数学校本课程.doc
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1、数学校本课程 高关初级中学序言数学是打开知识大门的钥匙,是整个科学的基础知识。创新教学的先行者里斯特伯先生指出:“学生学习数学就是要解决生活问题,只有极少数人才能攻关艰深的高级数学问题,我们不能只为了培养尖端人才而忽略或者牺牲大多数学生的利益,所以数学首先应该是生活概念。”在生活中学数学,以学生生活中实实在在的鲜活材料来吸引学生对科学的兴趣。我们选取的都是从学生生活实践中取材,将数学知识巧妙地运用于生活之中,增加了学生对数学的兴趣,实现新课改所倡导的情感体验,培养良好的科学态度和正确价值观的目标。数学校本课程的开发要满足学生已有的兴趣和爱好,又要激发和培养学生新的兴趣和爱好,要要求和鼓励学生投
2、入生活,亲身实践体验。选题要尊重学生的实际、学生的探究本能和兴趣,给与每个学生主体性发挥的广阔空间,从而更好的培养学生提出问题、分析问题、解决问题的素质和能力。使学生成为学习的主人,学有兴趣,习有方法,必有成功。学生的个性在社会活动中得以健康发展,学生的潜能在自学自育中得到充分开发。我们的数学校本课程方案包括两个基本部分:一般项目和基本具体方案。课程纲要一、 课程目标:以贴近生活实际、加强数学应用为宗旨,针对数学这门课的特点,从生活中挖掘数学,提高学生应用数学知识解决有关问题的能力,培养学生的观察,分析能力,充分发挥学生的创造性,开发学生自身的潜能,并且加强对学生的动手操作能力的训练,鼓励学生
3、能够展示自己的研究成功,培养学生的成功心态,使学生的心理得到健康的发展,使每位学生的能力得到充分体现。二、 课程概况: 本课程由数学组老师具体负责实施。本课程在初一、初二、初三级部实施。三、 课程内容与活动安排:让学生体会数学史可发生在我们的周围,我们的生活空间是无穷的数学世界,在课堂上多设情景,应用数学解决问题,让他们充分发挥自己的创造性,感受到数学的乐趣,在愉快、轻松的学习过程中掌握数学知识,从而培养学生良好的学习习惯,观察事物的能力,形成正确的人生观、价值观。授课对象:初一、初二、初三学生授课时间:星期三课外活动,一课时。授课地点:教室数学校本课程总的内容:一、 目标:以贴近生活实际、加
4、强数学应用为宗旨,针对数学这门课的特点,从生活中挖掘数学,提高学生应用数学知识解决有关问题的能力,培养学生的观察,分析能力,充分发挥学生的创造性,开发学生自身的潜能,并且加强对学生的动手操作能力的训练,鼓励学生能够展示自己的研究成功,培养学生的成功心态,使学生的心理得到健康的发展,使每位学生的能力得到充分体现。一、 课程介绍:1、生活中的数学以体会数学与人、自然的关系为切入点,使学生感触学习数学的价值,增强学习数学和应用数学的信心,培养学生动手实践的兴趣;以创设情景形成良性的学习竞争氛围为基础,使学生在一个浓郁的学习气氛中互学互助,每个人都要获得成功,每个人都要进步。2、 趣味规律数学数学趣味
5、性和规律性很强,找到一些数学规律,充分发挥学生的创造力,提高学生的逻辑思维能力,掌握数学思想方法,适应时代的需要。按照学生的认识规律,依据启发性和趣味性相结合的原则,增补动手操作,给学生提供更多的动手机会,重视理论联系实际,扩展教材把数学问题放在社会的大背景下启发学生的思考,让学生走进生活,应用于生活,使学生了解数学知识与社会各方面的联系,以便于学生理解所学的指示,培养学生的实践意识,在趣味性的引导下,学生兴趣盎然,带给学生更多的思索和启发,学生不仅获得数学知识,经过趣味实验,还初步掌握了数学研究的方法,体验到了深究其理和创新实验的乐趣。3、解决问题的策略 经历利用特殊情况探索一般规律的过程,
6、经历分情况探讨论的过程,经历将生疏的、繁杂的、未解决的问题转化为熟悉的、简单的、以解决问题的能力,经历用数与形结合的方法解决位的探索过程,经历用整体思想解决问题的探索过程,经历多种策略解决统一问题的探索过程。使学生明确解决一个问题往往可以从不同的角度去考虑,养成善于思考,善于创新,善于用更好地解决问题策略去解决问题的好习惯。目录勾股定理的证明.6生活中的轴对称 21探究活动(设计花坛) 26镜子改变了什么27 频率与概率28几何就在你的身边 32一个小数点与一场大悲剧34压岁钱”与“赈灾小银行” 36建议班级购买一台饮水机 38巧用数学看现实41怎样烧开水最快最省煤气 44生活中的数学问题 5
7、0探讨出租车司机的生意经54最高的与最矮的 57表面涂漆的小积木的块数59抽屉原理和六人集会问题62怎样列分式方程解应用题 65勾股定理的证明【证法1】(课本的证明)做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形.从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b,所以面积相等. 即, 整理得 .【证法2】(邹元治证明)以a、b 为直角边,以c为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A、E、B三点在一条直线上,B、F、C三点在一条直线上,C、G、D
