度.老师们在进行教学时可以根据学生的实际情况作适当的取舍.
(五)建议
根据知识结构的逻辑关系与学生的认知规律,建议教材在内容安排上平方根置于算术平方根之前.
第二章 实数
3.立方根
一 、 学生起点分析
学生已经学方根的概念,掌握了求一个非负数的平方根和算术平方根的方法,明确了平方运算与开平方的互逆关系.学生在平方根学习活动中体会了类比的思想方法,为立方根的学习提供了一定的经验基础和学习方法.立方根的计算有着非常广泛的应用,有关空间形体的计算经常涉及开立方,因此本节知识是后续学习内容的基础.
二 、 教学任务分析
《立方根》是义务教育教科书北师大版八年级(上)第二章《实数》第三节.本节内容1个学时完成.主要是通过对立方根与平方根的类比,探索立方根的概念、计算和简单性质.因此,除了具体的知识技能以外,关注学生的学习方法培养,渗透数学思想方法也是教师教学过程中的关注点.为此本节课的三维教学目标是:
①了解立方根的概念,会用根号表示一个数的立方根;会用立方运算求一个数的立方根,了解开立方与立方互为逆运算,了解立方根的性质;区分立方根与平方根的不同;
②经历对立方根的探究过程,在探究中学会解决立方根的一些基本方法和策略,培养逆向思维能力和分类讨论的意识.学生在经历用类比的方法学习立方根的有关知识过程中,领会类比思想;
③立方根概念、符号、运算及性质的探究过程中,培养学生联系实际、善于观察、勇于探索和勤于思考的精神;
三、教学过程设计
本节课设计了七个教学环节:第一环节:创设问题情境;第二环节:复习引入、类比学习;第三环节:初步探究;第四环节:尝试反馈,巩固练习;第五环节:深入探究;第六环节:课时小结;探究与思考;第七环节:作业布置及课外探究.
第一环节:创设问题情境
内容:
某化工厂使用一种球形储气罐储藏气体,现在要造一个新的球形储气罐,如果它的体积是原来的8倍,那么它的半径是原储气罐的多少倍?如果储气罐的体积是原来的4倍呢?
(球的体积公式为,R为球的半径)
提问:怎样求出半径R ?学完本节知识后,相信你会有一个满意的答案.有关体积的运算和面积的运算有类似之处,让我们用上节课解决问题的方法来学习新知识 .
目的:通过实际情境引入,让学生感受新知学习的必要性,激发学生的求知欲望.
效果:在思考问题的同时,学生既感受了数学的应用价值,激发了学生的学习热情,又很快将问题归结为如何确定一个数,它的立方等于4,从而顺利引入新课.
第二环节:复习引入、类比学习
内容:
提问:(1)什么叫一个数a的平方根?如何用符号表示数a(a≥0)的平方根
(2)正数的平方根有几个?它们之间的关系是什么?负数有没有平方根?0的平方根是什么?
(3)平方和开平方运算有何关系?
(4)算术平方根和平方根有何区别与联系?
强调:一个正数的平方根有两个,且互为相反数;一个负数没有平方根;0的平方根是0.
(5)为了解决前面情景中的问题,需要引入一个新的运算,你将如何定义这个新运算?
1.一般地,如果一个数x的平方等于a,即x2=a,那么这个数x就叫做a的平方根(也叫做二次方根).
2.一般地,如果一个数x的立方等于a,即x3=a,那么这个数x就叫做a的立方根(cube root, 也叫做三次方根).如:2是8的立方根,,0是0的立方根.
目的:学生通过回顾上节课的学习内容,为进一步研究立方根的概念及性质做好铺垫,同时突出平方根与立方根的对比,以利于弄清两者的区别和联系.
效果:复习引入既复方根的知识,又利于学生用类比学习法学习立方根知识.
第三环节:初步探究
内容:
1做一做:怎样求下列括号内的数?各题中已知什么数?求什么数?
(1) ; (2) ; (3).
目的:通过计算练习,使学生进一步了解求一个数的立方,与求一个数的立方根是互为逆运算,感受一个数的立方根的唯一性,计算中对a的取值分别选为正数、负数、0,这样设计,在此过程中渗透分类讨论的思想方法.
2议一议:
(1)正数有几个立方根?新 课 标 第 一 网 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
(2)0有几个立方根
(3)负数呢?
意图:提问,是为了指出平方根与立方根的对比,以利于弄清两者的区别和联系.
3在上面的基础上明
第一章 勾股定理
1. 探索勾股定理(第1课时)
一、学生起点分析
八年级学生已经具备一定的观察、归纳、探索和推理的能力.在小学,他们已学习了一些几何图形面积的计算方法(包括割补法),但运用面积法和割补思想解决问题的意识和能力还远远不够.部分学生听说过“勾三股四弦五”,但并没有真正认识什么是“勾股定理”.此外,学生普遍学习积极性较高,探究意识较强,课堂活动参与较主动,但合作交流能力和探究能力有待加强.
二、教学任务分析
本节课是义务教育课程标准实验教科书北师大版八年级(上)第一章《勾股定理》第一节第1课时. 勾股定理揭示了直角三角形三边之间的一种美妙关系,将形与数密切联系起来,在数学的发展和现实世界中有着广泛的作用.本节是直角三角形相关知识的延续,同时也是学生认识无理数的基础,充分体现了数学知识承前启后的紧密相关性、连续性.此外,历史上勾股定理的发现反映了人类杰出的智慧,其中蕴涵着丰富的科学与人文价值.
为此本节课的教学目标是:
1.用数格子(或割、补、拼等)的办法体验勾股定理的探索过程并理解勾股定理反映的直角三角形的三边之间的数量关系,会初步运用勾股定理进行简单的计算和实际运用.
2.让学生经历“观察—猜想—归纳—验证”的数学思想,并体会数形结合和特殊到一般的思想方法.
3.进一步发展学生的说理和简单推理的意识及能力;进一步体会数学与现实生活的紧密联系.
4.在探索勾股定理的过程中,体验获得成功的快乐;通过介绍勾股定理在中国古代的研究,激发学生热爱祖国,热爱祖国悠久文化历史,激励学生发奋学习.
三、教学过程设计
本节课设计了五个教学环节:第一环节:创设情境,引入新课;第二环节:探索发现勾股定理;第三环节:勾股定理的简单应用;第四环节:课堂小结;第五环节:布置作业.
第一环节:创设情境,引入新课
内容:2002年世界数学家大会在我国北京召开,投影显示本届世界数学家大会的会标:
会标中央的图案是一个与“勾股定理”有关的图形,数学家曾建议用“勾股定理”的图来作为与“外星人”联系的信号.今天我们就来一同探索勾股定理.(板书课题)
意图:紧扣课题,自然引入,同时渗透爱国主义教育.
效果:激发起学生的求知欲和爱国热情.
第二环节:探索发现勾股定理xK b1 .C om
1.探究活动一
内容:投影显示如下地板砖示意图,引导学生从面积角度观察图形:
问:你能发现各图中三个正方形的面积之间有何关系吗?
学生通过观察,归纳发现:
结论1 以等腰直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积.
意图:从观察实际生活中常见的地板砖入手,让学生感受到数学就在我们身边.通过对特殊情形的探究得到结论1,为探究活动二作铺垫.
效果:1.探究活动一让学生独立观察,自主探究,培养独立思考的习惯和能力;2.通过探索发现,让学生得到成功体验,激发进一步探究的热情和愿望.
2.探究活动二
内容:由结论1我们自然产生联想:一般的直角三角形是否也具有该性质呢?
(1)观察下面两幅图:
(2)填表:
A的面积(单位面积) B的面积(单位面积) C的面积(单位面积)
左图
右图
(3)你是怎样得到正方形C的面积的?与同伴交流.(学生可能会做出多种方法,教师应给予充分肯定.)
图1 图2 图3
学生的方法可能有:
方法一:
如图1,将正方形C分割为四个全等的直角三角形和一个小正方形, .
方法二:
如图2,在正方形C外补四个全等的直角三角形,形成大正方形,用大正方形的面积减去四个直角三角形的面积,.
方法三:
如图3,正方形C中除去中间5个小正方形外,将周围部分适当拼接可成为正方形,如图3中两块红色(或两块绿色)部分可拼成一个小正方形,按此拼法,.
(4)分析填表的数据,你发现了什么?
学生通过分析数据,归纳出:
结论2 以直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积.
意图:探究活动二意在让学生通过观察、计算、探讨、归纳进一步发现一般直角三角形的性质.由于正方形C的面积计算是一个难点,为此设计了一个交流环节.
效果:学生通过充分讨论探究,在突破正方形C的面积计算这一难点后得出结论2.
3.议一议http://w ww.xkb1.com
内容:(1)你能用直角三角形的边长,,来表示上图中正方形的面积吗?
(2)你能发现直角三角形三边长度之间存在什么关系吗?
(3)分别以5厘米、12厘米为直角边作出一个直角三角形,并测量斜边的长度.2中发现的规律对这个三角形仍然成立吗?
勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果用,,
分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么.
数学小史:勾股定理是我国最早发现的,中国古代把直角三角形中较短的直角边称为勾,较长的直角边称为股,斜边称为弦,“勾股定理”因此而得名.(在西方文献中又称为毕达哥拉斯定理)
意图:议一议意在让学生在结论2的基础上,进一步发现直角三角形三边关系,得到勾股定理.
效果:1.让学生归纳表述结论,可培养学生的抽象概括能力及语言表达能力;2.通过作图培养学生的动手实践能力.
第三环节:勾股定理的简单应用
内容:
例题 如图所示,一棵大树在一次强烈台风中于离地面10m处折断倒下,树顶落在离树根24m处. 大树在折断之前高多少?
(教师板演解题过程)
练习:
1.基础巩固练习:
求下列图形中未知正方形的面积或未知边的长度(口答):
2.生活中的应用:
小明妈妈买了一部29 in(74 cm)的电视机. 小明量了电视机的屏幕后,发现屏幕只有58 cm长和46 cm宽,他觉得一定是售货员搞错了.你同意他的想法吗?你能解释这是为什么吗?
意图:练习第1题是勾股定理的直接运用,意在巩固基础知识.
效果:例题和练习第2题是实际应用问题,体现了数学来源于生活,又服务于生活,意在培养学生“用数学”的意识.运用数学知识解决实际问题是数学教学的重要内容.
第四环节:课堂小结
内容:
教师提问:
1.这一节课我们一起学习了哪些知识和思想方法?
2.对这些内容你有什么体会?与同伴进行交流.
在学生自由发言的基础上,师生共同总结:
1.知识:勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果用,,
分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么.http://w ww.xkb1.com
2.方法:(1) 观察—探索—猜想—验证—归纳—应用;
(2)“割、补、拼、接”法.
3.思想:(1) 特殊—一般—特殊;
(2) 数形结合思想.
意图:鼓励学生积极大胆发言,可增进师生、生生之间的交流、互动.
效果:通过畅谈收获和体会,意在培养学生口头表达和交流的能力,增强不断反思总结的意识.
第五环节:布置作业
内容:布置作业:1.教科书习题1.1.
2.观察下图,探究图中三角形的三边长是否满足?
