人教版八年级数学上册教案: 13.4第1课时 课题学习 最短路径问题(1)
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人教版数学八年级上册《13.4 课题学习最短路径问题》说课稿1一. 教材分析人教版数学八年级上册《13.4 课题学习最短路径问题》这一节,是在学生学习了平面直角坐标系、一次函数、二次函数等基础知识后,引入的一个新的课题。
本节内容主要介绍了最短路径问题的概念、求解方法以及应用。
通过本节内容的学习,使学生能够了解最短路径问题的背景,掌握解决最短路径问题的方法,提高学生解决实际问题的能力。
二. 学情分析学生在学习本节内容前,已经掌握了平面直角坐标系、一次函数、二次函数等基础知识,具备了一定的逻辑思维能力和问题解决能力。
但是,对于最短路径问题,学生可能较为陌生,需要通过实例讲解和练习,使学生理解和掌握。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:了解最短路径问题的概念,掌握解决最短路径问题的方法,能够运用所学知识解决实际问题。
2.过程与方法目标:通过合作交流,培养学生解决问题的能力,提高学生的逻辑思维能力。
3.情感态度与价值观目标:激发学生学习数学的兴趣,培养学生积极思考、勇于探索的精神。
四. 说教学重难点1.教学重点:最短路径问题的概念、求解方法。
2.教学难点:如何运用所学知识解决实际问题。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用启发式教学法、案例教学法、合作交流法。
2.教学手段:利用多媒体课件、板书、教学卡片等辅助教学。
六. 说教学过程1.导入新课:通过一个实际问题,引入最短路径问题的概念。
2.讲解新课:讲解最短路径问题的求解方法,结合实例进行分析。
3.练习巩固:学生独立完成课后练习题,教师进行讲解和指导。
4.拓展延伸:引导学生思考如何将所学知识应用到实际问题中。
5.课堂小结:总结本节课的主要内容和知识点。
七. 说板书设计板书设计如下:最短路径问题1.概念:从起点到终点的最短路线2.求解方法:b.动态规划法3.应用:实际问题解决八. 说教学评价1.课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
13.4课题学习最短路径问题【教学目标】1.知识与技能:通过对最短路径的探索,进一步理解和掌握两点之间线段最短和垂线段最短的性质.2.过程与方法:让学生经历运用所学知识解决问题的过程,培养学生解决问题的能力,掌握探索最短路径的思想方法.3.情感态度与价值观:在数学学习活动中,获得成功的体验,树立自信心.【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,培养学生解决实际问题的能力;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.【教学方法】情境学习法、探究实践法.【教学过程】新课导入:创设情境,提出问题:问题1:如图,连接A,B两点的所有连线中,哪条最短?为什么?答:②最短,因为两点之间,线段最短问题2:如图,点P是直线l外一点,点P与该直线l上各点连接的所有线段中,哪条最短?为什么?答:PC最短,因为垂线段最短.“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,我们称之为最短路径问题.本节将利用数学知识探究数学史的著名的“牧马人饮马问题”及“造桥选址问题”.深入学习最短路径问题.由复习相关问题入手,为后面学习做好铺垫.新课讲授:(一)牧人饮马问题问题:如图,牧马人从点A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地,牧马人到河边的什么地方饮马,可使所走的路径最短?把实际问题抽象为数学作图问题:在直线l上求作一点C,使AC+BC最短问题.动手探究:探究1:现在假设点A,B分别是直线l异侧的两个点,如何在l上找到一个点,使得这个点到点A,点B的距离的和最短?解:连接AB,与直线l相交于一点C.根据是“两点之间,线段最短”,可知这个交点即为所求.探究2:如果点A,B分别是直线l同侧的两个点,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?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.