八年級(jí)數(shù)學(xué)課題學(xué)習(xí)教案2篇
教案是教師對(duì)課程實(shí)施的設(shè)想、方案,以下是學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享的:八年級(jí)數(shù)學(xué)課題學(xué)習(xí)教案,供大家參考!
八年級(jí)數(shù)學(xué)課題學(xué)習(xí)教案一
【教學(xué)目標(biāo)】
教學(xué)知識(shí)點(diǎn)
能利用軸對(duì)稱解決簡單的最短路徑問題,體會(huì)圖形的變化在解決最值問題中的作用;感悟轉(zhuǎn)化思想.
能力訓(xùn)練要求
在將實(shí)際問題抽象成幾何圖形的過程中,提高分析問題、解決問題的能力及滲透數(shù)學(xué)建模的思想.
情感與價(jià)值觀要求
通過有趣的問題提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.在解決實(shí)際問題的過程中,體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)用性,體現(xiàn)人人都學(xué)有所用的數(shù)學(xué).
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn):利用軸對(duì)稱將最短路徑問題轉(zhuǎn)化為“兩點(diǎn)之間,線段最短”問題.
難點(diǎn):如何利用軸對(duì)稱將最短路徑問題轉(zhuǎn)化為線段和最小問題.
突破難點(diǎn)的方法:利用軸對(duì)稱性質(zhì),作任意已知點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),連接對(duì)稱點(diǎn)和已知點(diǎn),得到一條線段,利用兩點(diǎn)之間線段最短來解決.
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景 引入課題
師:前面我們研究過一些關(guān)于“兩點(diǎn)的所有連線中,線段最短”、“連接直線外一點(diǎn)與直線上各點(diǎn)的所有線段中,垂線段最短”等的問題,我們稱它們?yōu)樽疃搪窂絾栴}.現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常涉及到選擇最短路徑的問題,本節(jié)將利用數(shù)學(xué)知識(shí)探究數(shù)學(xué)史中著名的“飲馬問題”.
(板書)課題
學(xué)生思考教師展示問題,并觀察圖片,獲得感性認(rèn)識(shí).
二、自主探究 合作交流 建構(gòu)新知
追問1:觀察思考,抽象為數(shù)學(xué)問題
這是一個(gè)實(shí)際問題,你打算首先做什么?
活動(dòng)1:思考畫圖、得出數(shù)學(xué)問題
將A,B 兩地抽象為兩個(gè)點(diǎn),將河l 抽象為一條直線.
追問2 你能用自己的語言說明這個(gè)問題的意思, 并把它抽象為數(shù)學(xué)問題嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生嘗試回答, 并互相補(bǔ)充,最后達(dá)成共識(shí):(1)從A 地出發(fā),到河邊l 飲馬,然后到B 地; (2)在河邊飲馬的地點(diǎn)有無窮多處,把這些地點(diǎn)與A,B 連接起來的兩條線段的長度之和,就是從A 地到飲馬地點(diǎn),再回到B 地的路程之和;(3)現(xiàn)在的問題是怎樣找出使兩條線段長度之和為最短的直線l上的點(diǎn).設(shè)C 為直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),上面的問題就轉(zhuǎn)化為:當(dāng)點(diǎn)C 在l 的什么位置時(shí),AC 與CB 的和最小(如圖).
強(qiáng)調(diào):將最短路徑問題抽象為“線段和最小問題”
活動(dòng)2:嘗試解決數(shù)學(xué)問題
問題1 : 如圖,點(diǎn)A,B 在直線l 的同側(cè),點(diǎn)C 是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)C 在l 的什么位置時(shí),AC 與CB 的和最小?
追問1 你能利用軸對(duì)稱的有關(guān)知識(shí),找到上問中符合條件的點(diǎn)B'嗎?
