圓是常見的幾何圖形之一,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)以及其他學(xué)科的重要基礎(chǔ).小學(xué)階段初步學(xué)習(xí)了圓的概念,初中階段系統(tǒng)地學(xué)習(xí)圓的概念和性質(zhì),高中階段將繼續(xù)學(xué)習(xí)圓的方程.由此可見圓在幾何學(xué)習(xí)中的重要性.
圓的有關(guān)性質(zhì)是進(jìn)一步研究圓與其他圖形關(guān)系的主要依據(jù),是學(xué)習(xí)圓的基礎(chǔ).近年來,圓的基本性質(zhì)成為了廣東省中考選擇題、填空題或是解答題第24題的高頻考點,也成了日常教學(xué)的重難點.
1 教學(xué)目標(biāo)
本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)是鞏固圓中弧與角的關(guān)系,靈活運用垂徑定理及其推論解決圓的綜合問題.具體教學(xué)目標(biāo)如下:
(1)進(jìn)一步鞏固圓的有關(guān)性質(zhì);
(2)探索圓的性質(zhì),實現(xiàn)直觀感知和邏輯推理有機(jī)結(jié)合;
(3)體會復(fù)雜為簡單的轉(zhuǎn)化思想.
2 課堂探究
教師首先給出如下例題,讓學(xué)生探究.
例1 ⊙O為△ABC的外接圓,直線MN與⊙O相切于點C,弦AB∥MN,且弧AB是劣弧.
(1)你能用無刻度的直尺找到線段AB的中點D嗎?請說明理由.
設(shè)計意圖:通過動手畫圖操作,培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀素養(yǎng),進(jìn)一步鞏固切線的性質(zhì)和垂徑定理.通過圖形性質(zhì)的探究過程,實現(xiàn)直觀感知和邏輯推理的有機(jī)結(jié)合.
師生活動:教師鼓勵學(xué)生畫圖探究得出結(jié)論,并說明理由.學(xué)生畫圖,如圖1所示.
(2)延長CO交⊙O于點E,連接EA,EB,請找出圖中相等的弧、弦和角.
設(shè)計意圖:強(qiáng)化同圓中弧、弦、角的等量關(guān)系,體現(xiàn)垂徑定理是圓的軸對稱性的具體化.
師生活動:學(xué)生畫圖(如圖2),根據(jù)圖形口述答題,教師進(jìn)行補(bǔ)充或總結(jié).
(3)連接OB,已知∠AEC=30°,半徑為6,求弦AB的長.
設(shè)計意圖:學(xué)會利用銳角三角函數(shù)解決圓中的弦長問題,培養(yǎng)學(xué)生借助垂徑定理將圓中求弦長問題轉(zhuǎn)化為解直角三角形問題的能力.
師生活動:學(xué)生畫圖(如圖3),口述并說明理由,教師進(jìn)行引導(dǎo)或補(bǔ)充.
(4)若AB=8,OD=3,你能求出圖中哪些線段的長度?
變式:若AB=8,ED=8,你能求出圖中⊙O的半徑嗎?
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生將圓中計算線段長度的問題轉(zhuǎn)化為解直角三角形的問題能力;培養(yǎng)學(xué)生借助方程思想求解圓中線段長度的能力.
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生探究,發(fā)現(xiàn)圓中弦心距、弦長、半徑可以知二推一.教師通過改變題設(shè),引導(dǎo)學(xué)生利用勾股定理,借助方程思想,解決求圓的半徑的問題.
3 課堂精煉
例2 如圖4,已知⊙O的半徑為6,PA是⊙O的切線,切點為A,連接PO并延長,交⊙O于點B,過點A作AC⊥PB交⊙O于點C,交PB于點D,連接BC,當(dāng)∠P=30°時,
(1)求弦AC的長;
(2)求證:BC∥PA;
(3)連接線段PC,AB,判斷四邊形PCBA的形狀,并說明理由.
設(shè)計意圖:第(1)問熟練應(yīng)用銳角三角函數(shù)解決圓中求線段長的問題;第(2)問強(qiáng)化學(xué)生對圓周角定理及推論可以簡便解決問題的認(rèn)識;第(3)問培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀與邏輯推理能力.
師生活動:學(xué)生展示解題過程,并口述解題思路.教師規(guī)范學(xué)生的幾何語言和書寫格式,體現(xiàn)幾何學(xué)習(xí)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性.
例3 如圖5,⊙O是△ABC的外接圓,且AB=AC,點D在弧BC上運動(不與點B,C重合),過點D作DE∥BC交AB的延長線于點E,連接AD,BD.
(1)求證:∠ADB=∠E.
(2)當(dāng)點D運動到什么位置時,DE是⊙O的切線?請說明理由.
(3)當(dāng)AB=45,BC=8時,求⊙O的半徑.
