銳角三角函式章節導課教學反思
作為全章的第一課,其作用是“劇透”和“導引”,還得埋下伏筆,後面才有文章可作。銳角三角函式是初中數學中的重要概念,它反映了直角三角形中銳角與兩邊的比之間的關係,即將銳角作為一個變數,兩邊比值作為另一個變數,讓學生理解它們之間的關係,而這種變數之間的關係,我們稱之為函式。
從字面解讀,直角三角形是前提條件,研究物件一是銳角,物件二是比值。
一、為什麼要在直角三角形中?
本章的匯入採用了實際情境,比薩斜塔。透過閱讀教材,對幾個專用名詞進行數學解讀,塔頂中心點、垂直中心線、偏離、塔高等。其中塔高是定值54.5m,垂直中心線是定線,它始終垂直於地面,變化的量只有一個,即偏離的距離,這個距離實際上是過塔頂中心點向垂直中心線作垂線段的長度,這樣就構造出了一個直角三角形,它的斜邊是54.5m。
然後是對傾斜程度進行描述,通常情況下,我們是用角度來描述傾斜程度的,例如傾斜角,即圖中的∠A,顯然閱讀材料中並沒有給出這個角度,因此無法描述。如何從給出的一堆“線段長度”來描述“傾斜程度”?
教材中給出的導問是“塔身中心線與垂直中心線所成的角”,這是從習慣出發,顯然一個角的兩邊是射線,沒辦法測量長度,可一旦這個角放入直角三角形中,情況頓時就不一樣了。
從給出的幾組數量中,塔身中心線、垂直中心線和偏離距離,可構造出一個直角三角形,而我們欲表示的傾斜角度,是其中一個銳角,斜邊AB已知,偏離距離為BC,它們正好是∠A的對邊與斜邊,這兩條線段又是如何描述傾斜程度的呢?
二、為什麼要用比值?
仍然是在前面所構造的直角三角形中,直角已知,∠A是我們要描述的物件,可用條件是它的對邊和斜邊,究竟是用對邊+斜邊?斜邊-對邊?對邊乘斜邊?對邊除斜邊?……
要將學生的思維引到比值上,並不容易。
我想到的是,既然直角不變,∠A已知,那麼這樣的直角三角形有無數個,並且它們彼此相似,有了相似這層聯絡,那麼,夾∠A的兩條邊一定是成比例的,於是就扯到線段的比值上了,即∠A的對邊和斜邊的比值是隨∠A而確定的。
以斜塔圖形為例,由於AB長度是固定的,那麼BC變化時,BC:AB也在變化,並且很明顯可以看出,∠A變大,這個比值也變大,建立起了角度和比值的初步關聯。
三、為什麼是函式?
銳角三角函式,前提是在直角三角形中,考查其中一個銳角,怎麼又變成函數了呢?到目前為止,我們對函式的理解仍然是兩個變數之間的關係,在前面的鋪墊中,可知其中一個變數是角度,而另一個變數則是比值,比值中的兩條線段是作為一個整體而不能分開,當我們確定了角度大小,那麼比值是相對確定的,並且和三角形大小無關,這可用相似三角形來解釋。
反過來,當比值確定了,這個角度大小也隨之確定,這就是典型的函式關係。
四、從特殊到一般
關於正弦的描述,我們是從含30°角的直角三角形中開始探索的,畢竟這個三角形是我們研究過多次的,多數學生都知道它的三邊之比為1:√3:2,也方便後面的計算求比值,緊接著是等腰直角三角形,三邊之比為1:1:√2,再加上例題中的三邊比為3:4:5和5:12:13兩種,未來常用的特殊直角三角形今天全見面了,當然希望再次遇到時,不要忘記。
例題中的兩類特殊直角三角形,我們並不知道它的兩個銳角度數,但十分肯定的是,可以求出一個度數來,這在後續學習中,我們可以用幾何畫板來實現。