探究3:你能用所学的知识证明AC +BC最短吗?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′.②AC +BC= AC +B′C = AB′,② AC′+BC′= AC′+B′C′.在②AB′C′中,AB′<AC′+B′C′,②AC +BC<AC′+BC′.即AC +BC最短.例1:如图,已知点D,点E分别是等边三角形ABC中BC,AB边的中点,AD=5,点F是AD边上的动点,求BF+EF的最小值.解:△ABC为等边三角形,点D是BC边的中点,∴AD⊥BC,AB=BC,BD=CD,∴点B与点C关于直线AD对称.∵点F 在AD 上,∴BF =CF ,∴BF +EF =CF +EF ,∴连接CE ,线段CE 的长即为BF +EF 的最小值.∵当CE ⊥AB 时,CE 最小,∴当CE ⊥AB 时,BF +EF 的最小值.∵12AB ·CE =12BC ·AD ,∴CE =AD =5, ∴BF +EF 的最小值是5.归纳结论:求线段和的最小值问题:找准对称点是关键,而后将求线段长的和转化为求某一线段的长,而再根据已知条件求解.(二)造桥选址问题活动探究:如图,A 和B 两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN .桥造在何处可使从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)?抽象出数学习题思考:N 在直线b 的什么位置时,AM +MN +NB 最小?由于河岸宽度是固定的,因此当AM +NB 最小时,AM +MN +NB 最小.AM 沿与河岸垂直的方向平移,点M 移到点N ,点A 移到点A ′,则AA ′ = MN ,AM + NB = A ′N + NB . 这样问题就转化为:当点N 在直线b 的什么位置时, A ′N +NB 最小?如图,连接A ′B 与b 相交于N ,N 点即为所求.试说明桥建在M ′N ′上时,从A 到B 的路径AMNB 增大.(两点之间线段最短)例2:如图,荆州古城河在CC ′处直角转弯,河宽相同,从A 处到B 处,须经两座桥:DD ′,EE ′(桥宽不计),设护城河以及两座桥都是东西、南北方向的,怎样架桥可使ADD ′E ′EB 的路程最短?解:作AF ②CD ,且AF =河宽,作BG ②CE ,且BG =河宽,连接GF ,与河岸相交于E ′,D ′.作DD ′,EE ′即为桥.理由:由作图法可知,AF //DD ′,AF =DD ′,则四边形AFD ′D 为平行四边形,于是AD =FD ′, 同理,BE =GE ′,由两点之间线段最短可知,GF最小.归纳结论:在解决最短路径问题时,我们通常利用轴对称、平移等变换把未知问题转化为已解决的问题,从而作出最短路径的选择.课堂练习:A地出发,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回到B处,请画出最短路径.解:如图所示,AP+PQ+BQ最短.2.(1)如图②,在AB直线一侧C,D两点,在AB上找一点P,使C,D,P三点组成的三角形的周长最短,找出此点并说明理由.(2)如图②,在②AOB内部有一点P,是否在OA,OB上分别存在点E,F,使得E,F,P三点组成的三角形的周长最短,找出E,F两点,并说明理由.(3)如图②,在②AOB内部有两点M,N,是否在OA,OB上分别存在点E,F,使得E,F,M,N,四点组成的四边形的周长最短,找出E,F两点,并说明理由.答案:课堂小结:说一说哪些问题是线段最短问题.说一说牧民饮马问题的解决方法和原理.说一下造桥选址类问题的解决方法和原理.作业布置:1.如图,在直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(1,4)和(3,0),点C是y轴上的一个动点,且A,B,C三点不在同一条直线上,当△ABC的周长最小时点C的坐标是()A.(0,3)B.(0,2)C.(0,1)D.(0,0)答案:A2.完成本节配套习题.【板书设计】最短路径问题的解题原理:线段公理和垂线段最短.最短路径问题的分类:饮马问题和造桥选址问题.饮马问题的解题方法:轴对称知识+线段公理.造桥选址问题的解题方法:关键是将固定线段“桥”平移.【课后反思】创设与学生生活环境、知识背景相关的教学情境,以生动活泼的形式呈现有关内容,教学时,根据本课内容特点,尽可能的让学生动手实践,通过探索交流获取作图方法.。
