人教版初中数学《勾股定理》教学设计勾股定理是数学中最重要的定理之一,它揭示了直角三角形中三条边之间的数量关系。
由勾股定理及其逆定理,能够把直角三角形中“形”的特征转化为“数”的关系,因此它可以解决直角三角形中的许多计算问题。
勾股定理不仅体现出完美的“形数统一”思想,更因为其超过四百多种的证明方法,使其成为数学上最引人注目的定理之一。
对学生来说,用面积的“割补”证明一个定理应该是比较陌生的,尤其觉得不像证明,因此,勾股定理的证明是一个难点。
但是,初二学生经过一年的几何学习,已具有初步的观察和逻辑推理能力,他们更希望独立思考和发表自己的见解。
因此,教师要创设一种便于学生观察、思考、交流的教学情境,激发兴趣,培育他们学习的热情。
【教学目标】
1、了解勾股定理的证明,掌握勾股定理的内容,初步会用它进行简单的计算和证明;
2、通过勾股定理的应用,培养方程的思想和逻辑推理能力;
3、对比介绍我国古代和西方数学家关于勾股定理的研究,对学生进行爱国主义教育。
【教学重点与难点】
1、重点是勾股定理的应用;
2、难点是勾股定理的证明及应用。
【课型】
新课。
【教具】
多媒体课件(演示文稿和几何画板)。
【教学方法】
讲授法、讨论法。
【教学过程】
1、导入:
师:同学们知道勾股定理吗?
生:勾股定理?地球人都知道!(众笑)
师:要我说,如果有外星人,也许外星人也知道。
大家知道世界上许多科学家都在探
寻其他星球上的生命,为此向宇宙发射了许多信号:如语言、声音、各种图形等。
我国数学家华罗庚曾经建议向宇宙发射勾股定理的图形,并说:如果宇宙人是文明人,他们一定会认识这种“语言”的。
(投影显示勾股图)
勾股定理
师:下面,让我漫步走进勾股定理的世界,一起来认识这种大自然共同的“语言”吧。
2、勾股定理简介:
在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”。
据《周髀算经》记载:约公元1千多年前,有个叫商高的人对周公说:“把一根直尺折成直角,两端连接得到一个直角三角形,如果勾是3,股是4,则弦一定是5,即222543=+”
人们还发现,在直角三角形中,勾是6,股是8,则弦一定是10,即2221086=+;勾是5,股是12,则弦一定是13,即22213125=+。
所有的直角三角形都有这样的性质吗?世界上许多数学家,先后用400多种方法证明了这一定理,我国称之为勾股定理,国外称之为毕达哥拉斯定理。
定理是这样的:
直角三角形中两直角边a ,b 的平方和等于斜边的平方,即222c b a =+
勾股定理的证明不同于前面所学的任何一个定理的证明,主要是用拼图的方法证明的,下面给大家介绍三种拼图,每一种拼图代表一种证法,你能分别给予证明吗?
3、勾股定理的证明
b
a
a
b
出示勾股定理拼图(如上图),学生四人一组展开讨论。
约5-6分钟后学生举手发言,叙述不同的证法。
证法一
b
a
证法二
证法三
a
b
证法三也叫“总统证法”,讲述美国第20届总统加菲尔德发现勾股定理的故事。
此时竟有学生发现两个证法三的图形拼在一起即为证法一的图形,观察力之敏锐,实在出乎意料。
证法四 《几何原本》的证明
D 下面我们先看一看勾股定理的应用。
4、勾股定理的应用
学生叙述勾股定理的简单应用:已知直角三角形两边,求第三边。
教师给出勾股定理的变式:222a c b -=,222b c a -=,
22b a c +=,22a c b -=,22b c a -= 例1、Rt ∆ABC 中,∠C=90° (1)a =6,b =8,求c (2)a =40,c =41,求b
解:在Rt △ABC 中,根据勾股定理 (1)1086b a c 2222=+=+= (2)94041a c b 2222=-=-=
例2、Rt ∆ABC 中,∠C=90°,∠B=30°,求AB 、BC 的长 解:∵∠C =90°,∠B =30°,AC =6cm ∴AB=2AC=12cm
(直角三角形中30°角所对的边等于斜边的一半) 在Rt △ABC 中,根据勾股定理 BC =36612AC AB 2222=-=-
勾股定理的证明我们给大家准备了四种证法,最后一种证法也就是最经典的一种证法,我们把它放在最后,这正应了西方的一句谚语:The last is the best.(最后的也就是最好的。
)
5、《几何原本》中勾股定理的证明
2
222BHGP 2AFGP ACED ACF
AFGP ADB ACED c b a b S a S S 2S S 2S S ACF
ADE CF BD FH CG =+∴∴⊥=同理====∵≌△则△、,连结作长方形长方形正方形△长方形△正方形
6、用几何画板演示奇异的勾股树,激发学生的兴趣
7、小结:勾股定理及其证明和应用
【课后记】
勾股定理是数学史上最重要的定理之一,我觉得不仅要让学生知道勾股定理,会用勾股定理,还很有必要让学生了解这一伟大定理的简要证明。
这对学生来说,不仅是学习一点简单的数学知识,更是对心灵的一种震撼。
我想,数学不能只教一些死的、刻板的知识,更要让学生去体验、发现数学的美。
【评析】
该教案设计新颖,语言幽默,从“勾股定理地球人都知道”到“外星人也许知道”;再从“总统证法”到“《几何原本》的证明”,处处体现着作者创设教学情境的匠心独具,这使“勾股定理”这样一个古老命题的教学融入了浓浓的人文精神。
尤其是多媒体课件恰到好处的使用,充分展示了教学内在的、和谐的、冷峻的、甚至无与伦比的独到之美,定会使学生的心灵受到极大震撼,从而生成热爱数学、钻研数学的强劲动力。