意图:课后作业设计包括了三个层面:作业1是为了巩固基础知识而设计;作业2是为了扩展学生的知识面;作业3是为了拓广知识,进行课后探究而设计,通过此题可让学生进一步认识勾股定理的前提条件.
效果:学生进一步加强对本课知识的理解和掌握.
五、教学设计反思
(一)设计理念
依据“学生是学习的主体”这一理念,在探索勾股定理的整个过程中,本节课始终采用学生自主探索和与同伴合作交流相结合的方式进行主动学习.教师只在学生遇到困难时,进行引导或组织学生通过讨论来突破难点.
(二)突出重点、突破难点的策略
为了让学生在学习过程中自我发现勾股定理,本节课首先情景创设激发兴趣,再通过几个探究活动引导学生从探究等腰直角三角形这一特殊情形入手,自然过渡到探究一般直角三角形,学生通过观察图形,计算面积,分析数据,发现直角三角形三边的关系,进而得到勾股定理.
第一章 勾股定理
1. 探索勾股定理(第2课时)
一、学生起点分析
学生的知识技能基础:学生在七年级已经学习了整式的加、减、乘、除运算和等式的基本性质,并能进行简单的恒等变形;上节课又已经通过测量和数格子的方法,对具体的直角三角形探索并发现了勾股定理,但没有对一般的直角三角形进行验证.
学生活动经验基础:学生在以前数学学习中已经经历了很多独立探究和合作学习的过程,具有了一定的自主探究经验和合作学习的经验,具备了一定的探究能力和合作与交流的能力;学生在七年级《七巧板》及《图案设计》的学习中已经具备了一定的拼图活动经验.
二、教学任务分析
本节课是八(上)勾股定理第1节第2课时,是在上节课已探索得到勾股定理之后的内容,具体学习任务:通过拼图验证勾股定理并体会其中数形结合的思想;应用勾股定理解决一些实际问题,体会勾股定理的应用价值并逐步培养学生应用数学解决实际问题意识和能力 ,为后面的学习打下基础.为此本节课的教学目标是:
1.掌握勾股定理及其验证,并能应用勾股定理解决一些实际问题.
2.在上节课对具体的直角三角形探索发现了勾股定理的基础上,经历勾股定理的验证过程,体会数形结合的思想和从特殊到一般的思想.
3.在勾股定理的验证活动中,培养探究能力和合作精神;通过对勾股定理历史的了解,感受数学文化,增强爱国情感,并通过应用勾股定理解决实际问题,培养应用数学的意识.
用面积法验证勾股定理,应用勾股定理解决简单的实际问题是本节课的重点.
三、教学过程
本节课设计了七个教学环节:(一)复习设疑,激趣引入;(二)小组活动,拼图验证;(三)延伸拓展,能力提升 (四) 例题讲解,初步应用;(五) 追溯历史,激发情感;;(六) 回顾反思,提炼升华;(七) 布置作业,课堂延伸.
第一环节: 复习设疑,激趣引入
内容:教师提出问题:
(1)勾股定理的内容是什么?(请一名学生回答)
(2)上节课我们仅仅是通过测量和数格子,对具体的直角三角形探索发现了勾股定理,对一般的直角三角形,勾股定理是否成立呢?这需要进一步验证,如何验证勾股定理呢?事实上,现在已经有几百种勾股定理的验证方法,这节课我们也将去验证勾股定理.
意图:(1)复习勾股定理内容;(2)回顾上节课探索过程,强调仍需对一般的直角三角形进行验证,培养学生严谨的科学态度;(3)介绍世界上有数百种验证方法,激发学生兴趣.
效果:通过这一环节,学生明确了:仅仅探索得到勾股定理还不够,还需进行验证.当学生听到有数百种验证方法时,马上就有了去寻求属于自己的方法的渴望.
第二环节:小组活动,拼图验证.
内容: 活动1: 教师导入,小组拼图.
教师:今天我们将研究利用拼图的方法验证勾股定理,请你利用自己准备的四个全等的直角三角形,拼出一个以斜边为边长的正方形.(请每位同学用2分钟时间独立拼图,然后再4人小组讨论.)
活动2:层层设问,完成验证一.
学生通过自主探究,小组讨论得到两个图形:
图2
在此基础上教师提问:
(1)如图1你能表示大正方形的面积吗?能用两种方法吗?(学生先独立思考,再4人小组交流);
(2)你能由此得到勾股定理吗?为什么?(在学生回答的基础上板书(a+b)2=4×ab+c2.并得到)
从而利用图1验证了勾股定理.
活动3 : 自主探究,完成验证二.
教师小结:我们利用拼图的方法,将形的问题与数的问题结合起来,联系整式运算的有关知识,从理论上验证了勾股定理,你还能利用图2验证勾股定理吗?
(学生先独立探究,再小组交流,最后请一个小组同学上台讲解验证方法二)
意图:设计活动1的目的是为了让学生在活动中体会图形的构成,既为勾股定理的验证作铺垫,同时也培养学生的动手、创新能力.在活动2中,学生在教师的层层设问引导下完成对勾股定理的验证,完成本节课的一个重点内容.设计活动3,让学生利用另一个拼图独立验证勾股定理的目的是让学生再次体会数形结合的思想并体会成功的快乐.
效果:学生通过先拼图从形上感知,再分析面积验证,比较容易地掌握了本节课的重点内容之一,并突破了本节课的难点.
第三环节 延伸拓展,能力提升
1.议一议:观察下图,用数格子的方法判断图中三角形的三边长是否满足a2+b2=c2
2.一个直角三角形的斜边为20cm ,且两直角边长度比为3:4,求两直角边的长。
意图:在前面已经讨论了直角三角形三边满足的关系,那么锐角三角形或钝角三角形的三边 是否也满足这一关系呢?学生通过数格子的方法可以得出:如果一个三角形不是直角三角形,那么它的三边a,b,c不满足a2+b2=c2。通过这个结论,学生将对直角三角形三边的关系有进一步的认识,并为后续直角三角形的判别打下基础。
第四环节: 例题讲解 初步应用
内容:例题:飞机在空中水平飞行,某一时刻刚好飞到一个男孩子头顶上方4000米处,过了20秒,飞机距离这个男孩子头顶5000米,飞机每小时飞行多少千米?
意图:(1)初步运用勾股定理解决实际问题,培养学生应用数学的意识和能力;(2)体会勾股定理的应用价值.
效果:学生对这样的实际问题很感兴趣,基本能把实际问题转化为数学问题并顺利解决.
第五环节: 追溯历史 激发情感
活动内容:由学生利用所搜集的与勾股定理相关的资料进行介绍.
国内调查组报告:用图2验证勾股定理的方法,据载最早是三国时期数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的,我国历史上将图2弦上的正方形称为弦图 .2002年的数学家大会(ICM-2002)在北京召开,这届大会会标的中央图案正是经过艺术处理的弦图,这既标志着中国古代的数学成就 ,又像一只转动的风车,欢迎来自世界各地的数学家们!
国际调查组报告:勾股定理与第一次数学危机.
约公元前500年,毕达哥拉斯学派的弟子希帕索斯(Hippasus)发现了一个惊人的事实,一个正方形的对角线的长度是不可公度的.按照毕达哥拉斯定理(勾股定理),若正方形边长是1,则对角线的长不是一个有理数,它不能表示成两个整数之比,这一事实不但与毕氏学派的哲学信念大相径庭,而且建立在任何两个线段都可以公度基础上的几何学面临被推翻的威胁,第一次数学危机由此爆发.据说,毕达哥拉斯学派对希帕索斯的发现十分惶恐、恼怒,为了保守秘密,最后将希帕索斯投入大海.
不能表示成两个整数之比的数,15世纪意大利著名画家达.芬奇称之为“无理的数”,无理数的英文“irrational”原义就是“不可比”.第一次数学危机一直持续到19世纪实数的基础建立以后才圆满解决.我们将在下一章学习有关实数的知识 .
趣闻调查组报告:勾股定理的总统证法.
在1876年一个周末的傍晚,在美国首都华盛顿的郊外,有一位中年人正在散步,欣赏黄昏的美景……他走着走着,突然发现附近的一个小石凳上,有两个小孩正在聚精会神地谈论着什么,时而大声争论,时而小声探讨.由于好奇心驱使他循声向两个小孩走去,想搞清楚两个小孩到底在干什么.只见一个小男孩正俯着身子用树枝在地上画着一个直角三角形……
于是这位中年人不再散步,立即回家,潜心探讨小男孩给他留下
的难题.他经过反复的思考与演算,终于弄清楚了其中的道理,并给
出了简洁的证明方法.
1876年4月1日,他在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理的这一证法.
1881年,这位中年人—伽菲尔德就任美国第二十任总统.后来,人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为“总统”证法.
说明:这个环节完全由学生来组织开展,教师可在两天前布置任务,让部分同学收集勾股定理的资料,并在上课前拷贝到教师用的课件中便于展示,内容可灵活安排.
意图:(1)介绍与勾股定理有关的历史,激发学生的爱国热情;(2)学生加强了对数学史的了解,培养学习数学的兴趣;(3)通过让部分学生搜集材料,展示材料,既让学生得到充分的锻炼,同时也活跃了课堂气氛.
效果:学生热情高涨,对勾股定理的历史充满了浓厚的兴趣,同时也为中国古代数学的成就感到自豪.也有同学提出:当代中国数学成就不够强,还应发奋努力.有同学能意识这一点,这让我喜出望外.
第六环节: 回顾反思 提炼升华
内容:教师提问:通过这节课的学习,你有什么样的收获?师生共同畅谈收获.
目的:(1)归纳出本节课的知识要点,数形结合的思想方法;(2)教师了解学生对本节课的感受并进行总结;(3)培养学生的归纳概括能力.
效果:由于这节课自始至终都注意了调动学生学习的积极性,所以学生谈的收获很多,包括利用拼图验证勾股定理中蕴含的数形结合思想,学生对勾股定理的历史的感悟及对勾股定理应用的认识等等.
第七环节: 布置作业,课堂延伸
内容:教师布置作业
1.习题1.2 1,2,3
2.上网或查阅有关书籍,搜集至少1种勾股定理的其它证法,至少1个勾股定理的应用问题,一周后进行展评.
意图:(1)巩固本节课的内容.(2)充分发挥勾股定理的育人价值.
六、教学设计反思
1.设计说明
勾股定理作为“千古第一定理”其魅力在于其历史价值和应用价值,因此我注意充分挖掘了其内涵.特别是让学生事先进行调查,再在课堂上进行展示,这极大地调动了学生,既加深了对勾股定理文化的理解,又培养了他们收集、整理资料的能力.勾股定理的验证既是本节课的重点,也是本节课的难点,为了突破这一难点,我设计了拼图活动,先让学生从形上感知,再层层设问,从面积(数)入手,师生共同探究得到方法1,最后由学生独立探究得到方法2.这样学生较容易地突破了本节课的难点.
2.教学建议
如果学生的程度较好可以按照本教学设计进行教学,并且可以把分层练习中“知识拓展”作为课堂教学内容.
如果学生程度稍差,可以舍弃第三环节以及第五环节中的(2)(3)两个问题.而把分层练习中“基础训练”作为课堂过关使用.