l A 13.4课题学习 最短路径问题(第1课时)一、教学内容分析本节课是人教版八年级数学上册第十三章《轴对称》的课题学习,在学习了三角形、全等三角形及轴对称这三章后,学生全面掌握了轴对称这一特殊全等形,从而具备了解决本课问题的知识基础。
课题学习中,总共提出了两个问题,分别利用轴对称和平移解决,第1课时准备解决第一个问题。
二、教学目标分析数学来源于生活,因此,要让学生会将生活中的实际问题转化成数学问题,用数学中的图形、符号来表示生活中的实例。
同时,根据本节课的要求,能够利用轴对称来解决此类问题。
基于以上考虑,确定本节课的教学目标和重难点如下:1、能够将实际问题转化成数学问题,完成具体到抽象的转换;2、能利用轴对称解决简单的最短路径问题;3、通过具体实例感受数学来源生活、服务生活,调动学生的数学学习兴趣,培养学生的数学应用意识。
重点:利用轴对称解决两条线段和最短问题难点:如何把问题转化成“两点之间,线段最短”三、教学过程设计1、知识储备轴对称性质,跟“最短”有关的定理“两点之间,线段最短”,“点到直线的所有连线中,垂线段最短”。
如图,牧马人从A 地出发,到一条笔直的河边l 饮马,到河边的什么地方最近?若牧马人从A 地出发,淌过笔直的小河l 到另一边的B 地,怎样的路径最短?【设计意图】让学生回忆旧知,为解决问题准备好称手的工具。
2、问题铺垫如图,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,使得这个点到点A 、B 的距离和最短?容易寻找到方法:连接AB ,与直线l 的交点即为所求,根据“两点之间,线段最短”可证l A lB'明。
【设计意图】从已有知识出发,给出一个解决问题的基础。
3、情景导入如图,牧马人从A 地出发,到一条笔直的河边l 饮马,然后到B 地,牧马人到河边的什么地方饮马,可使所走的路径最短?转换成数学问题:如图,把河边l 近似地看成一条直线,在直线l 上寻找一处点C ,使得AC+BC 的和最小。
人教版八年级数学上册教学设计:13.4 课题学习最短路径问题一. 教材分析人教版八年级数学上册第十三章第四节“课题学习最短路径问题”主要是让学生了解最短路径问题的背景和意义,掌握利用图的性质和算法求解最短路径问题的方法。
通过本节课的学习,学生能够将所学的图的知识应用到实际问题中,提高解决问题的能力。
二. 学情分析学生在学习本节课之前,已经掌握了图的基本概念和相关性质,如顶点、边、连通性等。
同时,学生也学习了一定的算法知识,如排序、查找等。
因此,学生在学习本节课时,能够将已有的知识和经验与最短路径问题相结合,通过自主探究和合作交流,理解并掌握最短路径问题的求解方法。
三. 教学目标1.了解最短路径问题的背景和意义,能运用图的性质和算法求解最短路径问题。
2.提高学生将实际问题转化为数学问题的能力,培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。
3.增强学生合作交流的意识,提高学生的团队协作能力。
四. 教学重难点1.教学重点:最短路径问题的求解方法及其应用。
2.教学难点:理解并掌握最短路径问题的求解算法,能够灵活运用到实际问题中。
五. 教学方法1.情境教学法:通过引入实际问题,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探究。
2.算法教学法:以算法为主线,引导学生了解和掌握最短路径问题的求解方法。
3.合作学习法:学生进行小组讨论和合作交流,共同解决问题,提高团队协作能力。
六. 教学准备1.准备相关实际问题的案例,如城市间的道路网络、网络通信等。
2.准备算法教学的PPT,以便在课堂上进行讲解和演示。
3.准备练习题和拓展题,以便进行课堂练习和课后巩固。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过展示实际问题案例,如城市间的道路网络,引导学生了解最短路径问题的背景和意义。
提问:如何找到两点之间的最短路径?引发学生的思考和兴趣。
2.呈现(10分钟)讲解最短路径问题的求解方法,如迪杰斯特拉算法、贝尔曼-福特算法等。
通过PPT演示算法的具体步骤和过程,让学生清晰地了解算法的原理和应用。
八年级数学上册 13.4 课题学习最短路径问题说课稿(新版)新人教版一. 教材分析八年级数学上册13.4课题学习“最短路径问题”是新人教版教材中的一项重要内容。
这一节内容是在学生掌握了平面直角坐标系、一次函数、几何图形的性质等知识的基础上进行学习的。
