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在盱眙中小学数学教学中,教授尺规作图的核心方法需遵循 “由简到繁、明确步骤、理解原理” 的原则,结合学生的认知水平分阶段推进。以下是具体教学策略和步骤:
一、基础准备阶段- 工具与规则认知
- 工具介绍:明确尺规作图的工具仅为 无刻度的直尺(用于画直线、连接点)和 圆规(用于画圆或截取等长线段)。
- 三大基本操作:
- 过两点画直线;
- 以一点为圆心、给定长度为半径画圆;
- 确定两直线/圆/直线与圆的交点。
- 规范作图习惯
- 强调作图痕迹保留(如辅助线用虚线,最终线用实线)。
- 作图后需标注关键点、线段,并写出结论(如“点 CC 为所求”)。
二、核心作图方法分步教学1. 基础作图(小学高年级至初一)- 作等长线段:用圆规截取已知线段长度。
- 作线段的垂直平分线:
- 以两端点为圆心,半径大于线段一半画弧,交于两点;
- 连接两交点即为垂直平分线。
- 作角平分线:
- 以顶点为圆心画弧交角两边;
- 以交点为圆心画等半径弧,交点与顶点连线即为角平分线。
2. 进阶作图(初二至初三)- 过点作直线的垂线:
- 点在直线上:以点为圆心画弧交直线两点,再作垂直平分线。
- 点在直线外:以点为圆心画弧交直线两点,再作角平分线。
- 作平行线:通过构造同位角或内错角相等实现。
- 等分线段:通过多次垂直平分或相似三角形法(如三等分)。
3. 经典问题(初三综合应用)- 作给定边长的三角形(如SSS):用圆规截取边长,交点即为顶点。
- 作三角形的外接圆/内切圆:利用垂直平分线或角平分线交点找圆心。
- 黄金分割点:通过构造直角三角形和比例关系实现。
三、教学方法与技巧- 分步示范+学生模仿
- 教师逐步演示,学生同步操作,每步完成后暂停检查。
- 口诀辅助记忆(如垂直平分线:“两弧交两点,连线即平分”)。
- 探究式学习
- 提问引导思考:
- “为什么角平分线的作法能保证角相等?”
- “如何验证你作的垂线是准确的?”
- 错误分析与纠正
- 常见错误:圆规半径取错、忽略交点、作图顺序混乱。
- 通过对比正确与错误案例,让学生自主发现并修正。
- 联系几何知识
- 作图后要求学生证明其正确性(如用全等三角形证明垂直平分线性质)。
四、典型例题与生活应用- 例题1:已知线段 ABAB,作一个边长为 ABAB 的正方形。
步骤:
- 过 AA、BB 分别作垂线;
- 以 AA、BB 为圆心、ABAB 为半径画弧交垂线于 CC、DD;
- 连接 CDCD 即得正方形。
- 生活应用:
- 用尺规作图设计简单图案(如校徽);
- 测量不可达距离(如利用相似三角形作图测河宽)。
五、教学注意事项- 循序渐进:从单一操作到综合作图,避免过早引入复杂问题。
- 鼓励创新:在掌握基础后,让学生尝试多种解法(如用不同方法作垂线)。
- 跨学科联系:结合物理(光学反射路径)、美术(对称图形)增强兴趣。
通过系统训练,学生不仅能掌握尺规作图的技能,更能深入理解几何原理,培养严谨的逻辑思维和空间想象能力。
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