問題2 如圖,點(diǎn)A,B 在直線l 的同側(cè),點(diǎn)C 是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)C 在l 的什么位置時(shí),AC 與CB的和最小?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,畫圖分析,并嘗試回答,互相補(bǔ)充
如果學(xué)生有困難,教師可作如下提示
作法:
(1)作點(diǎn)B 關(guān)于直線l 的對(duì)稱點(diǎn)B';
(2)連接AB',與直線l 相交于點(diǎn)C,則點(diǎn)C 即為所求.
如圖所示:
問題3 你能用所學(xué)的知識(shí)證明AC +BC最短嗎?
教師展示:證明:如圖,在直線l 上任取一點(diǎn)C'(與點(diǎn)C 不重合),連接AC',BC',B'C'.
由軸對(duì)稱的性質(zhì)知,
BC =B'C,BC'=B'C'.
∴AC +BC= AC +B'C = AB',
AC'+BC'= AC'+B'C'.
在△AC'B'中,
AC'+B'C'>AB',
∴當(dāng)只有在C點(diǎn)位置時(shí),
AC+BC最短.
方法提煉:
將最短路徑問題抽象為“線段和最小問題”.
問題4
練習(xí) 如圖,一個(gè)旅游船從大橋AB 的P 處前往山腳下的Q 處接游客,然后將游客送往河岸BC 上,再返回P 處,請(qǐng)畫出旅游船的最短路徑.
基本思路:由于兩點(diǎn)之間線段最短,所以首先可連接PQ,線段PQ 為旅游船最短路徑中的必經(jīng)線路.將河岸抽象為?條直線BC,這樣問題就轉(zhuǎn)化為“點(diǎn)P,Q 在直線BC 的同側(cè),如何在BC上找到一點(diǎn)R,使PR與QR 的和最小”.
問題5 造橋選址問題
如圖,A和B兩地在一條河的兩岸,現(xiàn)要在河上造一座橋MN.橋建在何處才能使從A到B的路徑AMNB最短?(假定河的兩岸是平行的直線,橋要與河垂直)
思維分析:1.如圖假定任選位置造橋MN,連接AM和BN,從A到B的路徑是AM+MN+BN,那么怎樣確定什么情況下最短呢?
2.利用線段公理解決問題:我們遇到了什么障礙呢?
思維點(diǎn)撥:在不改變AM+MN+BN的前提下把橋轉(zhuǎn)化到一側(cè)呢?什么圖形變換能幫助我們呢?(估計(jì)有以下方法)
1.把A平移到岸邊.
2.把B平移到岸邊.
3.把橋平移到和A相連.
4.把橋平移到和B相連.
教師:上述方法都能做到使AM+MN+BN不變呢?請(qǐng)檢驗(yàn).
1、2兩種方法改變了.怎樣調(diào)整呢?把A或B分別向下或上平移一個(gè)橋長,那么怎樣確定橋的位置呢?
問題解決:如圖,平移A到A1,使AA1等于河寬,連接A1B交河岸于N.作橋MN,此時(shí)路徑AM+MN+BN最短. 理由:另任作橋M1N1,連接AM1,BN1,A1N1. 由平移性質(zhì)可知,AM=A1N,AA1=MN=M1N1,AM1=A1N1. AM+MN+BN轉(zhuǎn)化為AA1+A1B,而AM1+M1N1+BN1 轉(zhuǎn)化為AA1+A1N1+BN1. 在△A1N1B中,由線段公理知A1N1+BN1>A1B.因此AM1+M1N1+BN1> AM+MN+BN,如圖所示:
三、鞏固訓(xùn)練
(一)基礎(chǔ)訓(xùn)練
1.最短路徑問題
(1)求直線異側(cè)的兩點(diǎn)與直線上一點(diǎn)所連線段的和最小的問題,只要連接這兩點(diǎn),與直線的交點(diǎn)即為所求.