本节课的主要内容是最短路径问题的研究,通过实例引导学生了解最短路径问题的背景和意义,学会利用图论知识解决实际问题。
教材中给出了两个实例:光纤敷设和城市道路规划,让学生通过解决这两个实例来理解和掌握最短路径问题的求解方法。
二. 学情分析八年级的学生已经具备了一定的数学基础,对于平面直角坐标系、一次函数等知识有了一定的了解。
但是,对于图论知识以及如何利用图论解决实际问题还比较陌生。
因此,在教学过程中,我需要引导学生理解和掌握图论知识,并能够将其应用到实际问题中。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:让学生了解最短路径问题的背景和意义,掌握利用图论知识解决最短路径问题的方法。
2.过程与方法目标:通过解决实际问题,培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观目标:培养学生对数学的兴趣,让学生体验到数学在实际生活中的应用价值。
四. 说教学重难点1.教学重点:最短路径问题的求解方法。
2.教学难点:如何将实际问题转化为图论问题,并利用图论知识解决。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用问题驱动法,引导学生通过解决实际问题来学习和掌握最短路径问题的求解方法。
2.教学手段:利用多媒体课件辅助教学,通过展示实例和动画效果,帮助学生更好地理解和掌握知识。
六. 说教学过程1.导入:通过展示光纤敷设和城市道路规划的实例,引导学生了解最短路径问题的背景和意义。
2.新课导入:介绍图论中最短路径的概念和相关的数学知识。
3.实例分析:分析光纤敷设和城市道路规划两个实例,引导学生将其转化为图论问题。
4.方法讲解:讲解如何利用图论知识解决最短路径问题,包括迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法等。
13.4 课题学习 最短路径问题1.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.(重点) 2.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) 一、情境导入相传,古希腊有一位久负盛名的学者,名叫海伦.有一天,一位将军专程拜访海伦,求教一个百思不得其解的问题:从图中的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?二、合作探究 探究点:最短路径问题 【类型一】 两点的所有连线中,线段最短 如图所示,在河a 两岸有A 、B 两个村庄,现在要在河上修建一座大桥,为方便交通,要使桥到这两村庄的距离之和最短,应在河上哪一点修建才能满足要求?(画出图形,做出说明)解析:利用两点之间线段最短得出答案.解:如图所示,连接AB 交直线a 于点P ,此时桥到这两村庄的距离之和最短.理由:两点之间线段最短.方法总结: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.【类型二】 运用轴对称解决距离最短问题在图中直线l 上找到一点M ,使它到A ,B 两点的距离和最小.解析:先确定其中一个点关于直线l 的对称点,然后连接对称点和另一个点,与直线l 的交点M 即为所求的点.解:如图所示:(1)作点B 关于直线l 的对称点B ′;(2)连接AB ′交直线l 于点M ;(3)点M 即为所求的点.方法总结:利用轴对称解决最值问题应注意题目要求,根据轴对称的性质、利用三角形的三边关系求解. 【类型三】最短路径选址问题 如图,小河边有两个村庄A ,B ,要在河边建一自来水厂向A 村与B 村供水.(1)若要使厂址到A ,B 两村的距离相等,则应选择在哪建厂(要求:保留作图痕迹,写出必要的文字说明)? (2)若要使厂址到A ,B两村的水管最短,应建在什么地方?解析:(1)欲求到A 、B 两村的距离相等,即作出AB 的垂直平分线与EF 的交点即可,交点即为厂址所在位置;(2)利用轴对称求最短路线的方法是作出A 点关于直线EF 的对称点A ′,再连接A ′B 交EF 于点N ,即可得出答案.解:(1)作出AB 的垂直平分线与EF 的交点M ,交点M 即为厂址所在位置;(2)如图所示:作A 点关于直线EF 的对称点A ′,再连接A ′B 交EF 于点N ,点N 即为所求.【类型四】 运用轴对称解决距离之差最大问题如图所示,A ,B 两点在直线l 的两侧,在l 上找一点C ,使点C 到点A、B 的距离之差最大.