最短路径问题(将军饮马为题) 优秀教案
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最短路径问题(将军饮马为题)优秀教案
人教版八年级上册第十三章轴对称课题学习最短路径问题
教学设计
三、探究新知,教师主导
1、师生一起借助信息技术探究“将军饮马问题(一)”
传说亚历山大城有一位精通数学和物理的学者,名叫海伦.一天,一位罗马将军专程去拜访他,向他请教一个百思不得其解的问题:将军每天骑马从城堡出发,到军营,途中马要到小溪边饮水一次。
将军
2、设想如果点A与点B在直线异侧,应该怎样找到点C的位置,由此及彼得出:利用轴对称可以先找到点A关于直线l的对称点A’,连接A’B,与直线l相较于点C,点就是所求做的点。
5、巩固练习
四、合作探究、学生主体
1、“将军饮马问题(二)”:牧马人从A地出发,先到草地边的某一处牧马,再到河边饮马,然后回到B处,请画出最短路径。
学生通过小组合作,把实际问题转化成数学问题。
、小组合作,画出最短路径。
五、课堂小结
引导学生自己总结本课收获
六、作业
七、教学反思:
1.思得:信息技术的应用大大提高了学生学习数学的兴趣,其中最为明显的有两点,一是利用几何画板,让学生观察随着点C位置的变化,AC+BC的值随之变化,只有当点C在点A的对称点A’与点B 的连线与直线l的焦点时最小。
二是练习题的网上提交,既激发了孩子们练习的热情、时间观念,又节省了教师批阅时间。
2、思失:最短的证明不能单靠信息技术,还是应该逐步书写过程步骤,板书的尺规作图还是必须的。
初中数学将军饮马教案一、教学目标:1. 知识与技能:让学生掌握将军饮马问题的解法,培养学生的几何思维和解决问题的能力。
2. 过程与方法:通过将军饮马问题的引入,让学生了解数学与实际生活的联系,学会运用数学知识解决实际问题。
3. 情感态度与价值观:激发学生学习数学的兴趣,培养学生的探究精神和合作意识。
二、教学内容:1. 将军饮马问题的背景及意义。
2. 将军饮马问题的解法及步骤。
3. 将军饮马问题在实际生活中的应用。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:将军饮马问题的解法及步骤。
2. 教学难点:如何运用几何知识解决实际问题。
四、教学过程:1. 导入:讲解将军饮马问题的背景,让学生了解数学与实际生活的联系。
2. 新课讲解:讲解将军饮马问题的解法,引导学生掌握解题步骤。
3. 案例分析:分析实际生活中的将军饮马问题,让学生学会运用数学知识解决实际问题。
4. 课堂练习:布置将军饮马问题相关的练习题,巩固所学知识。
5. 总结与反思:让学生总结将军饮马问题的解法,反思自己在解决问题过程中的优点与不足。
五、教学策略:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究将军饮马问题的解法。
2. 利用多媒体教学手段,展示将军饮马问题的实际应用场景,增强学生的学习兴趣。
3. 组织小组讨论,培养学生的合作意识和团队精神。
4. 注重个体差异,针对不同学生的学习情况,给予适当的指导和帮助。
六、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,评价学生的学习状态。
2. 练习成果:评估学生在练习中的表现,检验学生对将军饮马问题解法的掌握程度。
3. 课后反馈:收集学生的学习反馈,了解学生在解决问题过程中的困惑和问题,为下一步教学提供参考。
七、教学资源:1. 多媒体课件:将军饮马问题的图片、视频等教学资源。
2. 练习题库:针对将军饮马问题设计的练习题。
3. 教学参考书:提供将军饮马问题相关的研究资料和教学方法。
八、教学进度安排:1. 第1-2课时:讲解将军饮马问题的背景及意义。
将军饮马的教案一、教学目标1.了解“将军饮马”问题的基本原理,掌握解决此类问题的方法。
2.通过实例分析,培养学生的数学思维能力和解题技巧。
3.激发学生对数学的兴趣,提高学习数学的积极性。
二、教学内容1.引入“将军饮马”问题:通过讲述古代将军饮马的故事,引出数学中的对称问题。
2.讲解基本原理:介绍“将军饮马”问题的基本原理,即两点之间线段最短。
3.实例分析:通过具体实例,让学生了解如何运用“将军饮马”原理解决实际问题。