如圖所示,點(diǎn)A,B分別是直線l異側(cè)的兩個(gè)點(diǎn),在l上找一個(gè)點(diǎn)C,使CA+CB最短,這時(shí)點(diǎn)C是直線l與AB的交點(diǎn).
(2)求直線同側(cè)的兩點(diǎn)與直線上一點(diǎn)所連線段的和最小的問題,只要找到其中一個(gè)點(diǎn)關(guān)于這條直線的對(duì)稱點(diǎn),連接對(duì)稱點(diǎn)與另一個(gè)點(diǎn),則與該直線的交點(diǎn)即為所求.
如圖所示,點(diǎn)A,B分別是直線l同側(cè)的兩個(gè)點(diǎn),在l上找一個(gè)點(diǎn)C,使CA+CB最短,這時(shí)先作點(diǎn)B關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)B',則點(diǎn)C是直線l與AB'的交點(diǎn).
2.如圖,A和B兩地之間有兩條河,現(xiàn)要在兩條河上各造一座橋MN和PQ.橋分別建在何處才能使從A到B的路徑最短?(假定河的兩岸是平行的直線,橋要與河岸垂直)
如圖,問題中所走總路徑是AM+MN+NP+PQ+QB.橋MN和PQ在中間,且方向不能改變,仍無法直接利用“兩點(diǎn)之間,線段最短”解決問題,只有利用平移變換轉(zhuǎn)移到兩側(cè)或同一側(cè).平移的方法有三種:兩個(gè)橋長都平移到A點(diǎn)處、都平移到B點(diǎn)處、MN平移到A點(diǎn)處,PQ平移到B點(diǎn)處.
八年級(jí)數(shù)學(xué)課題學(xué)習(xí)教案二
一、內(nèi)容和內(nèi)容解析
1內(nèi)容
利用軸對(duì)稱研究某些最短路徑問題.
2內(nèi)容解析
最短路徑問題在現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常遇到,初中階段,主要以“兩點(diǎn)之間,線段最短”“連接直線外一點(diǎn)與直線上各點(diǎn)的所有線段中,垂線段最短”為知識(shí)基礎(chǔ),有時(shí)還要借助軸對(duì)稱、平移、旋轉(zhuǎn)等變換進(jìn)行研究.
本節(jié)課以數(shù)學(xué)史中的一個(gè)經(jīng)典問題——“飲馬問題”為載體開展對(duì)“最短路徑問題”的課題研究,讓學(xué)生經(jīng)歷將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)的線段和最小問題,再利用軸對(duì)稱將線段和最小問題轉(zhuǎn)化為“兩點(diǎn)之間,線段最短” (或“三角形兩邊之和大于第三邊”)問題.
基于以上分析,確定本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn):利用軸對(duì)稱將最短路徑問題轉(zhuǎn)化為“兩點(diǎn)之間,線段最短”問題.
二、目標(biāo)和目標(biāo)解析
1目標(biāo)
能利用軸對(duì)稱解決簡單的最短路徑問題,體會(huì)圖形的變化在解決最值問題中的作用,感悟轉(zhuǎn)化思想.
2目標(biāo)解析
達(dá)成目標(biāo)的標(biāo)志是:學(xué)生能將實(shí)際問題中的“地點(diǎn)”“河”抽象為數(shù)學(xué)中的“點(diǎn)”“線”,把實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)的線段和最小問題;能利用軸對(duì)稱將線段和最小問題轉(zhuǎn)化為“兩點(diǎn)之間,線段最短” 問題;能通過邏輯推理證明所求距離最短;在探索最短路徑的過程中,體會(huì)軸對(duì)稱的“橋梁”作用,感悟轉(zhuǎn)化思想.
三、教學(xué)問題診斷分析
最短路徑問題從本質(zhì)上說是最值問題,作為初中學(xué)生,在此前很少在幾何中涉及最值問題,解決這方面問題的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)尚顯不足,特別是面對(duì)具有實(shí)際背景的最值問題,更會(huì)感到陌生,無從下手.
