八年级数学课题学习教案2篇
教案是教师对课程实施的设想、方案,以下是学习啦小编要与大家分享的:八年级数学课题学习教案,供大家参考!
八年级数学课题学习教案一
【教学目标】
教学知识点
能利用轴对称解决简单的最短路径问题,体会图形的变化在解决最值问题中的作用;感悟转化思想.
能力训练要求
在将实际问题抽象成几何图形的过程中,提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想.
情感与价值观要求
通过有趣的问题提高学习数学的兴趣.在解决实际问题的过程中,体验数学学习的实用性,体现人人都学有所用的数学.
【教学重难点】
重点:利用轴对称将最短路径问题转化为“两点之间,线段最短”问题.
难点:如何利用轴对称将最短路径问题转化为线段和最小问题.
突破难点的方法:利用轴对称性质,作任意已知点的对称点,连接对称点和已知点,得到一条线段,利用两点之间线段最短来解决.
【教学过程】
一、创设情景 引入课题
师:前面我们研究过一些关于“两点的所有连线中,线段最短”、“连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短”等的问题,我们称它们为最短路径问题.现实生活中经常涉及到选择最短路径的问题,本节将利用数学知识探究数学史中著名的“饮马问题”.
(板书)课题
学生思考教师展示问题,并观察图片,获得感性认识.
二、自主探究 合作交流 建构新知
追问1:观察思考,抽象为数学问题
这是一个实际问题,你打算首先做什么?
活动1:思考画图、得出数学问题
将A,B 两地抽象为两个点,将河l 抽象为一条直线.
追问2 你能用自己的语言说明这个问题的意思, 并把它抽象为数学问题吗?
师生活动:学生尝试回答, 并互相补充,最后达成共识:(1)从A 地出发,到河边l 饮马,然后到B 地; (2)在河边饮马的地点有无穷多处,把这些地点与A,B 连接起来的两条线段的长度之和,就是从A 地到饮马地点,再回到B 地的路程之和;(3)现在的问题是怎样找出使两条线段长度之和为最短的直线l上的点.设C 为直线上的一个动点,上面的问题就转化为:当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB 的和最小(如图).
强调:将最短路径问题抽象为“线段和最小问题”
活动2:尝试解决数学问题
问题1 : 如图,点A,B 在直线l 的同侧,点C 是直线上的一个动点,当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB 的和最小?
追问1 你能利用轴对称的有关知识,找到上问中符合条件的点B'吗?
问题2 如图,点A,B 在直线l 的同侧,点C 是直线上的一个动点,当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB的和最小?
师生活动:学生独立思考,画图分析,并尝试回答,互相补充
如果学生有困难,教师可作如下提示
作法:
(1)作点B 关于直线l 的对称点B';
(2)连接AB',与直线l 相交于点C,则点C 即为所求.
如图所示:
问题3 你能用所学的知识证明AC +BC最短吗?
教师展示:证明:如图,在直线l 上任取一点C'(与点C 不重合),连接AC',BC',B'C'.
由轴对称的性质知,
BC =B'C,BC'=B'C'.
∴AC +BC= AC +B'C = AB',
AC'+BC'= AC'+B'C'.
在△AC'B'中,
AC'+B'C'>AB',
∴当只有在C点位置时,
AC+BC最短.
方法提炼:
将最短路径问题抽象为“线段和最小问题”.
问题4
练习 如图,一个旅游船从大桥AB 的P 处前往山脚下的Q 处接游客,然后将游客送往河岸BC 上,再返回P 处,请画出旅游船的最短路径.
基本思路:由于两点之间线段最短,所以首先可连接PQ,线段PQ 为旅游船最短路径中的必经线路.将河岸抽象为?条直线BC,这样问题就转化为“点P,Q 在直线BC 的同侧,如何在BC上找到一点R,使PR与QR 的和最小”.
问题5 造桥选址问题
如图,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN.桥建在何处才能使从A到B的路径AMNB最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)
思维分析:1.如图假定任选位置造桥MN,连接AM和BN,从A到B的路径是AM+MN+BN,那么怎样确定什么情况下最短呢?
2.利用线段公理解决问题:我们遇到了什么障碍呢?
思维点拨:在不改变AM+MN+BN的前提下把桥转化到一侧呢?什么图形变换能帮助我们呢?(估计有以下方法)
1.把A平移到岸边.
2.把B平移到岸边.
3.把桥平移到和A相连.
