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摘 要:本文从对三角形的“四心”问题的推导出发,论证了在初中数学教学中,教师要站在学生发展的高度实施教学,要根据有关知识在学生后续阶段的学习要求,形成自我学习的方法,增强学生自主探索知识、分析问题、解决问题的能力,增强思维的灵活性。高中老师在教学中要重视遗忘规律,及时给予学生复习相关知识点才能达到事半功倍的教学效果。
关键词:三角形的“四心”;平面几何;遗忘规律
【中图分类号】 G633.6 【文献标识码】 A 【文章编号】1671-8437(2012)02-0041-02
三角形的“四心”即重心、内心、外心、垂心,是学生在学习平面几何三角形知识的关键部分,也是难点部分。学生在学习过程中对这部分知识的重视程度,将影响到学生对该部分知识的的探索、理解、掌握和应用以及后续有关知识的学习。实践证明学生在高中阶段学习《平面向量》、《直线和圆的方程》、《直线、平面,简单几何体》有关知识时,由于对三角形“四心”性质缺少深入的了解,学习起来相对困难。下面我们略举四例:
问题1:在△ABC中,已知A(5,1),B(-1,2),C(1,2),求△ABC中∠A的平分线AD的长。
问题2:三角形的三个顶点是A(4,0),B(6,7),C(0,3),求三角形的边BC上的高所在直线的方程。
问题3:已知△ABC的顶点A(1,2),B(4,3),外心O(2,4),求顶点C及△ABC的面积。
问题4:已知△ABC的顶点A(-4,2),B(7,8),重心G(1,2),求顶点C及△ABC的面积。
面对以上涉及到三角形“四心”内容的题目,学生读不懂相关线、相关“心”所隐含的知识点,无法挖掘题干中所指引的解题方向,因而无法求解。在与学生交流中发现这样的问题:一方面在初中阶段教师在教学中使用新课标教材后,新课标对这部分知识的教学要求降低了;另一方面学生在学习过程中没有意识到该知识点的实用性,不知其在将来学习中还会应用三角形的“四心”性质来解决问题,因而未能引起高度重视。因此本人认为作为初中教师,不仅要忠实于新课标要求,忠实于新教材的内容,更要忠实于中学阶段连续学习的要求,强化训练,尤其是训练好学生对这些知识的形成的自主探索,将书本中的死知识转化为学生自我探索后形成的自我知识。而作为高中阶段的教师,在教学过程中如果涉及初中阶段知识点,应在一开始抽出一点时间来回顾相关知识,比如需应用三角形“四心”性质的知识时,不妨作一下比较复习。
三角形“四心”知识点的回顾:
三角形的内心:三角形的三条内角平分线交于一点这点叫三角形的内心。如图I是三条角平分线AD,BE,CF的交点,即内心。
那么三角形的内角平分线所具有的性质=等。
这一结论的推证只需利用平行线截线段成比例定理,过C作CM∥DA交BA的延长线于M便易知结果。
三角形的重心: 三角形的三
条中线交于一点, 这点叫三角形
的重心。重心与顶点的距离等于
它与对边中点的距离的两倍。
如图中, G是△ABC的三条
中线AD,BE,CF的交点易知:BD
=CD,CE=AE,只需过C作 CN∥
DA交BE的延长线于N,即可证GA=2GD
三角形的垂心:三角形的三条高线交于一点,这点叫三角形的垂心。
如图:H是△ABC的垂心,因
而可知AD⊥BC,BE⊥AC,CF⊥AB.