第1章 勾股定理
2. 一定是直角三角形吗
一、学生知识状况分析
学生已经了勾股定理,并在先前其他内容学习中已经积累了一定的逆向思维、逆向研究的经验,如:已知两直线平行,有什么样的结论?反之,满足什么条件的两直线是平行?因而,本课时由勾股定理出发逆向思考获得逆命题,学生应该已经具备这样的意识,但具体研究中,可能要用到反证等思路,对现阶段学生而言可能还具有一定困难,需要教师适时的引导。
二、学习任务分析
本节课是北师大版数学八年级(上)第一章《勾股定理》第2节。教学任务有:探索勾股定理的逆定理,并利用该定理根据边长判断一个三角形是否是直角三角形,利用该定理解决一些简单的实际问题;通过具体的数,增加对勾股数的直观体验。本节课的教学目标是:
1.理解勾股定理逆定理的具体内容及勾股数的概念;
2.能根据所给三角形三边的条件判断三角形是否是直角三角形;
3.经历一般规律的探索过程,发展学生的抽象思维能力、归纳能力;
4.体验生活中的数学的应用价值,感受数学与人类生活的密切联系,激发学生学数学、用数学的兴趣;
教学重点
理解勾股定理逆定理的具体内容。
三、教法学法
1.教学方法:实验—猜想—归纳—论证
本节课的教学对象是初二学生,他们的参与意识较强,思维活跃,对通过实验获得数学结论已有一定的体验,但数学思维严谨的同学总是心存疑虑,利用逻辑推理的方式,让同学心服口服显得非常迫切,为了实现本节课的教学目标,我力求从以下三个方面对学生进行引导:
(1)从创设问题情景入手,通过知识再现,孕育教学过程;
(2)从学生活动出发,通过以旧引新,顺势教学过程;
(3)利用探索,研究手段,通过思维深入,领悟教学过程。
2.课前准备
教具:教材、电脑、多媒体课件。
学具:教材、笔记本、课堂练习本、文具。
四、教学过程设计
本节课设计了七个环节。第一环节:情境引入;第二环节:合作探究;第三环节:小试牛刀;第四环节:登高望远;第五环节:巩固提高;第六环节:交流小结;第七环节:布置作业。
第一环节:情境引入
内容:
情境:1.直角三角形中,三边长度之间满足什么样的关系?
2.如果一个三角形中有两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是否就是直角三角形呢?
意图:通过情境的创设引入新课,激发学生探究热情。
效果:从勾股定理逆向思维这一情景引入,提出问题,激发了学生的求知欲,为下一环节奠定了良好的基础。
第二环节:合作探究
内容1:探究
下面有三组数,分别是一个三角形的三边长,①5,12,13;②7,24,25;③8,15,17;并回答这样两个问题:
1.这三组数都满足吗?
2.分别以每组数为三边作出三角形,用量角器量一量,它们都是直角三角形吗?学生分为4人活动小组,每个小组可以任选其中的一组数。
意图:通过学生的合作探究,得出“若一个三角形的三边长,满足,则这个三角形是直角三角形”这一结论;在活动中体验出数学结论的发现总是要经历观察、归纳、猜想和验证的过程,同时遵循由“特殊→一般→特殊”的发展规律。
效果:经过学生充分讨论后,汇总各小组实验结果发现:①5,12,13满足,可以构成直角三角形;②7,24,25满足,可以构成直角三角形;③8,15,17满足,可以构成直角三角形。
从上面的分组实验很容易得出如下结论:
如果一个三角形的三边长,满足
,那么这个三角形是直角三角形
内容2:说理
提问:有同学认为测量结果可能有误差,不同意这个发现。你认为这个发现正确吗?你能给出一个更有说服力的理由吗?
意图:让学生明确,仅仅基于测量结果得到的结论未必可靠,需要进一步通过说理等方式使学生确信结论的可靠性,同时明晰结论:
如果一个三角形的三边长,满足
,那么这个三角形是直角三角形
满足的三个正整数,称为勾股数。
注意事项:为了让学生确认该结论,需要进行说理,有条件的班级,还可利用几何画板动画演示,让同学有一个直观的认识。
活动3:反思总结
提问:
1.同学们还能找出哪些勾股数呢?
2.今天的结论与前面学习勾股定理有哪些异同呢?
3.到今天为止,你能用哪些方法判断一个三角形是直角三角形呢
4.通过今天同学们合作探究,你能体验出一个数学结论的发现要经历哪些过程呢?
意图:进一步让学生认识该定理与勾股定理之间的关系
第三环节:小试牛刀
内容:
1.下列哪几组数据能作为直角三角形的三边长?请说明理由。
①9,12,15; ②15,36,39; ③12,35,36; ④12,18,22
解答:①②
2.一个三角形的三边长分别是,则这个三角形的面积是( )
A 250 B 150 C 200 D 不能确定
解答:B
3.如图,在中,于,,则是( )
A 等腰三角形 B 锐角三角形
C 直角三角形 D 钝角三角形
解答:C
4.将直角三角形的三边扩大相同的倍数后,得到的三角形是( )
A 直角三角形 B 锐角三角形
C 钝角三角形 D 不能确定
解答:A
意图:通过练习,加强对勾股定理及勾股定理逆定理认识及应用
效果:每题都要求学生独立完成(5分钟),并指出各题分别用了哪些知识。
第四环节:登高望远
内容:
1.一个零件的形状如图2所示,按规定这个零件中都应是直角。工人师傅量得这个零件各边尺寸如图3所示,这个零件符合要求吗?
解答:符合要求 , 又,
2.一艘在海上朝正北方向航行的轮船,航行240海里时方位仪坏了,凭经验,船长指挥船左传90°,继续航行70海里,则距出发地250海里,你能判断船转弯后,是否沿正西方向航行?
解答:由题意画出相应的图形
AB=240海里,BC=70海里,,AC=250海里;在△ABC中
=(250+240)(250-240)
=4900==即∴△ABC是Rt△
答:船转弯后,是沿正西方向航行的。
意图:利用勾股定理逆定理解决实际问题,进一步巩固该定理。
效果: 学生能用自己的语言表达清楚解决问题的过程即可;利用三角形三边数量关系判断一个三角形是直角三角形时,当遇见数据较大时,要懂得将作适当变形(),以便于计算。
第五环节:巩固提高
内容:
1.如图4,在正方形ABCD中,AB=4,AE=2,DF=1, 图中有几个直角三角形,你是如何判断的?与你的同伴交流。
解答:4个直角三角形,它们分别是△ABE、△DEF、△BCF、△BEF
2.如图5,哪些是直角三角形,哪些不是,说说你的理由?
图4 图5
解答:④⑤是直角三角形,①②③⑥不是直角三角形
意图:
第一题考查学生充分利用所学知识解决问题时,考虑问题要全面,不要漏解;第二题在于考查学生如何利用网格进行计算,从而解决问题。
效果:
学生在对所学知识有一定的熟悉度后,能够快速做答并能简要说明理由即可。注意防漏解及网格的应用。
第六环节:交流小结
内容:
师生相互交流总结出:
1.今天所学内容①会利用三角形三边数量关系判断一个三角形是直角三角形;②满足的三个正整数,称为勾股数;
2.从今天所学内容及所作练习中总结出的经验与方法:①数学是源于生活又服务于生活的;②数学结论的发现总是要经历观察、归纳、猜想和验证的过程,同时遵循由“特殊→一般→特殊”的发展规律;③利用三角形三边数量关系判断一个三角形是直角三角形时,当遇见数据较大时,要懂得将作适当变形,便于计算。
意图:
鼓励学生结合本节课的学习谈自己的收获和感想,体会到勾股定理及其逆定理的广泛应用及它们的悠久历史;敢于面对数学学习中的困难,并有独立克服困难和运用知识解决问题的成功经验,进一步体会数学的应用价值,发展运用数学的信心和能力,初步形成积极参与数学活动的意识。
效果:
学生畅所欲言自己的切身感受与实际收获,总结出利用三角形三边数量关系判断一个三角形是直角三角形从古至今在实际生活中的广泛应用。
第七环节:布置作业
课本习题1.3第1,2,4题。
五、教学反思:
1.充分尊重教材,以勾股定理的逆向思维模式引入“如果一个三角形的三边长,满足,是否能得到这个三角形是直角三角形”的问题;充分引用教材中出现的例题和练习。
2.注重引导学生积极参与实验活动,从中体验任何一个数学结论的发现总是要经历观察、归纳、猜想和验证的过程,同时遵循由“特殊→一般→特殊”的发展规律。
3.在利用今天所学知识解决实际问题时,引导学生善于对公式变形,便于简便计算。
4.注重对学习新知理解应用偏困难的学生的进一步关注。
5.对于勾股定理的逆定理的论证可根据学生的实际情况做适当调整,不做要求。
由于本班学生整体水平较高,因而本设计教学容量相对较大,教学中,应注意根据自己班级学生的状况进行适当的删减或调整。
附:板书设计
能得到直角三角形吗情景引入———— 小试牛刀: 登高望远—————合作探究———— 1.—————— 1. —————— 2.—————— 2.—————— 3.—————— 课后作业:
第1章 勾股定理
3. 勾股定理的应用
一、学生知识状况分析
本节将利用勾股定理及其逆定理解决一些具体的实际问题,其中需要学生了解空间图形、对一些空间图形进行展开、折叠等活动.学生在学习七年级上第一章时对生活中的立体图形已经有了一定的认识,并从事过相应的实践活动,因而学生已经具备解决本课问题所需的知识基础和活动经验基础.
二、教学任务分析
本节是义务教育课程标准北师大版实验教科书八年级(上)第一章《勾股定理》第3节.具体内容是运用勾股定理及其逆定理解决简单的实际问题.当然,在这些具体问题的解决过程中,需要经历几何图形的抽象过程,需要借助观察、操作等实践活动,这些都有助于发展学生的分析问题、解决问题能力和应用意识;一些探究活动具体一定的难度,需要学生相互间的合作交流,有助于发展学生合作交流的能力.
本节课的教学目标是:
1.通过观察图形,探索图形间的关系,发展学生的空间观念.
2.在将实际问题抽象成数学问题的过程中,提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想.
3.在利用勾股定理解决实际问题的过程中,体验数学学习的实用性.
利用数学中的建模思想构造直角三角形,利用勾股定理及逆定理,解决实际问题是本节课的重点也是难点.
四、教法学法
1.教学方法
引导—探究—归纳
本节课的教学对象是初二学生,他们的参与意识教强,思维活跃,为了实现本节课的教学目标,我力求以下三个方面对学生进行引导:
(1)从创设问题情景入手,通过知识再现,孕育教学过程;
(2)从学生活动出发,顺势教学过程;
(3)利用探索研究手段,通过思维深入,领悟教学过程.
2.课前准备
教具:教材、电脑、多媒体课件.
学具:用矩形纸片做成的圆柱、剪刀、教材、笔记本、课堂练习本、文具.
五、教学过程分析
本节课设计了七个环节.第一环节:情境引入;第二环节:合作探究;第三环节:做一做;第四环节:小试牛刀;第五环节:举一反三;第六环节:交流小结;第七环节:布置作业.
第一环节:情境引入
内容:
情景1:多媒体展示:
提出问题:从二教楼到综合楼怎样走最近?