4.把桥平移到和B相连.
教师:上述方法都能做到使AM+MN+BN不变呢?请检验.
1、2两种方法改变了.怎样调整呢?把A或B分别向下或上平移一个桥长,那么怎样确定桥的位置呢?
问题解决:如图,平移A到A1,使AA1等于河宽,连接A1B交河岸于N.作桥MN,此时路径AM+MN+BN最短. 理由:另任作桥M1N1,连接AM1,BN1,A1N1. 由平移性质可知,AM=A1N,AA1=MN=M1N1,AM1=A1N1. AM+MN+BN转化为AA1+A1B,而AM1+M1N1+BN1 转化为AA1+A1N1+BN1. 在△A1N1B中,由线段公理知A1N1+BN1>A1B.因此AM1+M1N1+BN1> AM+MN+BN,如图所示:
三、巩固训练
(一)基础训练
1.最短路径问题
(1)求直线异侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题,只要连接这两点,与直线的交点即为所求.
如图所示,点A,B分别是直线l异侧的两个点,在l上找一个点C,使CA+CB最短,这时点C是直线l与AB的交点.
(2)求直线同侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题,只要找到其中一个点关于这条直线的对称点,连接对称点与另一个点,则与该直线的交点即为所求.
如图所示,点A,B分别是直线l同侧的两个点,在l上找一个点C,使CA+CB最短,这时先作点B关于直线l的对称点B',则点C是直线l与AB'的交点.
2.如图,A和B两地之间有两条河,现要在两条河上各造一座桥MN和PQ.桥分别建在何处才能使从A到B的路径最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河岸垂直)
如图,问题中所走总路径是AM+MN+NP+PQ+QB.桥MN和PQ在中间,且方向不能改变,仍无法直接利用“两点之间,线段最短”解决问题,只有利用平移变换转移到两侧或同一侧.平移的方法有三种:两个桥长都平移到A点处、都平移到B点处、MN平移到A点处,PQ平移到B点处.
八年级数学课题学习教案二
一、内容和内容解析
1内容
利用轴对称研究某些最短路径问题.
2内容解析
最短路径问题在现实生活中经常遇到,初中阶段,主要以“两点之间,线段最短”“连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短”为知识基础,有时还要借助轴对称、平移、旋转等变换进行研究.
本节课以数学史中的一个经典问题——“饮马问题”为载体开展对“最短路径问题”的课题研究,让学生经历将实际问题抽象为数学的线段和最小问题,再利用轴对称将线段和最小问题转化为“两点之间,线段最短” (或“三角形两边之和大于第三边”)问题.
基于以上分析,确定本节课的教学重点:利用轴对称将最短路径问题转化为“两点之间,线段最短”问题.
二、目标和目标解析
1目标
能利用轴对称解决简单的最短路径问题,体会图形的变化在解决最值问题中的作用,感悟转化思想.
2目标解析
达成目标的标志是:学生能将实际问题中的“地点”“河”抽象为数学中的“点”“线”,把实际问题抽象为数学的线段和最小问题;能利用轴对称将线段和最小问题转化为“两点之间,线段最短” 问题;能通过逻辑推理证明所求距离最短;在探索最短路径的过程中,体会轴对称的“桥梁”作用,感悟转化思想.
三、教学问题诊断分析
最短路径问题从本质上说是最值问题,作为初中学生,在此前很少在几何中涉及最值问题,解决这方面问题的数学经验尚显不足,特别是面对具有实际背景的最值问题,更会感到陌生,无从下手.
解答“当点A,B在直线l的同侧时,如何在l找到点C,使AC与CB的和最小”,需要将其转化为“直线l异侧的两点,与l上的点的线段和最小值问题”,为什么需要这样转化、怎样通过轴对称实现转化,一些学生会存在理解上和操作上的困难.
在证明“最短”时,需要在直线上任取一点(与所求作的点不重合),证明所连线段和大于所求作的线段和,这种思路和方法,一些学生想不到.
教学时,教师可以让学生首先思考“直线l异侧的两点,与l上的点的线段和最小值问题”,为学生搭建“脚手架”.在证明“最短”时,教师要适时点拨学生,让学生体会“任意”的作用.
本节课的教学难点是:如何利用轴对称将最短路径问题转化为线段和最小问题.