4.练习与巩固:提供相关练习题,让学生在实际操作中掌握解题方法。
三、教学步骤1.导入新课:通过讲述古代将军饮马的故事,引出数学中的对称问题,激发学生的学习兴趣。
2.讲解基本原理:详细讲解“将军饮马”问题的基本原理,让学生明确线段最短的性质。
3.实例分析:通过具体实例,让学生了解如何运用“将军饮马”原理解决实际问题。
教师可以先演示一遍,然后让学生自己动手操作,加深理解。
4.练习与巩固:提供相关练习题,让学生在实际操作中掌握解题方法。
教师可以根据学生的实际情况进行个别辅导,确保每个学生都能掌握解题方法。
5.总结与回顾:对本节课的内容进行总结与回顾,让学生明确学习目标和学习内容。
6.布置作业:布置相关作业,让学生在课后继续巩固所学知识。
四、教学评价1.课堂表现:观察学生在课堂上的表现,评估他们对“将军饮马”问题的理解程度。
2.作业完成情况:检查学生的作业完成情况,评估他们对解题方法的掌握程度。
3.综合评价:根据学生的课堂表现和作业完成情况,综合评价他们的学习效果。
课题学习最短路径问题(笫1课时)教学目标1.了解将军饮马及造桥选址两个常见类型.2.会解答将军饮马及造桥选址中的最短路径问题.3.能初步应用将军饮马及造桥选址两个常见类型完成类似题目.教学重点难点1.将实际问题抽象为数学问题.2.解决最短路径问题教学内容将军饮马.教学过程一、导入新课问题1如下图,牧马人从A地出发,到一条笔直的河边/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?二、探究新知1.将实际问题抽象为数学问题师生活动:学生尝试回答,并相互补充,最后达成共识.(1)把A、B两地抽象为两个点;(2)把河边Z近似地看成一条直线(下图),C为直线Z上的一个动点,那么,上面的问题可以转化为:当点C在/的什么位置时,AC与CB的和最小.2.尝试解决数学问题(1)由这个问题,我们可以联想到下面的问题:如图,点A, 〃分别是直线?异侧的两个点,如何在2上找到一个点,使得这个点到点A、点〃的距离的和最短?•B利用已经学过的知识,可以很容易地解决上面的问题,即:连接与直线/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.(2)现在要解决的问题是:点A, B分别是直线2同侧的两个点,如何在2 上找到一个点,使得这个点到点A、点B的距离的和最短?(3)如何能把点B移到2的另一侧处,同时对直线2上的任一点C,都保持CB 与CB,的长度相等,就可以把问题转化为“上图”的情况,从而使新问题得到解决.(4)你能利用轴对称的有关知识,找到符合条件的点歹吗?学生独立思考后,尝试画图,完成问题.小组交流,师生共同补充得出:作出点B关于/的对称点B',利用轴对称的性质,可以得到CB'=CB (下右图).连接AB',则A夕与/的交点即为所求.3.师生共同分析,合作证明“AC+BC”最短.证明:如上右图,在直线/上的任一点C (与点C 不重合),连接AC, BC, BG 由轴对称的性质知:BC=B'C, BC=BC:.AC+BC=AC+B ,C=AB ,f AC ,+BC ,=AC+B f C ,.在△ ABC 中,AB ,<AC ,+B ,C ,,・•・ AC+BC<AC+BC. 即AC+BC 最短.提问:证明AC+BC 最短时,为什么要在直线/上任収一点C (与点C 不重合),证 明AC+BC<AC+BC2这里“C”的作用是什么?学生相互交流,教师适时点拨,最后达成共识.三、巩固练习已知P 是△ABC 的边BC 上的点,你能在AB 、AC 上分别确定一点Q 和几 使△P0R 的周长最短吗?学生独立完成,必要时教师点拨指导.课堂小结总结用数学解决实际问题的步骤.教学反思: 证明"I'・B'。
《最短路径问题》教学设计一、内容和内容解析1、教学内容《最短路径问题》是人教版八年级上册第十三章课题学习第1课时的内容.本节课的主要内容是解决由“将军饮马问题”引出的数学问题“两点在直线同侧求最短路径”以及“两线一点”,“两线两点”等最短路径问题.2、教学内容解析本节课是在学生学习了轴对称的知识以及“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”等知识的基础上,展开了本节课的求最短路径问题,这节课是轴对称知识的一个很好的应用,进一步巩固了轴对称的知识,使轴对称知识更加灵活,并在学生头脑中打下扎实的基础。
