孫殿仁
圖形的平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱是中考圖形變換考查的重點(diǎn),是課標(biāo)要求學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)的基礎(chǔ)知識(shí)。圖形的割補(bǔ)也是中考考查的重點(diǎn),但課標(biāo)對(duì)其卻只字未提。而教材中對(duì)圖形的分割涉及得相對(duì)比較多一些,但涉及“補(bǔ)形”的卻相對(duì)較少(基本圖形除外)。圖形的割補(bǔ)是學(xué)生解題必備的一項(xiàng)基本解題技能,而對(duì)于這項(xiàng)技能的培養(yǎng)需要執(zhí)教者能夠創(chuàng)造性地使用教材,充分利用好教材這一寶貴資源,引導(dǎo)學(xué)生理解知識(shí)的本質(zhì),體會(huì)知識(shí)間的聯(lián)系,進(jìn)而感悟數(shù)學(xué)的和諧美、統(tǒng)一美。
2015年山西省有這樣一道中考題:
23.(本題12分)綜合與實(shí)踐:制作無(wú)蓋盒子
任務(wù)一:如圖1,有一塊矩形紙板,長(zhǎng)是寬的2倍,要將其四個(gè)角各減去一個(gè)正方形,折成高為4cm,容積為616cm的無(wú)蓋長(zhǎng)方體盒子(紙板厚度忽略不計(jì))。
(1)請(qǐng)?jiān)趫D1的矩形紙板中畫(huà)出示意圖,用實(shí)線表示剪切線,虛線表示折痕。
(2)請(qǐng)求出這塊矩形紙板的長(zhǎng)和寬。
任務(wù)二:圖2是一個(gè)高為4cm的無(wú)蓋的五棱柱盒子(直棱柱),圖3是其底面,在五邊形ABCDE中,BC=12cm,AB=CD=6cm,∠ABC=∠BCD=120°,∠EAB=∠EDC=90°。
(1)試判斷圖3中AE與DE的數(shù)量關(guān)系,并加以證明。
(2)圖2中的五棱柱盒子可按圖4所示的示意圖,將矩形紙板剪切折合而成,那么這個(gè)矩形紙板的長(zhǎng)和寬至少為多少cm?請(qǐng)直接寫(xiě)出結(jié)果(途中實(shí)線表示剪切線,虛線表示折痕,紙板厚度及剪切接縫處損耗忽略不計(jì))。
對(duì)于問(wèn)題(1)的解答,需要學(xué)生會(huì)對(duì)所給五邊形進(jìn)行“補(bǔ)形”:延長(zhǎng)EA、ED分別交直線BC于點(diǎn)M、N(如圖5),將已知的五邊形“補(bǔ)”為三角形來(lái)解答。
而這種思維的培養(yǎng)在哪里滲透比較合適呢?
人教版八年級(jí)上冊(cè)教材“11.3.2 多邊形的內(nèi)角和”這節(jié)內(nèi)容的例2是這樣的:
如圖,在六邊形的每個(gè)頂點(diǎn)處各取一個(gè)外角,這些外角的和叫做六邊形的外角。六邊形的外角和等于多少?
分析:考慮以下問(wèn)題:
(1)任何一個(gè)外角同與它相鄰的內(nèi)角有什么關(guān)系?
(2)六邊形的6個(gè)外角加上與它們相鄰的內(nèi)角,所得的總和是多少?
(3)上述總和與六邊形的內(nèi)角和、外角和有什么關(guān)系?
聯(lián)系這些問(wèn)題,考慮外角和的求法。
課本中的分析是引導(dǎo)學(xué)生思考“六邊形的6個(gè)外角加上與它們相鄰的內(nèi)角,所得的總和是多少”,然后由此得出六邊形的外角和為360度,進(jìn)而得出多邊形的外角和是360度。
筆者在引導(dǎo)學(xué)生按課本思路解決完之后,又引導(dǎo)學(xué)生思考:在探究多邊形的內(nèi)角和時(shí),我們是將多邊形轉(zhuǎn)化為三角形來(lái)解決的,那么我們能否將六邊形的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角形問(wèn)題來(lái)解決呢?在筆者的引導(dǎo)下,有的同學(xué)將六邊形“補(bǔ)”成了一個(gè)三角形(如圖)。我及時(shí)地將這種圖形呈現(xiàn)給同學(xué)們,讓同學(xué)們思考如何利用這種圖形求六邊形的外角和。在這種圖形的指引下,同學(xué)們更是想出兩種求六邊形的外角和的方法。第一種方法是利用三角形的內(nèi)角和是180度解決的;而第二種方法卻是將六邊形的外角和轉(zhuǎn)化為剛學(xué)過(guò)的“三角形的外角和是360度”來(lái)解決的。真是讓人驚嘆??!
通過(guò)這樣的引導(dǎo),不僅讓學(xué)生深刻地了解和掌握了本節(jié)知識(shí),而且還體驗(yàn)到了多邊形與三角形的圖形與知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,真切地讓學(xué)生感受到了數(shù)學(xué)的和諧美、統(tǒng)一美!