解析:此题的突破点是作点A (或B )关于直线l 的对称点A ′(或B ′),作直线A ′B (AB ′)与直线l 交于点C ,把问题转化为三角形任意两边之差小于第三边来解决.解:如图所示,以直线l 为对称轴,作点A 关于直线l 的对称点A ′,A ′B 的连线交l 于点C ,则点C 即为所求.理由:在直线l 上任找一点C ′(异于点C ),连接CA ,C ′A ,C ′A ′,C ′B .因为点A ,A ′关于直线l 对称,所以l 为线段AA ′的垂直平分线,则有CA =CA ′,所以CA -CB =CA ′-CB =A ′B .又因为点C ′在l 上,所以C ′A =C ′A ′.在△A ′BC ′中,C ′A -C ′B =C ′A ′-C ′B <A ′B ,所以C ′A ′-C ′B <CA -CB .方法总结:如果两点在一条直线的同侧,过两点的直线与原直线的交点处构成线段的差最大,如果两点在一条直线的异侧,过两点的直线与原直线的交点处构成的线段的和最小,都可以用三角形三边关系来推理说明,通常根据最大值或最小值的情况取其中一个点的对称点来解决.三、板书设计课题学习 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.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.通过本节课进一步体会数学与自然及人类社会的密切联系,了解数学的价值.在互动交流活动中,学习从不同角度理解问题,寻求解决问题的方法,并有效地解决问题.体会在解决问题中与他人合作的重要性.体会运用数学的思维方式观察、分析现实社会,解决日常生活中和其他学科中的问题,增强应用数学的意识.。
八年级数学上册 13.4 课题学习最短路径问题教学设计(新版)新人教版一. 教材分析“课题学习最短路径问题”是人教版八年级数学上册第13.4节的内容。
这部分内容主要让学生了解最短路径问题的实际应用,学会使用图论中的最短路径算法来解决实际问题。
教材通过引入一个实际问题,引导学生探讨并找出解决问题的方法,从而培养学生解决问题的能力和兴趣。
二. 学情分析八年级的学生已经掌握了图论的基本知识,如图的定义、图的表示方法等。
但是,对于图的最短路径问题,学生可能还没有直观的理解和认识。
因此,在教学过程中,教师需要结合学生的已有知识,通过实例讲解、动手操作等方式,帮助学生理解和掌握最短路径问题。
三. 教学目标1.知识与技能目标:让学生了解最短路径问题的实际应用,学会使用图论中的最短路径算法来解决实际问题。
2.过程与方法目标:通过探讨实际问题,培养学生解决问题的能力和兴趣。
3.情感态度与价值观目标:培养学生对数学的热爱,提高学生解决实际问题的能力。
四. 教学重难点1.教学重点:最短路径问题的实际应用,图论中的最短路径算法。
2.教学难点:如何引导学生从实际问题中抽象出最短路径问题,并运用图论知识解决。
五. 教学方法1.情境教学法:通过引入实际问题,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探究。
2.实例讲解法:通过具体的实例,讲解最短路径问题的解决方法,帮助学生理解和掌握。
3.动手操作法:让学生亲自动手操作,加深对最短路径问题的理解。
六. 教学准备1.教学素材:准备一些实际问题的案例,以及相关的图论知识介绍。
2.教学工具:多媒体教学设备,如PPT等。
3.学生活动:让学生提前预习相关内容,了解图论的基本知识。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个实际问题引入最短路径问题,激发学生的学习兴趣。
例如,讲解从一个城市到另一个城市,如何找到最短的路线。
2.呈现(15分钟)讲解最短路径问题的定义,以及图论中最短路径算法的基本原理。
通过PPT等教学工具,展示相关的知识点,让学生直观地了解最短路径问题。
《课题学习:最短路径问题》教学设计一、课程标准解读及地位作用(1)课程标准解读:《课题学习:最短路径问题》属于综合与实践这一部分,这节课就是综合运用所学的数学思想、方法、知识、技能解决一些生活和社会中的问题,以实际生活中的问题为载体,以学生自主参与为主的学习活动,是培养学生应用意识、创新意识、过程经验很重要的载体,通过课题学习能够把知识系统化,解决一些实际问题。
针对问题情境,学生借助所学知识和生活经验独立思考或与他人合作,经历发现问题和提出问题、分析问题和解决问题的全过程,感悟数学各部分内容之间、数学与实际生活之间及其他学科的联系,激发学生学习数学的兴趣,加深学生对所学数学内容的理解。