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一“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”(或“三角形两边之和大于第三边”)问题.3、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、教学目标及其解析1、教学目标:(1)理解并掌握平面内一条直线同侧两个点到直线上的某一点距离之和为最小值时点的位置的确定。
(2)能利用轴对称解决简单的最短路径问题。
(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能力。
2、目标解析:要求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:能另选一点,通过比较、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、学生学情分析八年级学生的观察、操作、猜想能力较强,但演绎推理、归纳和运用数学的意识比较薄弱,此年龄段的学生具有一定的探究精神和合作意识,能在一定的亲身经历和体验中获取一些数学知识,但在数学的说理上还不规范,演绎推理能力有待加强。
初中数学将军饮马教案教学目标:1. 理解并掌握“将军饮马”问题的解题方法及其应用;2. 能够运用轴对称的性质解决实际问题;3. 提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
教学内容:1. 将军饮马问题的背景及解题思路;2. 轴对称的性质及其在解决问题中的应用;3. 将军饮马问题的拓展与应用。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入问题:讲解唐朝诗人李颀的《古从军行》中的一句诗“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,提问学生是否知道这句诗中隐含着一个有趣的数学问题。
2. 学生思考并回答,教师总结:这个问题就是将军饮马问题。
二、新课讲解(20分钟)1. 讲解将军饮马问题的背景和解题思路,引导学生理解并掌握问题的解决方法。
2. 讲解轴对称的性质,引导学生了解轴对称在解决问题中的应用。
3. 通过例题讲解,让学生动手实践,巩固所学知识。
三、课堂练习(15分钟)1. 布置练习题,让学生独立完成,检验学生对知识的掌握程度。
2. 选取部分学生的作业进行讲解和评价,指出其中的错误和不足。
四、拓展与应用(10分钟)1. 讲解将军饮马问题的拓展,引导学生学会将问题进行拓展和应用。
2. 让学生举例说明轴对称在实际问题中的应用,分享自己的心得体会。
五、课堂小结(5分钟)1. 教师总结本节课的主要内容和知识点。
2. 学生分享自己在课堂上的收获和感悟。
教学评价:1. 课后作业的完成情况,检验学生对知识的掌握程度;2. 学生在课堂上的参与度和表现,评价学生的学习效果;3. 学生对拓展与应用部分的内容的理解和应用能力,评价学生的思维拓展能力。
教学反思:本节课通过讲解将军饮马问题,让学生了解了轴对称的性质及其在解决问题中的应用。
在教学过程中,要注意引导学生主动思考,培养学生的逻辑思维能力。
同时,要关注学生的学习反馈,及时调整教学方法和策略,提高教学效果。
《将军饮马问题》教案一、问题背景:唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河。
”诗中隐含着一个有趣的数学问题。
如图所示,诗中将军在观望烽火之后从山脚下的A点出发,走到河边饮马后再到B点宿营,请问怎样走使总的路程最短?B·营地A·山峰河流这个问题在古罗马时代就有了,传说在亚历山大城有位精通数学和物理的学者,名叫海伦。
一天,以为罗马将军专程拜访他,向他请教一个百思不其解的问题。
将军每天从军营A出发,先到河边饮马,然后再去河边同侧的B 营地开会,应怎样走使路程最短?这个问题很简单,海伦略加思索就解决了二、引用“饮马问题”:将军饮马问题,应用拓展到人教版八年级上册轴对称性质当中一实际应用问题:如图所示,要在燃气管道L上修建一个泵站,分别向A、B两镇供气,泵站修在管道的什么地方,可使所用的输气管线最短?B·镇A·镇L三、教学方法的探究:当教师在组织教学活动中,平铺直叙得讲,学生不易理解。