8、三点在一条直线上. RtHAE RtEBF, AHE = BEF. AEH + AHE = 90, AEH + BEF = 90. HEF = 18090= 90. 四边形EFGH是一个边长为c的正方形. 它的面积等于c2. RtGDH RtHAE, HGD = EHA. HGD + GHD = 90, EHA + GHD = 90.又 GHE = 90, DHA = 90+ 90= 180. ABCD是一个边长为a + b的正方形,它的面积等于. . .【证法3】(赵爽证明)以a、b 为直角边(ba), 以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于. 把这四个直角三角形拼成如
9、图所示形状. RtDAH RtABE, HDA = EAB. HAD + HAD = 90, EAB + HAD = 90, ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c2. EF = FG =GH =HE = ba ,HEF = 90. EFGH是一个边长为ba的正方形,它的面积等于. . .【证法4】(1876年美国总统Garfield证明)以a、b 为直角边,以c为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于. 把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使A、E、B三点在一条直线上. RtEAD RtCBE, ADE = BEC. AED + ADE = 90, AED + BEC
10、 = 90. DEC = 18090= 90. DEC是一个等腰直角三角形,它的面积等于.又 DAE = 90, EBC = 90, ADBC. ABCD是一个直角梯形,它的面积等于. . .【证法5】(梅文鼎证明)做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b ,斜边长为c. 把它们拼成如图那样的一个多边形,使D、E、F在一条直线上. 过C作AC的延长线交DF于点P. D、E、F在一条直线上, 且RtGEF RtEBD, EGF = BED, EGF + GEF = 90, BED + GEF = 90, BEG =18090= 90.又 AB = BE = EG = GA = c
11、, ABEG是一个边长为c的正方形. ABC + CBE = 90. RtABC RtEBD, ABC = EBD. EBD + CBE = 90. 即 CBD= 90.又 BDE = 90,BCP = 90,BC = BD = a. BDPC是一个边长为a的正方形.同理,HPFG是一个边长为b的正方形.设多边形GHCBE的面积为S,则, .【证法6】(项明达证明)做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(ba) ,斜边长为c. 再做一个边长为c的正方形. 把它们拼成如图所示的多边形,使E、A、C三点在一条直线上.过点Q作QPBC,交AC于点P. 过点B作BMPQ,垂足为M;再
12、过点F作FNPQ,垂足为N. BCA = 90,QPBC, MPC = 90, BMPQ, BMP = 90, BCPM是一个矩形,即MBC = 90. QBM + MBA = QBA = 90,ABC + MBA = MBC = 90, QBM = ABC,又 BMP = 90,BCA = 90,BQ = BA = c, RtBMQ RtBCA.同理可证RtQNF RtAEF.从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).【证法7】(欧几里得证明)做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们拼成如图所示形状,使H、C、B三点在一条直线上,连结BF、CD. 过C作CLDE,交AB于点M,交DE于点L
13、. AF = AC,AB = AD,FAB = GAD, FAB GAD, FAB的面积等于,GAD的面积等于矩形ADLM的面积的一半, 矩形ADLM的面积 =.同理可证,矩形MLEB的面积 =. 正方形ADEB的面积 = 矩形ADLM的面积 + 矩形MLEB的面积 ,即 .【证法8】(利用相似三角形性质证明)如图,在RtABC中,设直角边AC、BC的长度分别为a、b,斜边AB的长为c,过点C作CDAB,垂足是D. 在ADC和ACB中, ADC = ACB = 90,CAD = BAC, ADC ACB.ADAC = AC AB,即 .同理可证,CDB ACB,从而有 . ,即 .【证法9】(
14、杨作玫证明)做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(ba),斜边长为c. 再做一个边长为c的正方形. 把它们拼成如图所示的多边形. 过A作AFAC,AF交GT于F,AF交DT于R. 过B作BPAF,垂足为P. 过D作DE与CB的延长线垂直,垂足为E,DE交AF于H. BAD = 90,PAC = 90, DAH = BAC.又 DHA = 90,BCA = 90,AD = AB = c, RtDHA RtBCA. DH = BC = a,AH = AC = b.由作法可知, PBCA 是一个矩形,所以 RtAPB RtBCA. 即PB = CA = b,AP= a,从而PH