这种类型的课程应该“少而精”的原则,保证每学期至少一次,可以在课堂上完成,也可以将课内外结合.(2)地位及作用:《课题学习:最短路径问题》位于人教版八年级上第十三章《轴对称》,为让学生能灵活的运用两点之间线段最短、合理使用轴对称、平移等解决最短路径问题而设置的一节课。
本节课是在学习轴对称、等腰三角形的基础上,引导学生探究如何利用线段公理解决最短路径问题。
它既是轴对称、平移、等腰三角形知识运用的延续,又能培养学生自主探究,学会思考,在知识与能力转化上起到桥梁作用.二、教学内容和内容解析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、旋转等进行变换进行研究.这节课我以数学史中的一个经典问题---将军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值问题,再利用轴对称将线段和最小值问题转化为“两点之间,线段最短”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.三、目标和目标解析1、目标:能利用轴对称能利用轴对称和平移变换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”,经历将实际问题抽象为数学的线段和最小值问题的过程;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“桥梁“的作用,感悟转化思想.四、教学问题诊断分析最短路径问题从本质上说是最值问题,作为初中生,在此前很少涉及最值问题,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。
教学设计13.4最短路径问题永顺县溪州中学彭善玉一、教学设计思路:本节课是人民教育出版社出版九年制义务教育数学课本八年级数学《最短路径问题》,教材为我们提供了最短路径的概念和探索方法以及相应练习题。
这节课与实际生活息息相关,在内容上,它将两点之间线段最短,轴对称的性质紧密结合起来。
通过这节课的学习,可以培养学生探索与归纳能力,体会数学建模的思想,学会从复杂题目中找到原始的基本的数学模型。
本节课借鉴了美国教育家杜威的“在做中学”的理论和叶圣陶先生所倡导的“解放学生的手,解放学生的大脑,解放学生的时间”的思想,采用了我校“六步四维一体”的教学模式,启发式、探究式教学方法,整个探究学习的过程充满了师生之间,生生之间的交流和互动,体现了教师是教学活动的组织者、引导者、合作者,学生是学习的主体。
利用学生的好奇心设疑、解疑,组织活泼互动、有效的教学活动,鼓励学生积极参与,大胆猜想证明,使学生在自主探索和合作交流中理解和掌握本节课的内容。
利用课件、微课、几何画板辅助教学,适时呈现问题情景,以丰富学生的感性与理性认识,增强直观效果,提高课堂效率。
二、教学目标1、知识与技能:(1)理解并掌握平面内位于直线同侧两个点,如何在直线上找到一个点,使得两点到直线上这点距离之和最小问题。
(2)能利用轴对称解决实际问题中的最短路径问题。
(3)通过独立思考,合作探究,培养学生运用数学知识解决实际问题的基本能力,感受学习成功的快乐。
2、过程与方法:(1)通过自主画图,小组讨论,共同比较等教学活动,探索与轴对称有关的最短路径问题,感受数学思考过程的条理性,发展推理能力和语言表达能力。
(2)通过几何画板把抽象问题具体化,直观地观察、分析把折线问题转化直线问题,体会转化思想在几何中的运用,让学生尝试从不同的角度寻求解决问题的方法,同时让学生体会从特殊到一般的认识问题的方法。
在解决问题的过程中渗透“化归”的思想,(3)能够倾听其他同学的发言,并能把自己的想法与其他同学交流,体会合作学习的过程与方法,感受合作的愉快。