設(shè)計意圖:第(1)問強(qiáng)化學(xué)生對圓周角定理及推論可以簡便解決問題的認(rèn)識;第(2)問培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力,能夠在動態(tài)問題中找到靜止不變的位置關(guān)系;第(3)問培養(yǎng)學(xué)生將等腰三角形問題轉(zhuǎn)化為直角三角形問題,借助勾股定理列方程,解決求圓的半徑的問題.
師生活動:學(xué)生展示解題過程,并講述解題思路.培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力.
4 課后反思
4.1 動手實踐,激發(fā)興趣
對于初三的復(fù)習(xí)課,學(xué)生早已習(xí)慣了開門見山的題海戰(zhàn)術(shù),尤其是第二輪專題復(fù)習(xí),對于他們來說更像是炒冷飯.那么,把已經(jīng)學(xué)過的圓的知識推陳出新再呈現(xiàn)給學(xué)生,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,讓課堂真正有實效成了本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重難點.為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,并考查其知識學(xué)習(xí)的靈活性,筆者另辟蹊徑,從僅用無刻度的直尺找出圖中線段AB的中點開始,通過學(xué)生動手操作,并解釋其中蘊含的數(shù)學(xué)知識,很好地發(fā)展了學(xué)生的幾何直觀素養(yǎng),并與邏輯推理有機(jī)結(jié)合.
4.2 一題多變,層層遞進(jìn)
以往的專題復(fù)習(xí),通常都是針對中考知識的難點,導(dǎo)致出現(xiàn)了班級中大部分學(xué)生“陪讀”的尷尬現(xiàn)象,也就是說如果這節(jié)課太難了,對大部分學(xué)生來說其實是無效的;但對于班上少部分學(xué)生來說這樣的能力提升課又是很有必要的.因此,如何讓各個層次的學(xué)生都有收獲,使課堂切實有效是本節(jié)課設(shè)計的核心.筆者選擇的思路是一題多變,層層遞進(jìn),就像帶著孩子畫素描一樣,先確定輪廓,再定位五官,最后打磨細(xì)節(jié).雖然不能讓每個學(xué)生都畫出精美的畫卷,但是能在其原有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,有所收獲也是值得的.筆者的設(shè)計是以無刻度直尺作圖開始,在所作的圖形上添加一些線段或是改變其中的條件,一點一點地擴(kuò)充知識點,一層一層地加深難度.以此為線頭,逐步牽出了與圓有關(guān)的知識點,包括垂徑定理、圓周角定理、圓的切線的判定與性質(zhì)等與圓有關(guān)的線段、角、弧之間的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系.隨著問題的不斷展開,再結(jié)合特殊四邊形、銳角三角函數(shù)、勾股定理、全等三角形和方程等知識,探究以圓為背景的幾何綜合題中證明問題的常見思路、計算問題的常用方法,同時滲透了解決數(shù)學(xué)問題的轉(zhuǎn)化思想和分類思想.
4.3 課堂考查,目標(biāo)明確
通過一題多變、層層遞進(jìn)的方式復(fù)習(xí)了圓的有關(guān)知識點,接下來的課堂精練就可以選取中考真題并進(jìn)行二次加工.變式題所考查的內(nèi)容應(yīng)該是之前復(fù)習(xí)的一題多變中不同問題組合在一起,或是圖形進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)變換等變成一道綜合題再呈現(xiàn)在學(xué)生面前,并且有所提升和擴(kuò)展,從而再一次強(qiáng)化和鞏固這堂課的知識和內(nèi)容,加深學(xué)生的印象.
4.4 課堂形式,靈活多變
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的難易程度,課堂形式也可以靈活多變.對于簡單的知識點可以大家一起思考;對于重要的知識點或易錯的知識點可以由個別學(xué)生單獨回答、其他學(xué)生糾正或補(bǔ)充;對于中等難度的題型可以選擇投影展示,由學(xué)生簡單講述解題思路,教師總結(jié)或是補(bǔ)充其他方法;對于難度較大的題型,可鼓勵學(xué)生分組討論,教師巡視指導(dǎo),最后板書呈現(xiàn).板書的優(yōu)點是過程詳細(xì),解題過程完整保留,課堂還沒有跟上思路的學(xué)生可以自己選擇性補(bǔ)充,或是先抄下來再課后研究.無論是哪種形式,都要給學(xué)生預(yù)留足夠的獨立思考時間.專題課,想要學(xué)生學(xué)有所獲,筆者認(rèn)為所有的內(nèi)容還是應(yīng)當(dāng)在課堂上生成,而不是預(yù)留導(dǎo)學(xué)案,最后變成名為專題課、實則是習(xí)題講評課的情況.課堂上大家一起討論、學(xué)習(xí),獲得數(shù)學(xué)知識的喜悅和成就感是不可替代的.