从而有线线垂直,联系到直线方程
便有KAB·KBC=-1的结论。
三角形的外心:三角形三边的
垂直平分线交于一点,这点教三角
形的外心。
如图:O是△ABC的外心,有
定义可知,这些性质结论:
OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,BD=DC,
CE=AE,AF=FB及OA=OB=OC等,
联系到直线方程中, 有斜率关系,
相等线段关系进而为求直线方程奠定基础。
现在,就以上四个例子中的第一个问题的解答过程来说明三角形“四心”相关性质的应用的重要作用。
要求AD的长,只要求出D点的坐标,由于D点是 的分点,利用角平分线的性质=,可以求出的值,由线段的定比分点坐标公式即可求出D的坐标,
解:︳︳==10,
︳︳= =5
由角平分线的性质得:
︳︳/︳︳=︳︳/︳︳=2
点D在线段BC上,所以D点BC分为2:1,即?姿=2
设D的坐标为(x,y)
则,x==, y==
∴ D点的坐标为(,)
∴ AB==
再举一例说明三角形的“四心”性质的应用:
如图,已知:正三角形ABC的
边长为6cm, 点O到△ABC各顶
点的距离都是4cm,求点O到这个
三角形所在平面的距离。
分析:要求点O到这个三角形
所在平面的距离,按照点到平面的
距离的定义,显然确定点O在平面
ABC的射影H的位置是关键,根据题设条件,当设H为点O在平面ABC内的射影,并连接AH且延长AH交BC于E后,据OA=OB=OC,OH为公共边,必可推出Rt△OAH≌Rt△OBH≌Rt△OCH,则有AH=BH=CH,进而知道H是△ABC的中心,由三角形的“四心”性质可知,AE是BC边上的垂直平分线,这就为解题打通道路。
从上述实际例证可见三角形的“四心”性质的重要性。三角形的“四心”性质虽然是平面几何的知识,但是对培养学生分析问题,解决问题的能力,以及对数学知识的连贯性都具有至关重要的作用,所以三角形的“四心”性质是提升学生推理论证问题的能力必不可少的工具。
教学实践告诉我们:现阶段学生的实际情况是多数学生不爱动手,学习的自觉性、主动性不高。因此,教师在新课教学中一定要强化知识形成的自主探索过程,重视应用这些知识的应用,运用知识解决问题的过程,强化对这些知识体系的归纳总结,使其能够形成知识框架,同时还要注意到在一定阶段后,要进行一定的回顾应用,以防止学生对前一阶段所学知识的遗忘,造成后续学习中出现知识的不连贯,学习知识方面的障碍,导致对学习数学兴趣下降。
总之,作为中学数学老师,在教学中要站在学生发展的高度实施教学。初中阶段的教师要保持教学、训练难度。要根据相关知识在学生后续学习阶段的相关要求,加强学生自主探索知识的技能,形成自我学习的方法,培养学生分析问题,解决问题的能力,增强思维的灵活性,变书本知识为自身知识。高中老师在教学中要重视遗忘规律,及时给予学生复习相关知识点,引导学生重新回忆起那些被遗忘的知识点,实施类比教学法使旧知识正迁移到新知识的学习过程中来,使新旧知识在恰当的位置形成知识链条。这样学生的求学兴趣才会增强,我们的教学才会成功。
关键词:三角形的“四心”;平面几何;遗忘规律
【中图分类号】 G633.6 【文献标识码】 A 【文章编号】1671-8437(2012)02-0041-02
三角形的“四心”即重心、内心、外心、垂心,是学生在学习平面几何三角形知识的关键部分,也是难点部分。学生在学习过程中对这部分知识的重视程度,将影响到学生对该部分知识的的探索、理解、掌握和应用以及后续有关知识的学习。实践证明学生在高中阶段学习《平面向量》、《直线和圆的方程》、《直线、平面,简单几何体》有关知识时,由于对三角形“四心”性质缺少深入的了解,学习起来相对困难。下面我们略举四例:
问题1:在△ABC中,已知A(5,1),B(-1,2),C(1,2),求△ABC中∠A的平分线AD的长。
问题2:三角形的三个顶点是A(4,0),B(6,7),C(0,3),求三角形的边BC上的高所在直线的方程。
问题3:已知△ABC的顶点A(1,2),B(4,3),外心O(2,4),求顶点C及△ABC的面积。
问题4:已知△ABC的顶点A(-4,2),B(7,8),重心G(1,2),求顶点C及△ABC的面积。
面对以上涉及到三角形“四心”内容的题目,学生读不懂相关线、相关“心”所隐含的知识点,无法挖掘题干中所指引的解题方向,因而无法求解。在与学生交流中发现这样的问题:一方面在初中阶段教师在教学中使用新课标教材后,新课标对这部分知识的教学要求降低了;另一方面学生在学习过程中没有意识到该知识点的实用性,不知其在将来学习中还会应用三角形的“四心”性质来解决问题,因而未能引起高度重视。因此本人认为作为初中教师,不仅要忠实于新课标要求,忠实于新教材的内容,更要忠实于中学阶段连续学习的要求,强化训练,尤其是训练好学生对这些知识的形成的自主探索,将书本中的死知识转化为学生自我探索后形成的自我知识。而作为高中阶段的教师,在教学过程中如果涉及初中阶段知识点,应在一开始抽出一点时间来回顾相关知识,比如需应用三角形“四心”性质的知识时,不妨作一下比较复习。
三角形“四心”知识点的回顾:
三角形的内心:三角形的三条内角平分线交于一点这点叫三角形的内心。如图I是三条角平分线AD,BE,CF的交点,即内心。
那么三角形的内角平分线所具有的性质=等。
这一结论的推证只需利用平行线截线段成比例定理,过C作CM∥DA交BA的延长线于M便易知结果。
三角形的重心: 三角形的三
条中线交于一点, 这点叫三角形
的重心。重心与顶点的距离等于
它与对边中点的距离的两倍。
如图中, G是△ABC的三条
中线AD,BE,CF的交点易知:BD
=CD,CE=AE,只需过C作 CN∥
DA交BE的延长线于N,即可证GA=2GD
三角形的垂心:三角形的三条高线交于一点,这点叫三角形的垂心。
如图:H是△ABC的垂心,因
而可知AD⊥BC,BE⊥AC,CF⊥AB.
