初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有關(guān)折疊問題的解題研究

摘要：數(shù)學(xué)是一門很靈活而且很深奧的學(xué)科，考驗著學(xué)生們多方面的能力. “幾何”在初中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中是比較難的一部分內(nèi)容，它涉及到的一些折疊問題，需要學(xué)生們充分運用自己的想象力進行解決.折疊就會產(chǎn)生許多不同形狀的圖形，學(xué)生們也可以在其中慢慢發(fā)現(xiàn)折疊的規(guī)律，從而進一步理解幾何原理，最后將原理運用到數(shù)學(xué)解題之中.

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);折疊;解題;教學(xué)引導(dǎo)

中圖分類號：G632文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2021）29-0028-02

數(shù)學(xué)是一門非常嚴謹?shù)膶W(xué)科，它有很多的想象和聯(lián)想的空間.著名的數(shù)學(xué)家希爾伯特就說過：數(shù)學(xué)最重要的就是想象力.看到一道數(shù)學(xué)題，你應(yīng)該能馬上聯(lián)想到它的相關(guān)公式和解題步驟.而中學(xué)的折疊問題是最能鍛煉和體現(xiàn)學(xué)生想象力的，抽象的東西也是可以具體化的，老師帶著孩子們親手折疊出各種各樣的圖形，體驗折疊的特點，觀察圖形折疊后的變化與未變化部分，深入尋找并發(fā)現(xiàn)圖形的幾何性質(zhì)，借此引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)チ私獠⒔鉀Q折疊問題.將折疊問題教好，學(xué)好，都是不容忽視的.由淺入深，解決折疊問題大概可以分為三個步驟：即通過折疊實驗，在腦中形成個思維模型;再綜合學(xué)過的基本圖形，鍛煉學(xué)生的思維方式;然后結(jié)合平面直角坐標(biāo)系解決折疊問題.

一、通過折疊實驗，形成思維模型

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)給人的印象大多數(shù)是死板的，它不像語文那樣可以較為自由的發(fā)揮，數(shù)學(xué)公式是不可以改變的，初中生也很難獨自親身去推導(dǎo)計算出數(shù)學(xué)公式.初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，一般是采用學(xué)習(xí)公式、理解公式、應(yīng)用公式的方法.折疊就比較特殊了，它涉及到了圖形變換，學(xué)生們也能親自動手實驗，而圖形變換是比較靈活有趣的，會讓學(xué)生們提起濃厚的學(xué)習(xí)興趣.親自動手去發(fā)現(xiàn)、去探索、去解決問題，會讓我們有種置身其中的參與感，感覺到數(shù)學(xué)“活了起來”，感覺到它離我們那么近.通過折疊和觀察而不是枯燥的計算去解決數(shù)學(xué)題，會讓學(xué)生感到極大的新鮮感，滿足感和成就感，對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)更加充滿興趣.

涉及到折疊，就離不開動手和觀察了.拿到一道有關(guān)折疊問題的題目，首先就應(yīng)該分析它的題目要求，然后按照題目要求去折疊出相應(yīng)的圖形，最后將圖形畫在草稿紙上，慢慢地熟練了之后，就可以在腦海里形成相應(yīng)的圖形，省去動手操作這一過程了.這是學(xué)習(xí)折疊問題的難點，特別是對于那些想象力較為薄弱的學(xué)生，但是也是必須要鍛煉出來的能力.在以后的學(xué)習(xí)生活中，這一能力還會繼續(xù)頻繁的被使用到，而且還會需要不斷地擴展和加深.下面，我們舉例說明一下.

例1如圖1所示，將一個三角形紙片ABC沿過B的直線折疊，使點C落在AB邊上的點E處，折痕為BD，則下列結(jié)論一定正確的是（）.

A. AE=ACB. CB+AE=AB

C. AD=BDD. ED+EB=DB

這是一道特別基礎(chǔ)的折疊問題，圖形和題目都比較簡單直觀，容易讓學(xué)生理解.對于這個圖形，老師可以讓同學(xué)們動手折一折，然后用折疊后的圖形對比題目給出的圖形，發(fā)現(xiàn)其中的等量關(guān)系.通過一次次的折疊，同學(xué)們應(yīng)該不難發(fā)現(xiàn)，折疊是一種軸對稱變換，它屬于軸對稱，根據(jù)軸對稱的相關(guān)性質(zhì)，折疊前后圖形的形狀和大小不會改變，位置變化了，對應(yīng)的邊是相等的.折痕所在的直線作為對稱軸，它將變換前后對應(yīng)的點所連成的線段垂直平分，對稱軸上的點到對應(yīng)點的距離大小相等.

對照本題圖像，可以看出來，圖1是由三角形ABC的邊CB沿著BD翻折之后得到的.邊CB落到了邊AB上，直線BD是三角形BDC和三角形BDE的對稱軸，點E為點C的對應(yīng)點，線段BC=BE，線段CD=ED.