情景2:
如图:在一个圆柱石凳上,若小明在吃东西时留下了一点食物在B处,恰好一只在A处的蚂蚁捕捉到这一信息,于是它想从A处爬向B处,你们想一想,蚂蚁怎么走最近?
意图:
通过情景1复习公理:两点之间线段最短;情景2的创设引入新课,激发学生探究热情.
效果:
从学生熟悉的生活场景引入,提出问题,学生探究热情高涨,为下一环节奠定了良好基础.
第二环节:合作探究
内容:
学生分为4人活动小组,合作探究蚂蚁爬行的最短路线,充分讨论后,汇总各小组的方案,在全班范围内讨论每种方案的路线计算方法,通过具体计算,总结出最短路线.让学生发现:沿圆柱体母线剪开后展开得到矩形,研究“蚂蚁怎么走最近”就是研究两点连线最短问题,引导学生体会利用数学解决实际问题的方法.
意图:
通过学生的合作探究,找到解决“蚂蚁怎么走最近”的方法,将曲面最短距离问题转化为平面最短距离问题并利用勾股定理求解.在活动中体验数学建摸,培养学生与人合作交流的能力,增强学生探究能力,操作能力,分析能力,发展空间观念.
效果:
学生汇总了四种方案:
(1) (2) (3) (4)
学生很容易算出:情形(1)中A→B的路线长为:,
情形(2)中A→B的路线长为:
所以情形(1)的路线比情形(2)要短.
学生在情形(3)和(4)的比较中出现困难,但还是有学生提出用剪刀沿母线AA’剪开圆柱得到矩形,情形(3)A→B是折线,而情形(4)是线段,故根据两点之间线段最短可判断(4)较短,最后通过计算比较(1)和(4)即可.
如图:
(1)中A→B的路线长为:.
(2)中A→B的路线长为:>AB.
(3)中A→B的路线长为:AO+OB>AB.
(4)中A→B的路线长为:AB.
得出结论:利用展开图中两点之间,线段最短解决问题.在这个环节中,可让学生沿母线剪开圆柱体,具体观察.接下来后提问:怎样计算AB?
在Rt△AA′B中,利用勾股定理可得,若已知圆柱体高为12cm,底面半径为3cm,π取3,则.
注意事项:本环节的探究把圆柱侧面寻最短路径拓展到了圆柱表面,目的仅仅是让学生感知最短路径的不同存在可能.但这一拓展使学生无法去论证最短路径究竟是哪条.因此教学时因该在学生在圆柱表面感知后,把探究集中到对圆柱侧面最短路径的探究上.
方法提炼:解决实际问题的关键是根据实际问题建立相应的数学模型,解决这一类几何型问题的具体步骤大致可以归纳如下:
1.审题——分析实际问题;
2.建模——建立相应的数学模型;
3.求解——运用勾股定理计算;
4.检验——是否符合实际问题的真实性.
第三环节:做一做
内容:
李叔叔想要检测雕塑底座正面的AD边和BC边是否分别垂直于底边AB,但他随身只带了卷尺,
(1)你能替他想办法完成任务吗?
(2)李叔叔量得AD长是30厘米,AB长是40厘米,BD长是50厘米,AD边垂直于AB边吗?为什么?
(3)小明随身只有一个长度为20厘米的刻度尺,他能有办法检验AD边是否垂直于AB边吗?BC边与AB边呢?
解答:(2)
∴AD和AB垂直.
意图:
运用勾股定理逆定理来解决实际问题,让学生学会分析问题,利用允许的工具灵活处理问题.
效果:
先鼓励学生自己寻找办法,再让学生说明李叔叔的办法的合理性.当刻度尺较短时,学生可能会在上面解决问题的基础上,想出多种办法,如利用分段相加的方法量出AB,AD和BD的长度,或在AB,AD边上各量一段较小长度,再去量以它们为边的三角形的第三边,从而得到结论.
第四环节:小试牛刀
内容:
1.甲、乙两位探险者到沙漠进行探险,某日早晨8:00甲先出发,他以6 km/h的速度向正东行走,1时后乙出发,他以5 km/h的速度向正北行走.上午10:00,甲、乙两人相距多远?
解答:如图:已知A是甲、乙的出发点,10:00甲到达B点,乙到达C点.则:
AB=2×6=12(km)
AC=1×5=5(km)
在Rt△ABC中:
∴BC=13(km).
即甲乙两人相距13 km.
2.如图,台阶A处的蚂蚁要爬到B处搬运食物,它怎么走最近?并求出最近距离.
解答:
.
3.有一个高为1.5 m,半径是1m的圆柱形油桶,在靠近边的地方有一小孔,从孔中插入一铁棒,已知铁棒在油桶外的部分为0.5 m,问这根铁棒有多长?
解答:设伸入油桶中的长度为x m.
则最长时:
∴最长是2.5+0.5=3(m).
最短时: .
∴最短是1.5+0.5=2(m).
答:这根铁棒的长应在2~3m之间.
意图:
对本节知识进行巩固练习,训练学生根据实际情形画出示意图并计算.
效果:
学生能独立地画出示意图,将现实情形转化为数学模型,并求解.
第五环节:举一反三
内容:
1.如图,在棱长为10 cm的正方体的一个顶点A处有一只蚂蚁,现要向顶点B处爬行,已知蚂蚁爬行的速度是1 cm/s,且速度保持不变,问蚂蚁能否在20 s内从A爬到B?
解:如图,在Rt△ABC中:
∵500>202 .
∴不能在20 s内从A爬到B.
2.在我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题,这个问题的意思是:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池的中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面,请问这个水池的深度和这根芦苇的长度各是多少?
解答:设水池的水深AC为x尺,则这根芦苇长为
AD=AB=(x+1)尺,
在直角三角形ABC中,BC=5尺.
由勾股定理得:BC2+AC2=AB2.
即 52+ x2=(x+1)2.
25+x2= x2+2x+1.
2x=24.
∴ x=12,x+1=13.
答:水池的水深12尺,这根芦苇长13尺.
意图:
第1题旨在对“蚂蚁怎样走最近”进行拓展,从圆柱侧面到棱柱侧面,都是将空间问题平面化;第2题,学生可以进一步了解勾股定理的悠久历史和广泛应用,了解我国古代人民的聪明才智;运用方程的思想并利用勾股定理建立方程.
效果:
学生能画出棱柱的侧面展开图,确定出AB位置,并正确计算.如有可能,还可把正方体换成长方体进行讨论.
学生能画出示意图,找等量关系,设适当的未知数建立方程.
注意事项:对于普通班级而言,学生完成“小试牛刀”,已经基本完成课堂教学任务.因此本环节可以作为教学中的一个备选环节,共老师们根据学生状况选用.
第六环节:交流小结
内容:
师生相互交流总结:
1.解决实际问题的方法是建立数学模型求解.
2.在寻求最短路径时,往往把空间问题平面化,利用勾股定理及其逆定理解决实际问题.
意图:
鼓励学生结合本节课的学习谈自己的收获和感想,体会到勾股定理及其逆定理的广泛应用及它们的悠久历史.
效果:
学生畅所欲言自己的切身感受与实际收获,总结出在寻求曲面最短路径时,往往考虑其展开图,利用两点之间,线段最短进行求解.并赞叹我国古代数学的成就.
第七环节:布置作业
1.课本习题1.4第1,2,3题.
2.如图是学校的旗杆,旗杆上的绳子垂到了地面,并多出了一段,现在老师想知道旗杆的高度,你能帮老师想个办法吗 请你与同伴交流设计方案
注意事项:作业2作为学有余力的学生的思考题.
六、教学设计反思
本节从生动有趣的问题情景出发,通过学生自主探究,运用勾股定理及其逆定理解决简单的实际问题,既巩固了基本知识点,又在将实际问题抽象成几何图形过程中,学会观察,提高分析能力,渗透数学建摸思想.在设计中,我注重以下两点:
1.要充分利用好教材提供的素材
“蚂蚁怎么走最近”是一个生动有趣的问题,让学生充满了探究的欲望,这个问题体现了二、三维图形的转化,对发展学生的空间观念很有好处.
2.合理使用教材提供的练习
本节课通过“小试牛刀”和“举一反三”把教材中的练习重组,使练习有梯度,既巩固了基本知识点,又训练了学生的应用能力.第一个作业让学生深入理解和应用勾股定理及逆定理.
3.突破重点、突破难点的策略
在教学过程中教师应通过情景创设,激发兴趣,鼓励引导学生经历探索过程,得出结论,从而发展学生的数学应用能力,提高学生解决实际问题的能力.
4.分层教学
根据本班学生实际情况可在教学过程中选择:基础训练——“小试牛刀”;提高训练——“举一反三”;拓展训练——作业第2题.
5.评价方式
根据新课标的评价理念,在教学过程中应关注学生的参与程度,关注活动中所反映出的思维水平,关注对实际问题的理解水平,关注学生对基本知识的掌握情况和应用勾股定理及逆定理解决实际问题的意识和能力.在教学过程中尊重学生的个体差异,对于学生的回答教师应给予恰当的评价与鼓励,并帮助学生树立学习数学的自信,充分发挥教育的价值.
附:板书设计
蚂蚁怎样走最近情境引入———— 小试牛刀: 举一反三—————合作探究———— 1.—————— 1. —————— 2.—————— 2.—————— 3.—————— 课后作业:
第1章 勾股定理
回顾与思考
一、学生起点分析
通过前面三节的学习,学生已经基本掌握了勾股定理及逆定理的知识,并能应用勾股定理及其逆定理解决一些具体的实际问题,因而学生已经具备解决本课问题所需的知识基础和活动经验基础.同时在以前的数学学习中学生已经经历了很多合作学习的过程,具有了一定的合作学习的经验,具备了一定的合作与交流的能力.
八年级学生已初步具有几何图形的观察,几何证明的理论思维能力.他们希望老师创设便于他们进行观察的几何环境,给他们发表自己见解和表现自己才华的机会,希望老师满足他们的创造愿望,让他们实际操作,使他们获得施展自己创造才能的机会.但对于勾股定理的综合应用,还需要学生具备一定的分析、归纳的思维方法和运用数学的思想意识,但学生在这一方面的可预见性和耐挫折能力并不是很成熟,可能部分同学会有一些困难.
二、教学任务分析
勾股定理是反映自然界基本规律的一条重要结论,它揭示了直角三角形三边之间的数量关系,将形与数密切联系起来,理论上占有重要的地位,它有着悠久的历史,在数学发展中起过重要的作用,在现实世界中也有着广泛的应用,勾股定理的应用蕴含着丰富的文化价值.勾股定理也是后续有关几何度量运算和代数学习必要的基础,具有学科的基础性与广泛的应用.
本课时教学是复习课,强调让学生经历数学知识的形成与应用过程,鼓励学生自主探索与合作交流,以学生自主探索为主,并强调同桌之间的合作与交流,强化应用意识,培养学生多方面的能力.让学生通过动手、动脑、动口自主探索,感受数学的美,以提高学习兴趣.
为此,本节课的教学目标是:
①让学生回顾本章的知识,同时重温这些知识尤其是勾股定理的获得和验证的过程,体会勾股定理及其逆定理的广泛应用.
②在回顾与思考的过程中,提高解决问题,反思问题的能力.