从而有线线垂直,联系到直线方程
便有KAB·KBC=-1的结论。
三角形的外心:三角形三边的
垂直平分线交于一点,这点教三角
形的外心。
如图:O是△ABC的外心,有
定义可知,这些性质结论:
OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,BD=DC,
CE=AE,AF=FB及OA=OB=OC等,
联系到直线方程中, 有斜率关系,
相等线段关系进而为求直线方程奠定基础。
现在,就以上四个例子中的第一个问题的解答过程来说明三角形“四心”相关性质的应用的重要作用。
要求AD的长,只要求出D点的坐标,由于D点是 的分点,利用角平分线的性质=,可以求出的值,由线段的定比分点坐标公式即可求出D的坐标,
解:︳︳==10,
︳︳= =5
由角平分线的性质得:
︳︳/︳︳=︳︳/︳︳=2
点D在线段BC上,所以D点BC分为2:1,即?姿=2
设D的坐标为(x,y)
则,x==, y==
∴ D点的坐标为(,)
∴ AB==
再举一例说明三角形的“四心”性质的应用:
如图,已知:正三角形ABC的
边长为6cm, 点O到△ABC各顶
点的距离都是4cm,求点O到这个
三角形所在平面的距离。
分析:要求点O到这个三角形
所在平面的距离,按照点到平面的
距离的定义,显然确定点O在平面
ABC的射影H的位置是关键,根据题设条件,当设H为点O在平面ABC内的射影,并连接AH且延长AH交BC于E后,据OA=OB=OC,OH为公共边,必可推出Rt△OAH≌Rt△OBH≌Rt△OCH,则有AH=BH=CH,进而知道H是△ABC的中心,由三角形的“四心”性质可知,AE是BC边上的垂直平分线,这就为解题打通道路。
从上述实际例证可见三角形的“四心”性质的重要性。三角形的“四心”性质虽然是平面几何的知识,但是对培养学生分析问题,解决问题的能力,以及对数学知识的连贯性都具有至关重要的作用,所以三角形的“四心”性质是提升学生推理论证问题的能力必不可少的工具。
教学实践告诉我们:现阶段学生的实际情况是多数学生不爱动手,学习的自觉性、主动性不高。因此,教师在新课教学中一定要强化知识形成的自主探索过程,重视应用这些知识的应用,运用知识解决问题的过程,强化对这些知识体系的归纳总结,使其能够形成知识框架,同时还要注意到在一定阶段后,要进行一定的回顾应用,以防止学生对前一阶段所学知识的遗忘,造成后续学习中出现知识的不连贯,学习知识方面的障碍,导致对学习数学兴趣下降。
总之,作为中学数学老师,在教学中要站在学生发展的高度实施教学。初中阶段的教师要保持教学、训练难度。要根据相关知识在学生后续学习阶段的相关要求,加强学生自主探索知识的技能,形成自我学习的方法,培养学生分析问题,解决问题的能力,增强思维的灵活性,变书本知识为自身知识。高中老师在教学中要重视遗忘规律,及时给予学生复习相关知识点,引导学生重新回忆起那些被遗忘的知识点,实施类比教学法使旧知识正迁移到新知识的学习过程中来,使新旧知识在恰当的位置形成知识链条。这样学生的求学兴趣才会增强,我们的教学才会成功。