“将军饮马”问题,在学生理解方面,存在两大难点,一是如何利用轴对称的性质作出使得线路最短的点。
二是说明最短的理由,如何设计探究活动组织有意义的方法和策略,成为了突出重点、突破难点,化难为易的关键,可采用镜面反射的原理创设探究活动,使问题简单化,学生易于理解和掌握。
设想把河流看作诗一面平面镜,村庄A、B看作诗甲、乙两人,这样设计:甲、乙两人分别位于镜面的同侧A、B两点,甲、乙通过镜面分别看到自己的影子A′、B′。
如图,连接AB′,AB′与L交于C,甲、乙通过镜面都能看到对方的影子。
连接A′C与BC,探究:BALC C′A′B′(1)、AC与A′C,B′C与BC上存在什么关系,说明理由。
(2)、AC+B′C与AC+BC存在大小关系如何,说明理由。
(3)、平面镜L有异于C点的另外一点C′,连接AC′、BC′、B′C′,AC′+BC′与AC′+B′C′是否相等?AC′+BC′与AC+BC是否相等?不相等大小关系如何?说明理由。
最短路径问题(将军饮马问题)--教学设计最短路径问题——将军饮马问题及延伸湖南省永州市双牌县茶林学校熊东旭最短路径问题教学内容解析:本节课的主要内容是利用轴对称研究某些最短路径问题,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”“三角形两边之和大于第三边”为知识基础,有时还要借助轴对称、平移变换进行研究。
本节课以数学史中的一个经典故事----“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”的问题。
教学目标设置:1、能利用轴对称解决最短路径问题。
2、在解题过程能总结出解题方法,,能进行一定的延伸。
3、体会“轴对称”的桥梁作用,感悟转化的数学思想。
教学重点难点: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。
学情分析:1、八年级学生的观察、操作、猜想能力较强,但演绎推理、归纳和运用数学意识的思想比较薄弱,自主探究和合作学习能力也需要在课堂教学中进一步引导。
此年龄段的学生具有一定的探究精神和合作意识,能在一定的亲身经历和体验中获取一定的数学新知识,但在数学的说理上还不规范,集合演绎推理能力有待加强。
2、学生已经学习过“两点之间,线段最短。
”以及“垂线段最短”。
以及刚刚学习的轴对称和垂直平分线的性质作为本节知识的基础。
教学条件分析:在初次解决问题时,学生出现了多种方法,通过测量,发现利用轴对称将同侧两点转化为异侧两点求得的线段和比较短;进而利用PPT动画演示,实验验证了结论的一般性;最后通过逻辑推理证明。
教具准备:直尺、ppt教学过程:将实际问题中的“地点”“河”抽象为数学中的“点”“线”,把实际问题抽象线段和最小问题。
二探究新知(1)【转化】:你能将实际问题抽象为数学问题吗?(2)【展示】:让学生猜想,并画出图形。
13.4 最短路径问题
教学目标:
1、能利用轴对称解决简单的最短路径问题
2、在谈最短路径的过程中,体会“轴对称”的桥梁作用,感悟转化的数学思想。
教学重点难点:
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。
教学过程:
例1.如图:古希腊一位将军骑马从城堡A到城堡
B,途中马要到小溪边饮水一次。
问将军怎样走路
程最短?
例2.如图:一位将军骑马从城堡A到城堡B,途
中马要到河边饮水一次,问:这位将军怎样走路
程最短?
练习1:已知:P、Q是△ABC的边AB,AC上的点,
你能在BC上确定一点R,使△PQR的周长最短
吗?
例3.如图:一位将军骑马从驻地A出发,先牵马去草
地OM吃草,再牵马去河边ON喝水,最后回到驻地
A,问:这位将军怎样走路程最短?
练习2:已知P是△ABC的边BC上的点,你能在AB、AC上分别确定一点Q和R,使△PQR的周长最短吗?
例4:如图,A为马厩,B为帐篷,将军某一天要
从马厩牵出马,先到草地边某一处牧马,再到河边
饮马,然后回到帐篷,请你帮助确定这一天的最短
路线。
练习3:如图,OMCN是矩形的台球桌面,有黑、
白两球分别位于B、A两点的位置上,试问怎样撞击
白球,使白球A依次碰撞球台边OM、ON后,反
弹击中黑球?
