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對浙教版初中《數學》課本中一道例題的新探究

       我們的浙教版初中《數學》教材中,絕大多數例題和例題的教學方法是非常典型的,具有代表性,我們只要合理利用好這些例題,引導學生對這些例題進行探究,學習,就可以做到觸類旁通的作用,使學生從題海中脫離,輕松學習,學生才可以從簡單的模仿學習轉變成研究型學習,真正做到思維訓練。在教學中,筆者覺得教材對有些例題處理并不是很到位,下面就從筆者對教材中一道例題為例,和大家一起探討課本例題的教學。

      對浙教版初中《數學》課本中一道例題的新探究 
       浙教版九年級《數學》下冊52頁,“直線與圓的位置關系”第2課時”圓的切線的判定定理”中例題3,如圖,如圖,臺風P(100,200)沿北偏東30°方向移動,受臺風影響區域的半徑為200km,那么下列城市A(200,380),B(600,480)C(550,300),D(370,540)中,哪些受到這次臺風的影響,哪些不受到臺風的影響?
       本課的教學目標是掌握直線與圓相切的判定定理:經過半徑外端,并且垂直這條半徑的直線是圓的切線,以及會過圓上一點畫圓的切線。本例教材是這樣處理的,要解決城市是否受臺風影響,關鍵是確定臺風圈所掃過的區域。教材通過引導學生作出與臺風圈⊙P運動路線l平行的兩條切線m和k,則平行線m,k之間的區域為臺風掃過的區域,通過觀察判斷點是否在這個區域中來判斷城市是否受臺風的影響。教材處理的重點是通過本例進一步鞏固圓的切線的作法和判定定理,以及為下節課切線的性質打下鋪墊。筆者在教學中,覺得教材這樣處理還存在以下三個弊端:(1)教材對該題的畫圖是通過格點完成,降低了誤差,如果沒有格點,學生畫圖的準確性存在很大的問題。比如在區域的附近的點就很容易產生判斷失誤。(2)該題通過畫圖得出結論,缺乏理論依據,與數學學習的嚴謹性相悖,不利于學生理性思維的形成。  (3)例題只通過畫圖論證的方法得到結論,使教學還處于比較膚淺的狀態,不能完全激發學生的求知欲望。筆者通過反復思索和組內集體備課的力量,最后是通過畫圖操作和理論論證結合的方法完成本例的教學的。
        筆者首先設置了三個問題,引導學生對本題進行如下探究:(1)臺風圈⊙P運動過程中形成的區域為什么形狀?如何作出這個區域?(2)這些城市是否受到臺風影響,跟表示城市的點與區域關系如何?(3)如何用你學過的知識來論證你的結論?通過這三個問題的引導,學生首先作出與臺風圈⊙P的運動區域,即平行線m,k之間的區域,然后得出在該區域的城市受臺風影響,反之不在該區域的城市則不受臺風影響的結論。對第3個問題的回答,只需要論證點到直線l的距離與半徑之間的關系,即考慮點與圓的位置關系,就可以論證到結論。學生在教師的引導下,充分調動了思維的靈活性,通過交流討論,得到了不同的解答方法,筆者歸納后,總結了如下三種常規方法求點到直線l的距離。
  (1)構造30°的直角三角形求直角邊長。如圖(1):

     對浙教版初中《數學》課本中一道例題的新探究 
  過點P做PE⊥x軸,過點A作AE⊥PE,交直線l于點G。作AF⊥直線l,
  ∵∠GOE=30°,PE=180
  ∴EG==
  ∴AG=100-
  ∴AF==-90〈200
  ∴A在臺風圈⊙P運動區域,受臺風影響。
  同理可得:點B到直線l的距離為-140〉200。∴B不在臺風圈⊙P運動區域,不受臺風影響。
  點C到直線l的距離為-50〉200∴C不在臺風圈⊙P運動區域,不受臺風影響。
  點D到直線l的距離為-170〈200∴D在臺風圈⊙P運動區域,受臺風影響。
  (2)利用函數解析式和30°的直角三角形,求直角邊長。如圖(2)

   對浙教版初中《數學》課本中一道例題的新探究 
  由題可得直線l函數解析式為y=x+200-100
  過點A作AF⊥OP,AE⊥x軸,交直線l于點G。∴點G為(200,100+200)
  ∴GA=100+200-380=100-180,
  ∵∠FGA=30°
  ∴AF=AG=50-90,
  ∴A在臺風圈⊙P運動區域,受臺風影響。
  同理可得點B,C,D到直線l的距離.
  (3)構造直角三角形,利用等積法求高.如圖(3)

   對浙教版初中《數學》課本中一道例題的新探究 
  作AG⊥x軸交直線l于點G,AE∥x軸交直線l于點E
  由直線l函數解析式為y=x+200-100。
  得點D坐標為(200,100+200)
  點E坐標為(60+100,380)
  ∴AE=200-(60+100)=100-60
  AG=100+200-380=100-180
  由勾股定理可得GE=200-120
  由△AEG面積求高可得

AF= 對浙教版初中《數學》課本中一道例題的新探究 =50-90。

  同理可得點B,C,,D到直線l的距離。
  在本例中,還可以通過求直線AF的函數解析式,再與直線l的函數解析式聯立起來求垂足F點坐標,然后通過兩點間距離公式求得A點到直線l的距離AF的長,由于該方法在次比較麻煩,筆者在此就不作詳述。
  本例的教學,從作圖到推理,不僅重新鞏固了圓的切線的判定,而且通過論證過程與前面所學知識連貫起來,從感性上升到理性認識,也為今后高中階段繼續學習點與直線的距離的函數解析法打好基礎。課本這類的問題還很多,只要教師對這一資源靈活合理利用,就能使學生的數學學習更加有效。