③在反思和交流的过程中,体验学习带来的无尽的乐趣.通过对勾股定理历史的再认识,培养爱国主义精神,体验科学给人来带来的力量.
三、教学过程设计
本节课设计了六个环节.第一环节:情境引入;第二环节:知识结构梳理;第三环节:合作探究;第四环节:拓展提升;第五环节:交流小结;第六环节:布置作业.
第一环节 情境引入
勾股定理,我们把它称为世界第一定理.它的重要性,通过这一章的学习已深有体验,首先,勾股定理是数形结合的最典型的代表;其次,了解勾股定理历史的同学知道,正是由于勾股定理得发现,导致无理数的发现,引发了数学的第一次危机,这一点,我们将在《实数》一章里讲到,第三,勾股定理中的公式是第一个不定方程,有许许多多的数满足这个方程,也是有完整的解答的最早的不定方程,最为著名的就是费马大定理,直到1995年,数学家怀尔斯才将它证明.
勾股定理是我们数学史的奇迹,我们已经比较完整地研究了这个先人给我们留下来的宝贵的财富,这节课,我们将通过回顾与思考中的几个问题更进一步了解勾股定理的历史,勾股定理的应用.
目的:
通过对勾股定理历史及地位的解读,让学生了解知识脉络及前后联系,激发学习探究热情.
效果:
从历史的深度提出问题,学生探究热情高涨,为下一环节奠定了良好基础.
第二环节:知识结构梳理
本章知识要点及结构:
(第1—6题由学生独立思考完成,小组代表展示)
1.勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方,如果用和分别表示直角三角形的直角边和斜边,那么__________.
2.勾股定理各种表达式:
在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边也分别为,则=_________,=_________,=_________.
3.勾股定理的逆定理:
在△ABC中,若三边满足___________,则△ABC为___________.
4.勾股数:
满足___________的三个___________,称为勾股数.
5.几何体上的最短路程是将立体图形的________展开,转化为_________上的路程问题,再利用___________两点之间,___________解决最短线路问题.
6.直角三角形的边、角之间分别存在着什么关系?
(教师引导,小组讨论、总结)
从边的关系来说,当然就是勾股定理;从角度的关系来说,由于直角三角形中有一个特殊的角即直角,所以直角三角形的两个锐角互余.
直角三角形作为一个特殊的三角形.如果又有一个锐角是,那么的角所对的直角边时斜边的一半.
7.举例说明,如何判断一个三角形是直角三角形.
判断一个三角形是直角三角形可以从角、边两个方面去判断.
(1)从定义即从角出发去判断一个三角形是直角三角形.
例如:①在△ABC中,,根据三角形的内角和定理,可得,根据定义可判断△ABC是直角三角形.
②在△ABC中,,由三角形的内角和定理可知,,,,△ABC是直角三角形.
(2)从边出发来判断一个三角形是直角三角形.其实从边来判断直角三角形它的理论依据就是判定直角三角形的条件(即勾股定理的逆定理).
例如:①△ABC的三条边分别为,而,根据勾股定理的逆定理可知△ABC是直角三角形,但这里要注意的是b所对的角.
②在△ABC三条边的比为,△ABC是直角三角形.
8.通过回顾与思考中的问题的交流,由同学们自己建立本章的知识结构图.
(小组内展示自己总结的知识框图,相互交流完善知识框图;每个小组选取一名代表,展示本组的知识框图.)
三边的关系 --勾股定理→历史、应用
直角三角形
直角三角形的判别→应用
目的:
复习与直角三有形有关的知识,加强知识的前后联系,把勾股定理及判定纳入直角三角形的知识体系中,把以前的零散的知识形成知识体系.通过学生相互交流,整理知识框图复习本章知识点,自觉内化到自身的知识体系中.
效果:
学生有独立思考的空间,与有合作交流的舞台,动静结合,相得益彰.
第三环节:合作探究
内容:
探究一:利用勾股定理求边长
已知直角三角形的两边长分别为3、4,求第三边长的平方.
解:(1)当两直角边为3和4时,第三边长的平方为25;
(2)当斜边为4,一直角边为3时,第三边长的平方为7.
注意事项:
因学生习惯了“勾三股四弦五”的说法,即意味着两直角边为3和4时,斜边长为5.但这一理解的前提是3、4为直角边.而本题中并未加以任何说明,因而所求的第三边可能为斜边,但也可能为直角边.
探究二:利用勾股定理求图形面积:
1.求出下列各图中阴影部分的面积.
图(1)阴影部分的面积为____;(答案:1)
图(2)阴影部分的面积为____;(答案:81)
图(3)阴影部分的面积为____;(答案:5)
2. 已知Rt△ABC中,,若,求Rt△ABC的面积.
探究三:利用勾股定理逆定理判定△ABC的形状或求角度
1. 在△ABC中,的对边分别为,且,则( ).
(A)为直角 (B)为直角 (C)为直角 (D)不是直角三角形
解:,∴.故选(A).
注意事项:
因为常见的直角三角形表示时,一般将直角标注为,因而有同学就习惯性的认为就一定表示直角,加之对本题所给条件的分析不缜密,导致错误.该题中的条件应转化为,即,因根据这一公式进行判断.
2.已知△ABC的三边为a,b,c,有下列各组条件,判定△ABC的形状.
(1);
(2).
解:(1)(2)均为直角三角形.
探究四:勾股定理及逆定理的综合应用:
B港有甲、乙两艘渔船,若甲船沿北偏东方向以每小时8 n mile的速度前进,乙船沿南偏东某个角度以每小时15 n mile的速度前进,2小时后,甲船到M岛,乙船到P岛,两岛相距34 n mile,你知道乙船是沿哪个方向航行的吗?
解:甲船航行的距离为BM=(n mile),
乙船航行的距离为BP=(n mile).
∵,∴,
∴△MBP为直角三角形,∴,∴乙船是沿着南偏东方向航行的.
注意事项:
勾股定理的使用前提是直角三角形,而本题需对三角形做出判断,判断的依据是勾定理的逆定理,其形式为“若,则.学生容易不先对三角形做出判断而直接应用勾股定理进行计算.
目的:
通过对四大问题的探究,培养同学们归纳知识的能力,并将各种数学基本思想方法渗透其中,如对数形结合思想的渗透,鼓励学生由代数表示联想到几何图形,由几何图形联想到有关代数表示,从而认识数学的内在联系.如对分类讨论的渗透,培养学生严谨的数学态度.
效果:
探究四综合运用勾股定理及其逆定理解决实际问题,这种贴近生活的实例,训练学生解决实际问题的能力,通过学生的解答和讨论,让学生自我解决疑难,既是对所学知识的巩固应用,又让学生体验成功的喜悦.
第四环节:拓展提升
内容:
我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由“弦图”变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=10,则S2的值是 .
(答案为)
目的:
学生可以进一步了解勾股定理的悠久历史和广泛应用,了解我国古代人民的聪明才智,在我们的数学史上,好多结论的发现都是这样一个过程,都是从几个或大量的特例中发现规律,大胆猜想出结论,然后以前面的理论作为基础,证明猜想,一个伟大的成果就诞生了,掌握这种研究数学的方法,大胆创新,刻苦钻研,说不一定你就是未来的商高,第二个赵爽.
效果:
运用勾股定理和方程思想解决实际问题,让学生体会生活中处处皆数学,并且使新知得到了巩固,能力得到了训练,认识得到了升华.
第五环节:交流小结
内容:
师生相互交流总结:
1.本章知识要点及在学习中用到了哪些数学思想方法?
2.你在学习过程中是否积极参与?是否与同伴进行了有效的合作交流?
目的:
鼓励学生结合本节课的学习谈自己的收获和感想,体会到勾股定理及其逆定理的广泛应用及它们的悠久历史.
效果:
学生畅所欲言自己的切身感受与实际收获,总结解决问题的思路与方法,并赞叹我国古代数学的成就.
第六环节:布置作业
1.课本《复习题》.
2.思考题:一个正方体物体沿斜坡向下滑动,其截面如图所示.正方形DEFH的边长为2 m,坡角m.当正方形DEFH运动到什么位置,即当AE= m时,有.
(答案为:.)
四、教学设计反思
本节课是复习课,利用勾股定理和勾股逆定理来解决实际问题.勾股定理是在学生已经掌握了直角三角形的有关性质的基础上进行学习的,它揭示了一个三角形三条边之间的数量关系,而勾股定理逆用的作用是判定某一个三角形是否是直角三角形.针对我班学生的知识结构和心理特征,本节课的设计思路是引导学生“‘做’数学”,先由浅入深,在学生的自主探究与合作交流中解决问题,这样既遵循了学生的认知规律,又充分体现了“学生是数学学习的主人、教师是数学学习的组织者、引导者与合作者”的教学理念.本节课围绕激趣引入,归纳知识--综合练习,应用知识—课堂小结三部分,发展学生应用数学的意识与能力,增强了学生学好数学的愿望和信心.让学生自己绘制知识网络图,进一步体会本章所学知识之间的前后联系,并培养了学生这方面的能力.设计的题目既考察了对基本知识的掌握情况,又注重了综合课的特点,注重对所学知识的综合利用.设计的问题尽量与实际问题有联系,体现了数学来源于实际,又应用于生活实际,这一点符合新课标的要求.
附:板书设计
回顾与思考一 情境引入二 本章知识结构三边的关系 --勾股定理→历史、应用直角三角形 直角三角形的判别→应用三 合作探究探究一:利用勾股定理求边长探究二:利用勾股定理求图形面积探究三:利用勾股定理及逆定理判定△ABC的形状或求角度探究四:勾股定理及逆定理的综合应用四 拓展与提升五 交流小结六 布置作业
第二章 实数
1. 认识无理数(第1课时)
一、学生起点分析
通过前一章《勾股定理》的学习,学生已经明白什么是勾股数,但也发现并不是所有的直角三角形的边长都是勾股数,甚至有些直角三角形的边长连有理数都不是,例如:①腰长为1的等腰直角三角形的底边长不是有理数,②两条直角边分别为1,2的直角三角形的斜边长不是有理数,这为引入“新数”奠定了必要性.
二、教学任务分析
《数不够用了》是义务教育课程标准北师大版实验教科书八年级(上)第二章《实数》的第一节. 本节内容安排了2个课时完成,第1课时让学生感受无理数的存在,初步建立无理数的印象,结合勾股定理知识,会根据要求画线段;第2课时借助计算器感受无理数是无限不循环小数,会判断一个数是无理数.本课是第1课时,学生将在具体的实例中,通过操作、估算、分析等活动,感受无理数的客观存在性和引入的必要性,并能判断一个数是不是有理数.
本节课的教学目标是:
①通过拼图活动,让学生感受客观世界中无理数的存在;
②能判断三角形的某边长是否为无理数;
③学生亲自动手做拼图活动,培养学生的动手能力和探索精神;
④能正确地进行判断某些数是否为有理数,加深对有理数和无理数的理解;
三、教学过程设计
本节课设计了6个教学环节:
第一环节:置疑;第二环节:课题引入;第三环节:获取新知;第四环节:应用与巩固;第五环节:课堂小结;第六环节:作业布置.
第一环节:质疑
内容:【想一想】
⑴一个整数的平方一定是整数吗?
⑵一个分数的平方一定是分数吗?
目的:作必要的知识回顾,为第二环节埋下伏笔,便于后续问题的说理.