解答“當(dāng)點(diǎn)A,B在直線l的同側(cè)時(shí),如何在l找到點(diǎn)C,使AC與CB的和最小”,需要將其轉(zhuǎn)化為“直線l異側(cè)的兩點(diǎn),與l上的點(diǎn)的線段和最小值問題”,為什么需要這樣轉(zhuǎn)化、怎樣通過軸對(duì)稱實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,一些學(xué)生會(huì)存在理解上和操作上的困難.
在證明“最短”時(shí),需要在直線上任取一點(diǎn)(與所求作的點(diǎn)不重合),證明所連線段和大于所求作的線段和,這種思路和方法,一些學(xué)生想不到.
教學(xué)時(shí),教師可以讓學(xué)生首先思考“直線l異側(cè)的兩點(diǎn),與l上的點(diǎn)的線段和最小值問題”,為學(xué)生搭建“腳手架”.在證明“最短”時(shí),教師要適時(shí)點(diǎn)撥學(xué)生,讓學(xué)生體會(huì)“任意”的作用.
本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是:如何利用軸對(duì)稱將最短路徑問題轉(zhuǎn)化為線段和最小問題.
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
引言
前面我們研究過一些關(guān)于“兩點(diǎn)的所有連線中,線段最短”“連接直線外一點(diǎn)與直線上各點(diǎn)的所有線段中,垂線段最短”等的問題,我們稱它們?yōu)樽疃搪窂絾栴}.現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常涉及到選擇最短路徑的問題,本節(jié)將利用說學(xué)知識(shí)探究數(shù)學(xué)史中著名的“飲馬問題”.
1將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題
問題1 相傳,古希臘亞歷山大里亞城里有一位久負(fù)盛名的學(xué)者,名叫海倫.有一天,一位專程拜訪海倫,求教一個(gè)百思不得其解的問題:
從圖1 中的A地出發(fā),到一條筆直的河邊l飲馬,然后到B地.到河邊什么地方飲馬可使他所走的路線全程最短?
精通數(shù)學(xué)、物理學(xué)的海倫稍加思索,利用軸對(duì)稱的知識(shí)回答了這個(gè)問題.這個(gè)問題后來被稱為“飲馬問題”.
你能將這個(gè)問題抽象為數(shù)學(xué)問題嗎?
圖1圖(1)這是一個(gè)實(shí)際問題,你打算首先做什么?
師生活動(dòng):學(xué)生回答——將A,B兩地抽象為兩個(gè)點(diǎn),將河l抽象為一條直線(圖2).
(2)你能用自己的語言說明這個(gè)問題的意思,并把它抽象為數(shù)學(xué)問題嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生嘗試回答,并相互補(bǔ)充,最后達(dá)成共識(shí):(1)從A地出發(fā),到河邊l飲馬,然后到B地;(2)在河邊飲馬的地點(diǎn)有無窮多處,把這些地點(diǎn)與A,B連接起來的兩條線段的長度之和,就是從A地到飲馬地點(diǎn),再回到B地的路程之和;(3)現(xiàn)在的問題是怎樣找出使兩條線段長度之和為最短的直線l上的點(diǎn).設(shè)C為直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),上面的問題就轉(zhuǎn)化為:當(dāng)點(diǎn)C在l的什么位置時(shí),AC與CB的和最小(圖3).
設(shè)計(jì)意圖:2.嘗試解決數(shù)學(xué)問題
問題2 如圖3,點(diǎn)A,B在直線l的同側(cè),點(diǎn)C是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)C在l的什么位置時(shí),AC與CB的和最小?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,畫圖分析,并嘗試回答,相互補(bǔ)充.
如果學(xué)生有困難,教師可作如下提示:
(1)如圖4,點(diǎn)A,B分別是直線l異側(cè)的兩個(gè)點(diǎn),如何在l上找到一個(gè)點(diǎn),使得這個(gè)點(diǎn)分別到點(diǎn)A與點(diǎn)B的距離和最短?