课题学习最短路径问题~将军饮马一、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”为基础知识,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——“将军饮马问题”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”问题.基于以上分析,确定本节课的教学重点是: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,培养学生解决实际问题的能力.二、目标和目标解析1.教学目标能利用轴对称解决简单的最短路径问题,体会图形的变换在解决最值问题中的作用,感悟转化思想,进一步获得数学活动的经验,增强应用意识.2. 教学目标解析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极值问题,作为八年级的学生,在此之前很少接触,解决这方面问题的经验尚显不足,特别是面对具有实际背景的极值问题,更会感到陌生,无从下手.对于直线异侧的两点,怎样在直线上找到一点,使这一点到这两点的距离之和最小,学生很容易想到连接这两点,所连线段与直线的交点就是所求的点.但对于直线同侧的两点,如何在直线上找到一点,使这一点到这两点的距离之和最小,一些学生会感到茫然,找不到解决问题的思路.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,学生想不到,不会用.教学时,教师可从“直线同侧的两点”过渡到“直线异侧的两点”,为学生搭建“脚手架”.在证明“最短”时,教师可告诉学生,证明“最大”“最小”这类问题,常常要另选一个量,通过与求证的那个“最大”“最小”的量进行比较来证明.由于另取的点具有任意性,所以结论对于直线上的每一点(C点除外)都成立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,一位将军专程拜访海伦,求教一个百思不得其解的问题:从图中的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“将军饮马问题”.你能将这个问题抽象为数学问题吗?师生活动:学生尝试回答,并相互补充,最后达成共识:(1)将A,B 两地抽象为两个点,将河l 抽象为一条直线;(2)在直线l上找到一点C,使AC与BC 的和最小?【设计意图】学生通过动手操作,在具体感知轴对称图形特征的基础上,抽象出轴对称图形的概念.2.解决数学问题问题2 如图,点A,B 在直线l 的同侧,在直线l上找到一点C,使AC 与BC 的和最小?师生活动:学生独立思考,尝试画图,相互交流.如果学生有困难,教师可作如下提示:(1)如果点B在点A的异侧,如何在直线l上找到一点C,使AC 与BC的和最小(2)现在点B与点A在同侧,能否将点B移到l 的另一侧点处,且满足直线l上的任意一点C,都能保持CB=CB’?(3)你能根据轴对称的知识,找到(2)中符合条件的点吗?师生共同完成作图,如下图.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】教师一步一步引导学生,如何将同侧的两点转化为异侧的两点,为问题的解决提供思路,渗透转化思想.3.证明AC +BC “最短”问题3 你能用所学的知识证明AC +BC最短吗?师生活动:学生独立思考,相互交流,师生共同完成证明过程.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但不重合)?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】让学生体会作法的正确性,提高逻辑思维能力.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,相互补充.【设计意图】学生在反思中,体会轴对称的桥梁作用,感悟转化思想,丰富数学活动经验.4.反思→提炼模型异侧型→同侧型→横向平移后的异侧型→横向平移后的同侧型→纵向平移后的异侧型→变式5.实战分析1.如图,正△ABC的边长为2,过点B的直线l⊥AB,且△ABC与△A′BC′关于直线l对称,D为线段BC′上一动点,则AD+CD的最小值是()A.4 B.3C.2D.2+师生活动:学生分析判断属于哪种模型,教师适时点拨.【设计意图】让学生进一步巩固解决最短路径问题的基本策略和基本方法.2.已知点A(3,4),点B(﹣1,1),在x轴上另取两点E,F(点E在点F 的左侧),且EF=1,线段EF在x上平移,线段EF平移至何处时,四边形ABEF 的周长最小?求出此时点E的坐标.师生活动:学生分析判断属于哪种模型,教师适时点拨.【设计意图】让学生进一步巩固解决最短路径问题的基本策略和基本方法.6.归纳小结教师和学生一起回顾本节课所学主要内容,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?师生活动:教师引导,学生小结.【设计意图】:引导学生把握研究问题的基本策略和方法,体会轴对称在解决最短路径问题中的作用,感悟转化思想的重要价值.7.布置作业:把两个练习完成.。