例5.如图:古希腊一位将军骑马从城堡A到
城堡B,A和B两地在一条河的两岸,现要在河
上造一座桥MN.桥建在何处才能使将军从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)。
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。
最短路径问题——将军饮马问题及延伸湖南省永州市双牌县茶林学校熊东旭最短路径问题教学内容解析:本节课的主要内容是利用轴对称研究某些最短路径问题,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”“三角形两边之和大于第三边”为知识基础,有时还要借助轴对称、平移变换进行研究。
本节课以数学史中的一个经典故事----“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”的问题。
教学目标设置:1、能利用轴对称解决最短路径问题。
2、在解题过程能总结出解题方法,,能进行一定的延伸。
3、体会“轴对称”的桥梁作用,感悟转化的数学思想。
教学重点难点: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。
学情分析:1、八年级学生的观察、操作、猜想能力较强,但演绎推理、归纳和运用数学意识的思想比较薄弱,自主探究和合作学习能力也需要在课堂教学中进一步引导。
此年龄段的学生具有一定的探究精神和合作意识,能在一定的亲身经历和体验中获取一定的数学新知识,但在数学的说理上还不规范,集合演绎推理能力有待加强。
2、学生已经学习过“两点之间,线段最短。
”以及“垂线段最短”。
以及刚刚学习的轴对称和垂直平分线的性质作为本节知识的基础。
教学条件分析:在初次解决问题时,学生出现了多种方法,通过测量,发现利用轴对称将同侧两点转化为异侧两点求得的线段和比较短;进而利用PPT动画演示,实验验证了结论的一般性;最后通过逻辑推理证明。
教具准备:直尺、ppt教学过程:环节教师活动学生活动设计意图一复习引入1.【问题】:看到图片,回忆如何用学过的数学知识解释这个问题?2.这样的问题,我们称为“最短路径”问题。
1、两点之间,线段最短。
2、两边之和大于第三边。
从学生已经学过的知识入手,为进一步丰富、完善知识结构做铺垫。
§13.4 课题学习 最短路径问题----- “将军饮马〞■学习目标1.能利用轴对称解决两点之间的最短路径问题.〔难点〕2.体会图形的变化在解决最短路径问题中的作用,感悟转化思想.〔重点〕█ 学习过程〔一〕课前预习,完成预习检测 1.看图1猜结论:AC+BC AB( )2.如右图2,点A 、B 关于直线l 成轴对称,则PA PB .方法点津:轴对称,可改变点和线段的位置,但不改变线段的 .〔二〕探究新知【情境一】一线异侧两点相传,古希腊有一位久负盛名的学者名叫海伦。
有一天,一位将军专程登门拜访海伦,求教一个百思不得其解的问题。
话说这位将军生活环境非常独特,他工作的军营在六环外的A 点,家住在五环内的B 点,A 和B 之间有一条笔直的小河MN 。
将军有匹有个性的战马,既不喝家里的矿泉水也不喝军营里的苹果汁,只喝那条小河的水,将军只能每天上下班的时候带着这马去河边喝水。
问题就来了,这马应该在哪个位置喝水,才能使将军下班回家的路最短呢?【情境二】一线同侧两点 一年以后,将军再次拜访那个传说中的海伦。
事情是这样滴:由于房价上涨,将军不得不把家搬到五环外,也就是那条小河的对岸,可怜的将军每天只能绕远先带着马儿去喝水,然后再回到家中,这回应该去哪喝水,才能最近呢?图1图2【探究一】请你猜测点C 的位置,并尝试画出路径独立思考、独立完成实验步骤:1、在情境二的几何图形中画出你所认为的最短路径;2、用刻度尺测量出他们的长度;3、将数据填到表一。
【探究二】比一比,你们画出的最短路径一样长吗?小组讨论、合作完成实验步骤:1、小班长将本班成员的数据填到表二;2、观察并比拟数据。
【小组讨论】有没有一种画法能准确画出最短路径呢?【推理证明】如上图,在直线MN上任取一点C ′〔与点C 不重合〕,连接A C ′,B C ′,A ′ C ′.证明:由轴对称的性质知,∵BC = BC ′= ,∴A C+B C = ,= ,同理A C ′+B C ′= ,∵A C ′+B’C ′>〔〕∴A C ′+B C ′> A C +B C ,即A C +B C 最短.【小结】“将军饮马〞模型的作法:(1)作任意点关于直线l的;(2)连接与另一个点,其连线段与直线l的交点即为所求.【反思】(1)这种作法的理论依据是,是通过实现的.(2)这种作法的核心数学思想是;〔三〕学以致用1、如图,直线l是一条河,P,R是两个村庄.想要在l上的某处修建一个水泵站M,向P,R两地供水,现有如下铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则所需管道最短的是〔〕2、如图,一搜旅游船从大桥AB的P处前往山脚下的Q处接游客,然后送往河岸BC上,再回到P处,假设河岸BC上一点为R,请你为旅游船设计一条最短路径,并把它画出来。