效果:为后续环节的进行起了很好的铺垫的作用
第二环节:课题引入
内容:1.【算一算】
已知一个直角三角形的两条直角边长分别为1和2,算一算斜边长的平方 ,并提出问题:是整数(或分数)吗?
2.【剪剪拼拼】
把边长为1的两个小正方形通过剪、拼,设法拼成一个大正方形,你会吗?
目的:选取客观存在的“无理数“实例,让学生深刻感受“数不够用了”.
效果:巧设问题背景,顺利引入本节课题.
第三环节:获取新知
内容:【议一议】→【释一释】→【忆一忆】→【找一找】
【议一议】: 已知,请问:①可能是整数吗?②可能是分数吗?
【释一释】:释1.满足的为什么不是整数?
释2.满足的为什么不是分数?
【忆一忆】:让学生回顾“有理数”概念,既然不是整数也不是分数,那么一定不是有理数,这表明:有理数不够用了,为“新数”(无理数)的学习奠定了基础
【找一找】:在下列正方形网格中,先找出长度为有理数的线段,再找出长度不是有理数的线段
目的:创设从感性到理性的认知过程,让学生充分感受“新数”(无理数)的存在,从而激发学习新知的兴趣
效果:学生感受到无理数产生的过程,确定存在一种数与以往学过的数不同,产生了学习新数的必要性.
第四环节:应用与巩固
内容:【画一画1】→【画一画2】→【仿一仿】→【赛一赛】
【画一画1】:在右1的正方形网格中,画出两条线段:
1.长度是有理数的线段 2.长度不是有理数的线段
【画一画2】:在右2的正方形网格中画出四个三角形 (右1)
2.三边长都是有理数 2.只有两边长是有理数
3.只有一边长是有理数 4.三边长都不是有理数
【仿一仿】:例:在数轴上表示满足的
解: (右2)
仿:在数轴上表示满足的
【赛一赛】:右3是由五个单位正方形组成的纸片,请你把
它剪成三块,然后拼成一个正方形,你会吗?试试看! (右3)
目的:进一步感受“新数”的存在,而且能把“新数”表示在数轴上
效果:加深了对“新知”的理解,巩固了本课所学知识.
第五环节:课堂小结
内容: 1.通过本课学习,感受有理数又不够用了, 请问你有什么收获与体会?
2.客观世界中,的确存在不是有理数的数,你能列举几个吗?
3.除了本课所认识的非有理数的数以外,你还能找到吗?
目的:引导学生自己小结本节课的知识要点及数学方法,使知识系统化.
效果:学生总结、相互补充,学会进行概括总结.
第六环节:布置作业
习题2.1
六、教学设计反思
(一)生活是数学的源泉,兴趣是学习的动力
大量事实都证明一点,与生活贴得越近的东西最容易引起学习者的浓厚兴趣,才能激发学习者的学习积极性,学习才可能是主动的.本节课中教师首先用拼图游戏引发学生学习的欲望,把课程内容通过学生的生活经验呈现出来,然后进行大胆置疑,生活中的数并不都是有理数,那它们究竟是什么数呢?从而引发了学生的好奇心,为获取新知,创设了积极的氛围.在教学中,不要盲目的抢时间,让学生能够充分的思考与操作.
(二)化抽象为具体
常言道:“数学是锻炼思维的体操”,数学教师应通过一系列数学活动开启学生的思维,因此对新数的学习不能仅仅停留于感性认识,还应要求学生充分理解,并能用恰当数学语言进行解释.正是基于这个原因,在教学过程中,刻意安排了一些环节,加深对新数的理解,充分感受新数的客观存在,让学生觉得新数并不抽象.
(三)强化知识间联系,注意纠错
既然称之为“新数”,那它当然不是有理数,亦即不是整数,也不是分数,所以“新数”不可以用分数来表示,这为进一步学习“新数”,即第二课时教学埋下了伏笔,在教学中,要着重强调这一点:“新数”不能表示成分数,为无理数的教学奠好基.
第二章 实数
1. 认识无理数(第2课时)
一 、学生起点分析
学生在小学阶段已经学习了非负数,七年级又学习了有理数.本章第一课时的学习,学生感受到了生活中确实存在着不是有理数的数,让学生认识到所学的数又不够用了,从而激发他们学习的好奇心,能积极主动地参与到学习中,充分认识到学习无理数引入的必要性,发展学生的合情推理能力.
二 、教学任务分析
《数不够用了》是义务教育课程标准北师大版实验教科书八年级(上)第二章《实数》的第一节,第一课时让学生感受数的发展,感知生活中确实存在着不同于有理数的数. 本课时为第二课时,内容是建立无理数的基本概念,借助计算器,感受无理数是无限不循环小数,会判断一个数是无理数,并能结合实际判别有理数和无理数.在活动中进一步发展学生独立思考的意识和合作交流的能力,在学习中领悟数学知识来源于生活,体会数学知识与现实世界的联系,而且对今后学习数学也有着重要意义.为此,本节课的教学目标是:
1.借助计算器探索无理数是无限不循环小数,借助计算器进行估算,培养学生的估算能力,发展学生的抽象概括能力,并从中体会无限逼近的思想.
2.探索无理数的定义,比较无理数与有理数的区别,并能辨别出一个数是无理数还是有理数,训练学生的思维判断能力.
3.能够准确地将目前所学习的数按不同角度进行分类,并说明理由,进一步体会分类思想,培养学生解决问题的能力.
4.充分调动学生参与数学问题的积极性,培养学生的合作精神,提高他们的辨识能力.
三 、教学过程设计
本节课设计六个教学环节:
第一环节:新课引入;第二环节:活动与探究;第三环节:知识分类整理;第四环节:知识运用与巩固;第五环节:课堂小结;第六环节:作业布置.
第一环节:新课引入
内容:想一想:
1. 有理数是如何分类的?
整数(如,0,2,3,…)
有理数
分数(如,,,0.5,… )
2. 除上面的数以外,我们还学习过哪些不同的数 如圆周率,0.020020002…上节课又了解到一些数,如,中的a,b不是整数,能不能转化成分数呢?那么它们究竟是什么数呢?本节课我们就来揭示它们的真面目.
意图:通过这些问题让学生发现有理数不够用了,存在既不是整数,也不是分数的数,激发学生的求知欲,去揭示它的真面目.
效果:激发学生的好奇心和求知欲,引出本节课题“数不够用了(2)”.
第二个环节:活动与探究
1. 探索无理数的小数表示
内容:借助计算器以小组讨论的形式对面积为2的正方形的边长a和面积为5的正方形的边长b进行估计.
请看图,判断下面3个正方形的边长之间有怎样的大小关系?边长a的取值范围大致是多少 如何估算的?是否存在一个小数的平方等于2 说说你的理由.
边长a 面积s
11.41.411.4141.4142归纳总结:a是介于1和2之间的一个数,既不是整数,也不是分数,则a一定不是有理数.如果写成小数形式,它们是无限不循环小数.
请大家用上面的方法估计面积为5的正方形的边长b的值.
目的:让学生有充分的时间进行思考和交流,逐渐地缩小范围,借助计算器探索出a=1.41421356…,b=2.2360679…,是无限不循环小数的过程,体会无限逼近的思想.
效果:学生感受到无理数确实是无限不循环的,为后续定义无理数打下基础.
2. 探索有理数的小数表示,明确无理数的概念
内容:请同学们以学习小组的形式活动:一同学举出任意一分数,另一同学将此分数表示成小数,并总结此小数的形式.
议一议:分数化成小数,最终此小数的形式有哪几种情况?
探究结论:分数只能化成有限小数或无限循环小数.
即任何有限小数或无限循环小数都是有理数.
强调:像0.585885888588885…,1.41421356…,-2.2360679…等这些数的小数位数都是无限的,并且不是循环的,它们都是无限不循环小数.
我们把无限不循环小数叫做无理数.(圆周率=3.14159265…也是一个无限不循环小数,故是无理数).
目的:通过学生的活动与探究,得出无理数的概念.
效果:通过师生互动的教学活动,既培养学生独立思考与小组合作讨论的能力,又感受到无理数存在的必然性,建立了无理数的概念.
第三个环节:知识分类整理
内容:到目前为止我们所学过的数可以分为几类?(按小数的形式来分).
强调“无限不循环小数”与“无限循环小数”的联系和区别.无理数还可以进行怎样的分类
目的:培养学生总结归纳的能力,把新学知识纳入已有的知识体系,进一步发展学生的思维判断能力,加强学生对分类思想的理解.
效果:通过师生的共同探究,形成对中学现阶段数的系统认识,提高了总结归纳能力.
第四个环节:知识运用与巩固
内容:认识一个数是无理数还是有理数.
例1填空:
0.351,,, 3.14159, 6, -5.2323332…,,1234567891011…(由相继的正整数组成).
例2 判断下列说法是否正确
(1)有限小数是有理数; ( )
(2)无限小数都是无理数; ( )
(3)无理数都是无限小数; ( )
(4)有理数是有限数. ( )
例3以下各正方形的边长是无理数的是( )
(A)面积为25的正方形; (B) 面积为的正方形;
(C) 面积为8的正方形; (D) 面积为1.44的正方形.
例4一个直角三角形两条直角边的长分别是3和5,则斜边a是有理数吗
解:由勾股定理得: ,即.因为34不是完全平方数,所以a不是有理数.
强调:
1. 无理数是无限不循环小数,有理数是有限小数或无限循环小数.
2. 任何一个有理数都可以化成分数形式(q ≠0, p,q 为整数且互质),而无理数则不能.
练一练:
1.课本P23 随堂练习.
2.已知:在数,,,,,,,, ,
-1.424224222…中,
(1)写出所有有理数;
(2)写出所有无理数;
(3)把这些数按由小到大的顺序排列起来,并用符号“<”连接.
目的:通过例题的讲解、练习,让学生充分理解无理数、有理数的概念、区别,感受数的分类.
效果:通过学生练习,更加明确了有理数、无理数的概念,及它们之间的区别与联系,激发学生学习兴趣,巩固了对概念的理解.
第五个环节:课堂小结
内容:本节课你有哪些收获
1.无理数的定义.
2.你是怎样判断一个数是无理数还是有理数的?
3.请把已学过的数怎样分类?
目的:让学生学会及时对知识点、数学方法进行总结,并整理成经验,形成知识体系,培养学生良好的学习习惯,提高其归纳总结能力.
效果:师生共同总结补充,形成完整的知识体系.
第六个环节:布置作业
习题2.2 1.2.3.
四、 教学反思
本节课借助寻找正方形边长这一“现实生活中的实例”,让学生通过估计、借助计算器进行探索、讨论等途径,体会数学学习的乐趣,体会无限逼近的数学思想,得到无理数的概念;可能在教学实施过程中,对基础较薄弱的学生和班级,这一探索过程所需时间较长,会影响后面环节的进行,但感知过程是学生理解无理数这一抽象概念所必需的,所以绝对不能淡化.让学生在数学学习中能将抽象的知识形象具体化,复杂知识体系化.同时引导学生回顾旧知、探索新知,形成一定的数学探究能力,进一步培养学生的分类和归纳的思想,为今后的数学学习打下坚实基础. 但对概念的理解掌握一些同学还不很到位,只能在以后的教学过程中不断的加深.另外,由于学生对有理数和无理数的概念具体感知还不够,所以在第三环节:知识分类整理环节,学生自主整理和接受会有一定困难,若学生学习例1后再进行知识分类整理可能会更好.