15、= ba. RtDGT RtBCA ,RtDHA RtBCA. RtDGT RtDHA . DH = DG = a,GDT = HDA . 又 DGT = 90,DHF = 90,GDH = GDT + TDH = HDA+ TDH = 90, DGFH是一个边长为a的正方形. GF = FH = a . TFAF,TF = GTGF = ba . TFPB是一个直角梯形,上底TF=ba,下底BP= b,高FP=a +(ba).用数字表示面积的编号(如图),则以c为边长的正方形的面积为 = , = . 把代入,得= = . .【证法10】(李锐证明)设直角三角形两直角边的长分别为a、b(ba)
16、,斜边的长为c. 做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们拼成如图所示形状,使A、E、G三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图). TBE = ABH = 90, TBH = ABE.又 BTH = BEA = 90,BT = BE = b, RtHBT RtABE. HT = AE = a. GH = GTHT = ba.又 GHF + BHT = 90,DBC + BHT = TBH + BHT = 90, GHF = DBC. DB = EBED = ba,HGF = BDC = 90, RtHGF RtBDC. 即 .过Q作QMAG,垂足是M. 由BAQ = BEA = 90
17、,可知 ABE= QAM,而AB = AQ = c,所以RtABE RtQAM . 又RtHBT RtABE. 所以RtHBT RtQAM . 即 . 由RtABE RtQAM,又得QM = AE = a,AQM = BAE. AQM + FQM = 90,BAE + CAR = 90,AQM = BAE, FQM = CAR.又 QMF = ARC = 90,QM = AR = a, RtQMF RtARC. 即. ,又 , =,即 .【证法11】(利用切割线定理证明)在RtABC中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c. 如图,以B为圆心a为半径作圆,交AB及AB的延长线分
18、别于D、E,则BD = BE = BC = a. 因为BCA = 90,点C在B上,所以AC是B 的切线. 由切割线定理,得= ,即, .【证法12】(利用多列米定理证明)在RtABC中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c(如图). 过点A作ADCB,过点B作BDCA,则ACBD为矩形,矩形ACBD内接于一个圆. 根据多列米定理,圆内接四边形对角线的乘积等于两对边乘积之和,有, AB = DC = c,AD = BC = a,AC = BD = b, ,即 , .【证法13】(作直角三角形的内切圆证明)在RtABC中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c. 作
19、RtABC的内切圆O,切点分别为D、E、F(如图),设O的半径为r. AE = AF,BF = BD,CD = CE, = = r + r = 2r,即 , . ,即 , , ,又 = = = = , , , , .【证法14】(利用反证法证明)如图,在RtABC中,设直角边AC、BC的长度分别为a、b,斜边AB的长为c,过点C作CDAB,垂足是D. 假设,即假设 ,则由= 可知 ,或者 . 即 AD:ACAC:AB,或者 BD:BCBC:AB.在ADC和ACB中, A = A, 若 AD:ACAC:AB,则ADCACB.在CDB和ACB中, B = B, 若BD:BCBC:AB,则CDBAC
20、B.又 ACB = 90, ADC90,CDB90.这与作法CDAB矛盾. 所以,的假设不能成立. .【证法15】(辛卜松证明)设直角三角形两直角边的长分别为a、b,斜边的长为c. 作边长是a+b的正方形ABCD. 把正方形ABCD划分成上方左图所示的几个部分,则正方形ABCD的面积为 ;把正方形ABCD划分成上方右图所示的几个部分,则正方形ABCD的面积为 =. , .【证法16】(陈杰证明)设直角三角形两直角边的长分别为a、b(ba),斜边的长为c. 做两个边长分别为a、b的正方形(ba),把它们拼成如图所示形状,使E、H、M三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图).在EH = b
21、上截取ED = a,连结DA、DC,则 AD = c. EM = EH + HM = b + a , ED = a, DM = EMED = a = b.又 CMD = 90,CM = a,AED = 90, AE = b, RtAED RtDMC. EAD = MDC,DC = AD = c. ADE + ADC+ MDC =180,ADE + MDC = ADE + EAD = 90, ADC = 90. 作ABDC,CBDA,则ABCD是一个边长为c的正方形. BAF + FAD = DAE + FAD = 90, BAF=DAE.连结FB,在ABF和ADE中, AB =AD = c,A
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