13.4最短路径问题教学设计教学目标能利用轴对称、平移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,感悟领会转化的数学思想,培养学生探究问题的兴趣和合作交流的意识,感受数学的实用性,体验自己探究出问题的成就感.教学重点利用轴对称、平移等变换将最短路径问题转化为“两点之间,线段最短”问题.教学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.教学过程一、回顾旧知1.从A地到B地有三条路可供选择,你会选走哪条路最近?你的理由是什么?2.要在河边修建一个泵站向张村引水,在何处修建才能使所用引水管道最短?为什么?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。
二、探索新知1、建立模型问题1 唐朝诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”.诗中隐含着一个有趣的数学问题.如图1所示,诗中将军在观望烽火之后从山脚下的指挥部A地出发,到一条笔直的河边饮马,然后到军营B地,到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短?追问1,这是一个实际问题,你打算首先做什么呢?师生活动:将A、B两地抽象为两个点,将河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,并把它抽象为数学的问题吗?师生活动:学生交流讨论,回答并相互补充,最后达成共识:(1)行走的路线:从A地出发,到河边饮马,然后到B地;(2)路线全程最短转化为两条线段和最短;(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上的点.设C为直线l上的一个动点,上面的问题转化为:当点C 在的什么位置时,AC与CB的和最小2、解决问题问题2如图点A、B在直线的同侧,点C位直线上的一个动点,当点C在的什么位置时,AC与CB的和最小?师生活动:让学生独立思考、画图分析,并展示如果学生有困难,教师作如下提示:(1)如图,如果军营B地在河对岸,点C在的什么位置时,AC与CB的和最小?由此受到什么启发呢?(2)如图,如何将点B“移”到的另一侧B´处,且满足直线上的任意一点C,都保持CB与CB´的长度相等?学生在老师的启发引导下,完成作图.3、证明“最短”问题3,为什么这种作法是正确的呢?你能用所学的知识证明AC+CB最短吗?师生活动:分组讨论,教师引导点拨,结合多媒体的演示,师生共同完成证明过程.证明:如图,在直线上任取一点Cˊ.连接AC´、BC´、B´C´.由轴对称的性质可知:BC=B´C BC´.=B´C´∴AC+BC=AC+B´C=AB´AC´+BC´=AC´+B´C´当C´与C不重合时当C´与C重合时A B´<AC´+C´B´AC+BC=AC´+C´B∴AC+BC<AC´+C´B总之,AC+B C≤AC´+C´B,即AC+BC最短4、小结新知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?体现了什么数学思想?师生活动:学生回答,并相互补充.三、运用新知如图,如果将军从指挥部A地出发,先到河边a某一处饮马,再到草地边b某一处牧马,然后来到军营B地,请画出最短路径.师生活动:分组讨论,教师点拨,点学生上台操作演示,画出最短路径.四、拓展新知有一天,将军突发奇想:如果从指挥部A地出发,到一条笔直的河边a某处饮马,然后沿着河边行走一定的路程再来到军营B地,到河边什么地方饮马可使所走的路线全程最短?师生活动:1、老师首先解释行走一定的路程的含义,引导学生将实际问题抽象为数学问题,再提出如下问题:(1)要使所走的路线全程最短,实际上是使几条线段之和最短?(2)怎样将问题转化为“两点之间,线段最短”的问题.2、分组讨论,师生共同分析.3、完成作图,体会作图的步骤与分析问题的思路的联系与区别.五、提炼新知师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、本节课研究问题的过程是什么?2、解决上述问题运用了什么知识?3、在解决问题的过程运用了什么方法?4、运用上述方法的目的是什么?体现了什么样的数学思想?六、课外思考将军又提出一个问题:如图,如果将军从指挥部A地出发,到一条笔直的河边a某处饮马,然后沿着河边行走一定的路程,再来到草地边b某一处牧马,最后来到军营B地,到河边什么地方饮马、草地边何处牧马可使所走的路线全程最短呢?。
人教版八年级上册第十三章轴对称课题学习最短路径问题
教学设计
课题
人教版八年级上册第十三章轴对称教具准备多媒体课件,正方体纸盒
13.4课题学习最短路径问题学具准备正方体纸盒,三角板
课时共(1)课时,第(1)课时执教教师
教材分析
本节课是在学生已经学习了“两点之间,线段最短”“垂线段最短”的基础上,借助轴对称研究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.