附:板书设计
第二章 实数
2. 平方根(第1课时)
一、学生起点分析
学生的知识技能基础:学生刚学完《勾股定理》,通过本章第一节的学习,已具备了对无理数的认识,知道只有有理数是不够的.学生还具备了乘方运算的基础,并且有计算正方形等几何图形面积的技能.
学生活动经验基础:在前面的学习过程中,学生已经经历了很多合作学习的过程,具备了一定的合作学习的经验,具备了一定的合作与交流的能力.
二、教学任务分析
本节课是义务教育课程标准实验教科书北师大版八年级(上)第二章《实数》的第二节《平方根》.本节内容计2个课时,本节课是第1课时,主要是算术平方根的概念和性质的教学.课程标准要求,对于数学概念的教学,要关注概念的实际背景与形成过程,力求从学生实际出发,以他们熟悉的问题情景引入学习主题,在关注现实生活的同时,更加关注数学知识内部的挑战性,因此确定本节的教学目标如下:
①了解算术平方根的概念,会用根号表示一个数的算术平方根;了解求一个正数的算术平方根与平方是互逆的运算,会利用这个互逆运算关系求非负数的算术平方根;了解算术平方根的性质.
②在概念形成过程中,让学生体会知识的来源与发展,提高学生的思维能力;在合作交流等活动中,培养他们的合作精神和创新意识.
③让学生积极参与教学活动,培养他们对数学的好奇心和求知欲.
三、教学过程设计
本课时设计六个环节:第一环节:问题情境;第二环节:初步探究;第三环节:深入探究;第四环节:反馈练习;第五环节:学习小结;第六环节:作业布置.
本节课教学流程为:
第一环节:问题情境
方法一:问题导入
内容:上节课学习了无理数,了解到无理数产生的实际背景和引入的必要性,掌握了无理数的概念,知道有理数和无理数的区别是:有理数是有限小数或无限循环小数,无理数是无限不循环小数.比如上一节课我们做过的:由两个边长为1的小正方形,通过剪一剪,拼一拼,得到一个边长为的大的正方形,那么有,= ,2是有理数,而是无理数.在前面我们学过若,则叫的平方,反过来叫的什么呢?本节课我们一起来学习.
方法二:问题导入
内容:前面我们学习了勾股定理,请大家根据勾股定理,结合图形完成填空:
, , , .
目的:方法一和二都是带着问题进入到这节课的学习,让学生体会到学习算术平方根的必要性.
效果:能表示,,,;能求得,但不能求得,,的值.
说明:方法一的引入是由上节课“数怎么又不够用了”的例子,起到了承前启后的作用,方法二的引入是由学生学习了第一章“勾股定理”后的应用,说明学习这节课的必要性.相对而言,建议选用方法二.
第二环节:初步探究
内容1:情境引出新概念
,,,,已知幂和指数,求底数,你能求出来吗?
目的:让学生体验概念形成过程,感受到概念引入的必要性.
效果:学生可以估算出,是1到2之间的数,是2到3之间的数但无法表示,,,从而激发学生继续往下学习的兴趣,进而引入新的运算——开方.
说明:无论是用方法一引入,还是方法二引入,都是激发学生继续往下学习的兴趣,都可以提出同样的问题“已知幂和指数,求底数,你能求出来吗?”
内容2:在上面思考的基础上,明晰概念:
一般地,如果一个正数的平方等于,即,那么这个正数就叫做的算术平方根,记为“”,读作“根号”.特别地,我们规定0的算术平方根是0,即.
目的:对算术平方根概念的认识.
效果:了解算术平方根的概念,知道平方运算和求正数的算术平方根是互逆的.
内容3:简单运用 巩固概念
例1 求下列各数的算术平方根:
(1) 900; (2) 1; (3) ; (4) 14.
目的:体验求一个正数的算术平方根的过程,利用平方运算求一个正数的算术平方根的方法,让学生明白有的正数的算术平方根可以开出来,有的正数的算术平方根只能用根号表示,如14的算术平方根是.
效果:会求一个正数的算术平方根,更进一步了解算术平方根的性质:一个正数的算术平方根是正数,0的算术平方根是0,负数没有算术平方根.
答案:解:(1)因为,所以900的算术平方根是30,即;
(2)因为,所以1的算术平方根是1,即;
(3)因为,所以 的算术平方根是, 即;
(4)14的算术平方根是.
内容4:回解课堂引入问题
,,,那么,,.
第三环节:深入探究
内容1:例2 自由下落物体的高度(米)与下落时间(秒)的关系为.有一铁球从19.6米高的建筑物上自由下落,到达地面需要多长时间?
目的:用算术平方根的知识解决实际问题.
效果:学生多能利用等式的性质将进行变形,再用求算术平方根的方法求得题目的解.
解:将代入公式,得,所以正数(秒).
即铁球到达地面需要2秒.
说明:强调实际问题是正数,用的是算术平方根,此题是为得出下面的结论作铺垫的.
内容2:观察我们刚才求出的算术平方根有什么特点.
目的:让学生认识到算术平方根定义中的两层含义:中的是一个非负数,的算术平方根也是一个非负数,负数没有算术平方根.这也是算术平方根的性质——双重非负性.
效果:再一次深入地认识算术平方根的概念,明确只有非负数才有算术平方根.
第四环节:反馈练习
一、填空题:
1.若一个数的算术平方根是,那么这个数是 ;
2.的算术平方根是 ;
3.的算术平方根是 ;
4.若,则 .
二、求下列各数的算术平方根:
36,,15,0.64,,,.
三、如图,从帐篷支撑竿AB的顶部A向地面拉一根绳子AC固定帐篷.若绳子的长度为5.5米,地面固定点C到帐篷支撑竿底部B的距离是4.5米,则帐篷支撑竿的高是多少米?
答案:一、1.7;2.;3.;4.16;二、6;;;0.8;;;1.
三、解:由题意得 AC=5.5米,BC=4.5米,∠ABC=90°,在Rt△ABC中,由勾股定理得(米).所以帐篷支撑竿的高是米.
目的:旨在检测学生对算术平方根的概念和性质的掌握情况,以便根据学生情况调整教学进程.
效果:练习注意了问题的梯度性,由浅入深,一步步加深对算术平方根的概念以及性质的认识.对学生的回答,教师要给予评价和点评.
第五环节:学习小结
内容:这节课学习的算术平方根是本章的基本概念,是为以后的学习做铺垫的.通过这节课的学习,我们要掌握以下的内容:
(1)算术平方根的概念,式子中的双重非负性:一是a≥0,二是≥0.
(2)算术平方根的性质:一个正数的算术平方根是一个正数;0的算术平方根是0;负数没有算术平方根.
(3)求一个正数的算术平方根的运算与平方运算是互逆的运算,利用这个互逆运算关系求非负数的算术平方根.
目的:依照本节课的教学目标引导学生自己小结本节课的知识要点,强化算术平方根的概念和性质.
第六环节:作业布置
习题2.3
四、教学设计反思
1.细讲概念、强化训练
要想让学生正确、牢固地树立起算术平方根的概念,需要由浅入深、不断深化的过程.概念是由具体到抽象、由特殊到一般,经过分析、综合去掉非本质特征,保持本质属性而形成的.概念的形成过程也是思维过程,加强概念形成过程的教学,对提高学生的思维水平是很有必要的.概念教学过程中要做到:讲清概念,加强训练,逐步深化.
“讲清概念”就是通过具体实例揭露算术平方根的本质特征.算术平方根的本质特征就是定义中指出的:“如果一个正数的平方等于,即,那么这个正数就叫做的算术平方根,”的“正数”,即被开方数是正的,由平方的意义,也是正数,因此算术平方根也必须是正的.当然零的算术平方根是零.
“加强训练”不但指要加强求算术平方根的基本训练,使练习题达到一定的质和量,也包括书写格式的训练,如在求正数的算术平方根时,不是直接写出算术平方根,而是通过平方运算来求算术平方根,非平方数的算术平方根只能用根号来表示.
“逐步深化”是指利用算术平方根的概念和性质的题目按不同的“梯度”组成题组,在教学的不同阶段按由浅入深的原则加以使用.
2.发展思维、适度拓展
在教学中,根据学生的实际情况,在学有余力的情况下,可以对的双重非负性的知识进行适当的拓展.
第二章 实数
2. 平方根(第2课时)
一、学生起点分析
学生在七年级上册学习 “棋盘上的故事”就认识了一种运算 “乘方”,并能熟练计算任何一个数的平方.知道正数的平方是正数,负数的平方是正数,0的平方是0. 在八年级上册第二章《实数》的学习中又认识了算术平方根的概念和表示方法,已能求非负数的算术平方根.那么这一课时进一步学习平方根.本节也为后面学习 “立方根”做基础.
二、教学任务分析
《平方根》是义务教育课程标准北师大版实验教科书八年级(上)第二章《实数》的第二节.本节安排了两个课时完成.第一课时是了解数的算术平方根的概念,会用根号表示一个数的算术平方根.在具体的例子中抽象出概念,发展学生的抽象概括能力.本节课是第二课时,继续学习平方根的概念及其运用.并对“平方根”和“算术平方根”,“平方”和“开平方”的概念做辨析,使学生在“引导-探索-类比-发现”中发展学习数学的能力.为此,本节课的教学目标是
①了解平方根、 开平方的概念,明确算术平方根与平方根的区别和联系.
②进一步明确平方与开平方是互逆的运算关系.
③经历平方根概念的形成过程,让学生不仅掌握概念,而且提高和巩固所学知识的应用能力.
教学重点是
①了解平方根、开平方的概念.
②了解开方与乘方是互逆的运算,会利用这个互逆运算关系求某些非负数的算术平方根和平方根.
③了解平方根与算术平方根的区别与联系.
教学难点是
①平方根与算术平方根的区别和联系.
②负数没有平方根,即负数不能进行开平方的运算.
三、教学过程设计:
本节课采用引导、探究、类比相结合的教学方法,设计了六个教学环节 第一环节 复习旧知 引入新知;第二环节 形成概念,辨析概念;第三环节 例题和巩固练习;第四环节 课堂小结;第五环节 思维拓展;第六环节 布置作业.
第一环节 复习旧知 引入新知
内容:方法一 复习引入
1.什么叫算术平方根
3的平方等于9,那么9的算术平方根就是 3 .
的平方等于 ,那么 的算术平方根就是______________.
展厅的地面为正方形,其面积49平方米,则边长_ 7_米.
2.到目前为止,我们已学过哪些运算 这些运算之间的关系如何?
乘方有没有逆运算
平方与算术平方根之间的关系?
已知折叠着的正方形ABCD面积为1,则边长为__1___.将它扩展,若面积变为原来的2倍,那么它的边长为______;若面积变为原来的3倍,则边长为_________;若面积变为原来的n倍,则边长为________.
方法二 复习引入
问题 平方等于9,,49的数还有吗?