四、教学过程设计
引言
前面我们研究过一些关于“两点的所有连线中,线段最短”“连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短”等的问题,我们称它们为最短路径问题.现实生活中经常涉及到选择最短路径的问题,本节将利用说学知识探究数学史中著名的“饮马问题”.
1将实际问题抽象为数学问题
问题1 相传,古希腊亚历山大里亚城里有一位久负盛名的学者,名叫海伦.有一天,一位专程拜访海伦,求教一个百思不得其解的问题:
从图1 中的A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地.到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短?
精通数学、物理学的海伦稍加思索,利用轴对称的知识回答了这个问题.这个问题后来被称为“饮马问题”.
你能将这个问题抽象为数学问题吗?
图1图(1)这是一个实际问题,你打算首先做什么?
师生活动:学生回答——将A,B两地抽象为两个点,将河l抽象为一条直线(图2).
(2)你能用自己的语言说明这个问题的意思,并把它抽象为数学问题吗?
师生活动:学生尝试回答,并相互补充,最后达成共识:(1)从A地出发,到河边l饮马,然后到B地;(2)在河边饮马的地点有无穷多处,把这些地点与A,B连接起来的两条线段的长度之和,就是从A地到饮马地点,再回到B地的路程之和;(3)现在的问题是怎样找出使两条线段长度之和为最短的直线l上的点.设C为直线上的一个动点,上面的问题就转化为:当点C在l的什么位置时,AC与CB的和最小(图3).
设计意图:2.尝试解决数学问题
问题2 如图3,点A,B在直线l的同侧,点C是直线上的一个动点,当点C在l的什么位置时,AC与CB的和最小?
师生活动:学生独立思考,画图分析,并尝试回答,相互补充.
如果学生有困难,教师可作如下提示:
(1)如图4,点A,B分别是直线l异侧的两个点,如何在l上找到一个点,使得这个点分别到点A与点B的距离和最短?
(2)对于问题2,如何将点B“移”到l的另一侧B′处,满足直线l上的任意一点C,都保持CB与CB′的长度相等?
(3)你能利用轴对称的有关知识,找到(2)中符合条件的点B′吗?
对于(1),学生利用已经学过的知识,很容易解决这个问题.即:连接AB,与直线l相交于一点,根据“两点之间,线段最短”,可知这个交点即为所求;对于(2)(3),学生独立思考后,尝试画图,寻找符合条件的点,然后小组交流,学生代表汇报交流结果,师生共同补充.得出:只要作出点B关于l的对称点B′,就可以满足CB′CB(图5).再利用(1)的方法,连接AB′,则AB′与直线l的交点即为所求.
学生叙述,教师板书,并画图(图5),同时学生在自己的练习本上画图.
作法:(1)作点B关于直线l的对称点B′;
(2)连接AB′,与直线l相交于点C.
则点C即为所求.
设计意图:通3.证明“最短”
问题3:你能用所学的知识证明AC+BC最短吗?
师生活动:师生共同分析,然后学生说明证明过程,教师板书:
证明:如图6,在直线l上任取一点C′(与点C不重合),连接AC′,BC′,B′C′.
由轴对称的性质知,BC=B′C,BC′=B′C′.
∴ AC+BC=AC+B′C=AB′,AC′+BC′=AC′+B′C′.
在△AB′C′中,AB′
∴ AC+BC
即AC+BC最短.
追问1:证明AC+BC最短时,为什么要在直线l上任取一点C′(与点C不重合),证明AC+BC
师生活动:学生相互交流,教师适时点拨,最后达成共识:若直线l上任意一点(与点C不重合)与A,B两点的距离和都大于AC+BC,就说明AC+BC最小.
设计意图:追问2: 回顾前面的探究过程,我们是通过怎样的过程、借助什么解决问题的?
师生活动:学生回答,并相互补充.
设计意图:练习
如图7,一个旅游船从大桥AB的P处前往山脚下的Q处接游客,然后将游客送往河岸BC上,请画出旅游船的最短路径.
师生活动:学生分析解题思路,并相互补充,然后独立完成画图.其基本思路为:由于两点之间线段最短,所以首先可连接PQ,线段PQ为旅游船最短路径中的必经线路.将河岸抽象为一条直线BC,这样问题就转化为“点P,Q在直线BC的同侧,如何在BC找到一点R,使PR与QR的和最小”.
设计意图:.小结
教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,并请学生回答以下问题:
(1)本节课研究问题的基本过程是什么?
(2)轴对称在所研究问题中起什么作用?
设计意图:
5.布置作业