(2)對(duì)于問題2,如何將點(diǎn)B“移”到l的另一側(cè)B′處,滿足直線l上的任意一點(diǎn)C,都保持CB與CB′的長度相等?
(3)你能利用軸對(duì)稱的有關(guān)知識(shí),找到(2)中符合條件的點(diǎn)B′嗎?
對(duì)于(1),學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)過的知識(shí),很容易解決這個(gè)問題.即:連接AB,與直線l相交于一點(diǎn),根據(jù)“兩點(diǎn)之間,線段最短”,可知這個(gè)交點(diǎn)即為所求;對(duì)于(2)(3),學(xué)生獨(dú)立思考后,嘗試畫圖,尋找符合條件的點(diǎn),然后小組交流,學(xué)生代表匯報(bào)交流結(jié)果,師生共同補(bǔ)充.得出:只要作出點(diǎn)B關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)B′,就可以滿足CB′CB(圖5).再利用(1)的方法,連接AB′,則AB′與直線l的交點(diǎn)即為所求.
學(xué)生敘述,教師板書,并畫圖(圖5),同時(shí)學(xué)生在自己的練習(xí)本上畫圖.
作法:(1)作點(diǎn)B關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)B′;
(2)連接AB′,與直線l相交于點(diǎn)C.
則點(diǎn)C即為所求.
設(shè)計(jì)意圖:通3.證明“最短”
問題3:你能用所學(xué)的知識(shí)證明AC+BC最短嗎?
師生活動(dòng):師生共同分析,然后學(xué)生說明證明過程,教師板書:
證明:如圖6,在直線l上任取一點(diǎn)C′(與點(diǎn)C不重合),連接AC′,BC′,B′C′.
由軸對(duì)稱的性質(zhì)知,BC=B′C,BC′=B′C′.
∴ AC+BC=AC+B′C=AB′,AC′+BC′=AC′+B′C′.
在△AB′C′中,AB′
∴ AC+BC
即AC+BC最短.
追問1:證明AC+BC最短時(shí),為什么要在直線l上任取一點(diǎn)C′(與點(diǎn)C不重合),證明AC+BC
師生活動(dòng):學(xué)生相互交流,教師適時(shí)點(diǎn)撥,最后達(dá)成共識(shí):若直線l上任意一點(diǎn)(與點(diǎn)C不重合)與A,B兩點(diǎn)的距離和都大于AC+BC,就說明AC+BC最小.
設(shè)計(jì)意圖:追問2: 回顧前面的探究過程,我們是通過怎樣的過程、借助什么解決問題的?
師生活動(dòng):學(xué)生回答,并相互補(bǔ)充.
設(shè)計(jì)意圖:練習(xí)
如圖7,一個(gè)旅游船從大橋AB的P處前往山腳下的Q處接游客,然后將游客送往河岸BC上,請(qǐng)畫出旅游船的最短路徑.
師生活動(dòng):學(xué)生分析解題思路,并相互補(bǔ)充,然后獨(dú)立完成畫圖.其基本思路為:由于兩點(diǎn)之間線段最短,所以首先可連接PQ,線段PQ為旅游船最短路徑中的必經(jīng)線路.將河岸抽象為一條直線BC,這樣問題就轉(zhuǎn)化為“點(diǎn)P,Q在直線BC的同側(cè),如何在BC找到一點(diǎn)R,使PR與QR的和最小”.
設(shè)計(jì)意圖:.小結(jié)
教師與學(xué)生一起回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容,并請(qǐng)學(xué)生回答以下問題:
(1)本節(jié)課研究問題的基本過程是什么?
(2)軸對(duì)稱在所研究問題中起什么作用?
設(shè)計(jì)意圖:
5.布置作業(yè)