目的: 这一环节主要是复习旧知识和提出问题,由上节课的“算术平方根”的求法使学生能明白“平方”和“算术平方根”的关系,让学生在几何图形中认识.熟悉它们的互化关系.并把上节课的思考题制作成Flash情景引入,增加动画效果.
效果 借助多媒体吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣.
说明 数学知识源于生活,并服务于我们的生活.这两种方法通过生活中的具体问题激发学生的学习兴趣,并让他们产生解决问题的强烈愿望.
第二环节 : 新课学习
内容 (一)探究新知
填空
3=(9 )
(-3)=(9 ) ( )=9 0=0
()=() (不存在)=-4
()=()
(二)形成概念(1)
一般地,如果一个数的平方等于a,那么这个数叫做a的平方根或二次方根.而把正的平方根叫做a的算术平方根.
表达式为:若x=a,那么x叫做a的平方根. 记作 .
例如:(±4) =16,则+4和-4都是16的平方根;即16的平方根是±4;4是16的算术平方根.
(三)探索平方与开平方的关系:
给出几组具体的数据,由平方探知开平方与平方的互逆关系.
(四)概念辨析
平方根与算术平方根的联系与区别
联系 1.包含关系 平方根包含算术平方根,算术平方根是平方根的一种.
2.只有非负数才有平方根和算术平方根.
3. 0的平方根是0,算术平方根也是0.
区别 1.个数不同:一个正数有两个平方根,但只有一个算术平方根.
2.表示法不同:平方根表示为 ,而算术平方根表示为.
目的 形成“平方根”的概念.在列举一些具体数据的感性认识基础上,由平方运算反推出平方根的概念和定义,并让学生非常熟练地进行平方和平方根之间的互化并,明白它们之间的互逆关系,辨析概念 “平方根”与 “算术平方根”的区别与联系,使之与上一节课紧密联系.
效果 由于遵循了从具体到抽象的过程,注重学生原有认知基础的回顾,并和原有的概
念进行了比较与辨析,因此,学生对这一抽象的概念掌握得比较牢靠.
说明 平方根与算术平方根的区别是本节课的一大难点,也是学生经常容易出错的地方.
对这两个概念加以比较与区别有利于学生的理解与掌握.
第三环节 例题和新知巩固
(一)例题示范
求下列各数的平方根:
(1)64;(2);(3) 0.0004;(4);(5) 11
解 (1),,;
(2),;
(3),;
(4), ;
(5)
目的
这是书上的例题,要求学生能正确掌握平方根的文字说理及符号化的表达.能熟
练地求出一个数的平方根,然后由题中的数据探索出正数、0、负数的平方根的个数.
效果 通过对例题的详解,学生能准确地书写表达,规范平方根的书写格式,掌握正
确的符号化语言.
(二)思考提升
1. ,的算术平方根是_____,的平方根是_____;
2. , , ,=_______;
3.= , .
(三)巩固练习
1 .下列说法正确的是
①②25的平方根是5;③-36的平方根是-6;④平方根等于0的数是0;⑤64的平方根是8.
2.下列说法不正确的是( ) .
(A)0的平方根是0 (B)的平方根是
(C)非负数的平方根是互为相反数 (D)一个正数的算术平方根一定大于这个数的相反数
3.已知一个自然数的算术平方根是a,则该自然数的下一个自然数的算术平方根是( ).
(A) a+1 (B) (C) +1 (D)
4.为何值,有意义?
答 因为,所以
目的 围绕本节课的重点知识 (平方根)作适当的练习,在不同的变式练习中加深对平方根意义的理解.
效果 学生基本能顺利解决这些问题,并利用探索的规律进行规范的表达.
第四环节 课堂小结
内容 引导学生总结本课时的知识、方法.
目的 让学生对所学的知识进行梳理,使之思路清晰,既巩固了有关知识,又培养了学生良好的学习习惯.
效果 在老师的引导下学生自己总结本节课的知识、方法,如
平方根的概念 若,则x叫a的平方根,
平方根的个数 正数有2个平方根,0的平方根是0,负数没有平方根.
平方与开方之间的关系;
求平方根的方法 求一个数的平方根就是转化寻找哪个数平方等于这个数.
第五环节 提高训练
内容 1.的小数部分为a,的小数部分为b,求的值.
2.已知实数a,b满足
①若a,b为的两边,求第三边c的取值范围;
②若a,b为的两边,第三边c等于5,求的面积.
目的 安排了两道题,其中最后一题是用算术平方根的意义来解决三角形的问题,这一环节主要针对层次较好的学生提供的题.可供老师根据教学的实际情况灵活处理.
第六环节 作业布置
习题2.4
四、教学设计反思
本节课是八年级上册第二章《平方根》的第二课时.主要知识是平方根的学习和运用.教材是教师提供最基本的教学素材,教师完全可以根据学生的实际情况进行适当调整.
(一)注重概念的形成过程,让学生在概念的形成的过程中,逐步理解所学的概念.概念是由具体到抽象、由特殊到一般,经过分析、综合去掉非本质特征,保持本质属性而形成的.概念的形成过程也是思维过程,加强概念形成过程的教学,对提高学生的思维水平是很必要的.所以在学习平方根的概念时,对正数有两个平方根学生不太容易接受,往往丢掉负的平方根,因为这与他们以前的经验不符.对此,在平方根的引入时,可多提一些具体的问题.如“9的算术平方根是3,也就是说,3的平方是9.还有其他的数,它的平方也是9吗?”等等,旨在引起学生的思考,让学生从具体的例子中抽象出初步的平方根的概念.再让学生去讨论 一个正数有几个平方根?0有几个平方根?负数呢?引导学生更深刻地理解平方根的概念,然后通过具体的求平方根的练习,巩固新学的概念.
(二)鼓励学生进行探究和交流 本节课为学生提供了有趣而富有数学含义的问题,让学生进行充分的探索和交流.如 把正方形的面积不断的扩大为2倍、3倍、n倍,来引导学生充分进行交流、讨论与探索等数学活动,从中感受学习平方根的必要性.
(三)设计之中多处运用类比的方法,使学生清楚新旧知识的区别和联系.类比概念 “平方根”和“算术平方根”的区别和联系,“平方”和“开平方”运算.
(四)根据学生实际,灵活使用教材
教材上只安排了一道例题和几个想一想,为了让学生对新知巩固,我增加了部分练习题,围绕“平方根”这一知识点进行各种题型的变式练习.当然,选题要有层次,有梯度.老师们在进行教学时可以根据学生的实际情况作适当的取舍.
(五)建议
根据知识结构的逻辑关系与学生的认知规律,建议教材在内容安排上平方根置于算术平方根之前.
第二章 实数
3.立方根
一 、 学生起点分析
学生已经学方根的概念,掌握了求一个非负数的平方根和算术平方根的方法,明确了平方运算与开平方的互逆关系.学生在平方根学习活动中体会了类比的思想方法,为立方根的学习提供了一定的经验基础和学习方法.立方根的计算有着非常广泛的应用,有关空间形体的计算经常涉及开立方,因此本节知识是后续学习内容的基础.
二 、 教学任务分析
《立方根》是义务教育教科书北师大版八年级(上)第二章《实数》第三节.本节内容1个学时完成.主要是通过对立方根与平方根的类比,探索立方根的概念、计算和简单性质.因此,除了具体的知识技能以外,关注学生的学习方法培养,渗透数学思想方法也是教师教学过程中的关注点.为此本节课的三维教学目标是:
①了解立方根的概念,会用根号表示一个数的立方根;会用立方运算求一个数的立方根,了解开立方与立方互为逆运算,了解立方根的性质;区分立方根与平方根的不同;
②经历对立方根的探究过程,在探究中学会解决立方根的一些基本方法和策略,培养逆向思维能力和分类讨论的意识.学生在经历用类比的方法学习立方根的有关知识过程中,领会类比思想;
③立方根概念、符号、运算及性质的探究过程中,培养学生联系实际、善于观察、勇于探索和勤于思考的精神;
三、教学过程设计
本节课设计了七个教学环节:第一环节:创设问题情境;第二环节:复习引入、类比学习;第三环节:初步探究;第四环节:尝试反馈,巩固练习;第五环节:深入探究;第六环节:课时小结;探究与思考;第七环节:作业布置及课外探究.
第一环节:创设问题情境
内容:
某化工厂使用一种球形储气罐储藏气体,现在要造一个新的球形储气罐,如果它的体积是原来的8倍,那么它的半径是原储气罐的多少倍?如果储气罐的体积是原来的4倍呢?
(球的体积公式为,R为球的半径)
提问:怎样求出半径R ?学完本节知识后,相信你会有一个满意的答案.有关体积的运算和面积的运算有类似之处,让我们用上节课解决问题的方法来学习新知识 .
目的:通过实际情境引入,让学生感受新知学习的必要性,激发学生的求知欲望.
效果:在思考问题的同时,学生既感受了数学的应用价值,激发了学生的学习热情,又很快将问题归结为如何确定一个数,它的立方等于4,从而顺利引入新课.
第二环节:复习引入、类比学习
内容:
提问:(1)什么叫一个数a的平方根?如何用符号表示数a(a≥0)的平方根
(2)正数的平方根有几个?它们之间的关系是什么?负数有没有平方根?0的平方根是什么?
(3)平方和开平方运算有何关系?
(4)算术平方根和平方根有何区别与联系?
强调:一个正数的平方根有两个,且互为相反数;一个负数没有平方根;0的平方根是0.
(5)为了解决前面情景中的问题,需要引入一个新的运算,你将如何定义这个新运算?
1.一般地,如果一个数x的平方等于a,即x2=a,那么这个数x就叫做a的平方根(也叫做二次方根).
2.一般地,如果一个数x的立方等于a,即x3=a,那么这个数x就叫做a的立方根(cube root, 也叫做三次方根).如:2是8的立方根,,0是0的立方根.
目的:学生通过回顾上节课的学习内容,为进一步研究立方根的概念及性质做好铺垫,同时突出平方根与立方根的对比,以利于弄清两者的区别和联系.
效果:复习引入既复方根的知识,又利于学生用类比学习法学习立方根知识.
第三环节:初步探究
内容:
1做一做:怎样求下列括号内的数?各题中已知什么数?求什么数?
(1) ; (2) ; (3).
目的:通过计算练习,使学生进一步了解求一个数的立方,与求一个数的立方根是互为逆运算,感受一个数的立方根的唯一性,计算中对a的取值分别选为正数、负数、0,这样设计,在此过程中渗透分类讨论的思想方法.
2议一议:
(1)正数有几个立方根?新 课 标 第 一 网 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
(2)0有几个立方根
(3)负数呢?
意图:提问,是为了指出平方根与立方根的对比,以利于弄清两者的区别和联系.
3在上面的基础上明
常见问题
这份教案适用于什么教材版本?
本教案适用于北师大版相关教学场景,可在21世纪教育网检索同版本配套资源。
适用学段和科目是什么?
适用学段与科目:初中、8、数学。
文件是什么格式,大小多少?
文件格式为 ZIP,文件大小约 4.7MB。
文档主要包含哪些内容?
本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网第一章 勾股定理1. 探索勾股定理(第1课时)一、学生起点分析八年级学生已经具备一定的观察、归纳、探索和推理的能力.在小学,他们已学习了一些几何图形面积的计算方法(包括割补法),但运用面积法和割补思想解…
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