對于選項A和選項C，線段AE與AC題目并沒有給出明確的關(guān)系，線段AD與BD題目也沒有給出明確的關(guān)系，所以無法判斷這兩個選項的對錯;對于選項B，通過折疊的特點，我們已經(jīng)知道線段BC=BE，所以線段CB+AE就可以等價代換為EB+AE，顯然線段EB+AE=AB，所以可以得出CB+AE=AB，B選項正確;對于D選項，線段ED、EB、DB正好為三角形BDE的三邊，由三角形的相關(guān)性質(zhì)可以知道，三角形的任意兩邊之和大于第三邊，所以ED+EB>DB，D選項錯誤.所以，這道題的正確答案是B.

只要懂得了折疊前后圖形的等量關(guān)系，再結(jié)合勾股定理的內(nèi)容，解決這類題型就易如反掌了.

二、綜合基本圖形，鍛煉思維方式

折疊問題一定都是和幾何圖形相聯(lián)系的，通過例1可以看出，推理找出簡單圖形中的幾何關(guān)系其實很簡單，但是一般題目中給的圖形都相對復(fù)雜，一個例圖里會包含多個幾何圖形，自然就有了多對幾何關(guān)系.這就要求我們考慮到多組等量關(guān)系，不同等量關(guān)系間的聯(lián)系和搭配，以及發(fā)掘很多隱藏的已知條件.題目的靈活性也就大大提高了，難度也相應(yīng)地有所增加.細心尋找?guī)缀侮P(guān)系的同時，也需要我們具備一種整體意識，這樣才能保證不漏掉信息.有時，也是需要憑借直覺的，這種直覺也是要通過反反復(fù)復(fù)的練習(xí)，才能在遇到題的時候，直接感知到應(yīng)該尋找和利用到的關(guān)系.

例2如圖2所示，一張矩形紙片沿BC折疊，頂點A落在點A′處，再過點A′折疊，使折痕DE∥BC，若AB=4，AC=3，則三角形ADE的面積是.

這道題屬于中等難度，除了要掌握像例1那樣折疊問題里的軸對稱的幾個特性以外，還需要知道證明兩個三角形相似，以及利用三角形相似的幾個性質(zhì)：如果兩個三角形相似，那么兩個三角形對應(yīng)的邊邊長成比例，對應(yīng)的角相等.相似三角形的面積比等于相似比的平方.

如圖3，沿BC折疊，頂點A落在點A′處，直線BC作為一條對稱軸，根據(jù)對稱的性質(zhì)，可以得到BC垂直且平分線段AA′;可以得到AF=1/2AA′，又因為DE//BC，可以得到三角形ABC和三角形ADE相似，相似比為1∶2.再根據(jù)相似三角形的面積比等于相似比的平方，可以求出三角形ADE的面積為24.

三、結(jié)合坐標(biāo)系，解決折疊問題

前面說過，涉及到折疊問題的考題在卷面分中一般的比例為有十分之一，它之所以可以占有這么大的分數(shù)比例，是因為它這一種題型里可以融入多種之前學(xué)過的知識.例如：勾股定理、相似三角形、全等三角形……除此之外，它還可以放到空間直角坐標(biāo)系中，將其與函數(shù)融合..在平時的課堂上，老師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生對題目的獨立思考分析和理解能力，并多講授一些綜合性較強的折疊問題，讓學(xué)生們逐漸適應(yīng)這種考察方式.

例3如圖4所示，把矩形OABC放置在直角坐標(biāo)系中，OA=6.OC=8，若將矩形折疊、使點B與O重合，得到折痕EF.

（1）可以通過辦法，可以使四邊形AEFO變到四邊形BEFC的位置（填“平移”，“旋轉(zhuǎn)”，“翻轉(zhuǎn)”）;

（2）求E點的坐標(biāo);

（3）若直線m把矩形OABC的面積分成相等的兩部分，則直線m必經(jīng)過點的坐標(biāo)是________.

根據(jù)題意可得，對于第（1）小題，矩形OABC是中心對稱圖形，而這道題的折痕EF與對角線OB交點O應(yīng)該是矩形OABC的對稱中心，所以可以通過旋轉(zhuǎn)的辦法得到.

對于第（2）小題，應(yīng)該連結(jié)OE，根據(jù)折疊的特性可以知道，OE=BE，解直角三角形OAE就可以知道AE=7/4，所以E點坐標(biāo)為（6，7/4）.

對于第（3）小題，由第（1）小題分析可知，對稱中心應(yīng)為折痕與對角線交點，過這個點做兩坐標(biāo)軸垂線段，再由三角形中位線性質(zhì)可求出對稱中心坐標(biāo)為（3，4）

折疊問題是中學(xué)重點考察的內(nèi)容，學(xué)生和教師都應(yīng)該重視它.教師應(yīng)該根據(jù)自己班級學(xué)生的實際情況，制定有效的教學(xué)方法，引導(dǎo)同學(xué)們學(xué)習(xí)折疊問題，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考及分析問題的能力，以及對幾何圖形的空間想象能力，力求讓每位學(xué)生都掌握解決這類題目的方法.

參考文獻：

[1]羅神燕.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有關(guān)折疊問題的解題研究[J].科學(xué)咨詢，2019（18）：40.

[2]吳俊.關(guān)于初中數(shù)學(xué)教學(xué)中折疊問題的解題探討[J].數(shù)學(xué)大世界（上旬），2019（02）：29.

[責(zé)任編輯：李璟]

作者簡介：暢英英（1991.3-），女，山東省德州人，本科，從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.