13.4 课题学习最短路径问题第一课时一、内容和内容解析1.内容最短路径问题——将军饮马问题2.内容解析本节课主要以“轴对称知识”、“两点之间,线段最短”、“三角形三边关系”等为基础,来解决数学史上的一个经典问题——“将军饮马问题”,让学生经历将实际问题抽象为数学中的线段和最小问题,接着利用轴对称将线段和最小问题转化为“两点之间,线段最短”的问题,然后再利用“三角形三边关系”对作图进行证明。
最后让学生对所学知识加以应用。
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,培养学生解决实际问题的能力。
二、目标和目标解析1.教学目标(1)能将实际问题中的“地点”、“一排商铺”抽象为数学中的“点”、“线”,把实际问题抽象为数学问题;(2)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”的问题;(3)能通过逻辑推理证明所求距离最短;(4)体会图形的变换在解决最值问题中的作用,感悟转化思想,进一步获得数学活动的经验,增强应用意识。
2.目标解析(1)将实际问题抽象成数学问题是学生的应具备的能力。
数学来源生活,服务生活。
(2)学生学会将用轴对称最短路径变为“两点之间线段最短”问题三、教学问题诊断分析学生在之前已经学习了“两点之间,线段最短”、“三角形三边关系”、“轴对称”等知识,知道如何去找某点关于某条直线的对称点,为本节课的学习打下了基础。
但是如何将将军饮马问题中的同侧两点问题转化为异侧两点问题,最终用“两点之间线段最短”解决,这是学生不易理解的地方。
本节课教学难点:如何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;在实际问题中运用最短路径模型灵活解决问题。
关键:运用好数形结合的思想,特别是从轴对称和线段的性质入手,利用轴对称转移线段,从而获得求线段之和最短问题的直观形象,以便准确理解本节课的内容。
四、教学过程设计1.故事引入,引出课题问题1 同学们你们取过包裹快递吗?你们知道双十一吗?播放《直击双11物流现场》视频,激发学生学习兴趣。
人教版八年级上册数学说课稿《13.4 课题学习最短路径问题》一. 教材分析《13.4 课题学习最短路径问题》是人教版八年级上册数学的一章内容。
本章主要介绍了最短路径问题的相关知识和方法。
通过本章的学习,学生能够理解最短路径问题的意义,掌握解决最短路径问题的方法,并能够应用到实际问题中。
在教材中,首先介绍了最短路径问题的定义和意义,然后通过图的表示方法引出最短路径问题的解决方法。
接着,教材介绍了两种常用的最短路径算法:迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法。
最后,教材通过一些实际问题,让学生应用所学的知识解决实际问题。
二. 学情分析学生在学习本章内容之前,已经学习了图的概念和相关性质,对图的基本操作有一定的了解。
同时,学生也学习了算法的基本概念和方法,具备一定的编程能力。
然而,学生对于最短路径问题的理解和应用可能还存在一些困难。
因此,在教学过程中,需要引导学生理解最短路径问题的意义,并通过实际问题激发学生的学习兴趣。
此外,学生需要通过实践活动,掌握解决最短路径问题的方法,并能够应用到实际问题中。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:学生能够理解最短路径问题的定义和意义,掌握解决最短路径问题的方法,并能够应用到实际问题中。
2.过程与方法目标:学生能够通过实践活动,培养解决问题的能力和团队合作的能力。
3.情感态度与价值观目标:学生能够培养对数学的兴趣和好奇心,培养积极的学习态度和团队合作的精神。
四. 说教学重难点1.教学重点:学生能够理解最短路径问题的定义和意义,掌握解决最短路径问题的方法。
2.教学难点:学生能够理解和应用迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法解决实际问题。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用问题驱动的教学方法,通过实际问题引导学生学习最短路径问题的解决方法。
2.教学手段:利用多媒体课件和网络资源,展示实际问题和算法流程,帮助学生理解和应用知识。
六. 说教学过程1.引入新课:通过一个实际问题,引出最短路径问题的定义和意义。