学情分析
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。
教学目标
知识与技能
1.能利用轴对称解决简单的最短路径问题。
2.体会图形的变化在解决最值问题中的作用。
3.感悟转化思想。
过程与方法
1.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。
;
2.渗透数学建模的思想。
情感态度与价
值观
1.通过有趣的问题提高学习数学的兴趣.
2.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.
教学
难点
路径最短的证明
教学过程设计设计意图
一、以旧引新,激情引趣
1、利用101PPT中本课的一道习题,复习“两点之间,线段最短”
为了激发学生的求知欲,利用蚂蚁爬行最短路径问题激情引趣。
充分利用101PPT学科工具中立体展开还原的动画过程,让学生通过观察纸盒的打开过程,寻找蚂蚁的爬行捷径。
从而引出线段公理:两点之间线段最短和垂线段的性质:垂线段最短
让学生体会新知识是在原有知识基础上“生长”出来的。
以旧引新,给予学生亲切感,树立学好本节课的信心。
二、展示目标,合理定位
利用思维导图,展示本节课的学习目标
三、探究新知,教师主导
1、师生一起借助信息技术探究“将军饮马问题(一)”
传说亚历山大城有一位精通数学和物理的学者,名叫海伦.一天,一位罗马将军专程去拜访他,向他请教一个百思不得其解的问题:将军每天骑马从城堡出发,到军营,途中马要到小溪边饮水一次。
将军问怎样走路程最短?
2、设想如果点A与点B在直线l异侧,应该怎样找到点C的位置,由此及彼得出:利用轴对称可以先找到点A关于直线l的对称点A’,连接A’B,与直线l相较于点C,点C就是所求做的点。
以思维导图的形式逐级逐层出现目标,给学生一个合理的学习目标。
思维导图给学生以知识体系。
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,仍然具有激发学生学习兴趣的目的。
利用信息系技术引导学生将河流抽象成一条直线,将城堡和军营抽象成两个点,将实际问题转化成数学问题。
让学生体会由A,B在直线l“同侧”联想到“异侧”然后再回到“同侧”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.
3、最短证明:利用多媒体课件几何画板功能,让学生自己动手,
拉动移动点C的位置,观看AC+BC的数值变化。
体会“最短路径”
4、引导学生归纳总结出解决实际问题的一般模式
5、巩固练习
四、合作探究、学生主体
1、“将军饮马问题(二)”:牧马人从A地出发,先到草地边的某一处牧马,再到河边饮马,然后回到B处,请画出最短路径。
学生通过小组合作,把实际问题转化成数学问题。
2、小组合作,画出最短路径。
充分利用了101PPT中的多媒体资源中的动画演示,利用多媒体课件几何画板功能,让学生自己动手,拉动移动点C的位置,观看AC+BC的数值变化。
体会“最短路径”突破难点
此例题的经典之处在于运用“轴对称”将最短路径问题转化为线段和最小问题
引导学生通过观察、分析、抽象与归纳,得到解决实际问题的一般模式
本题选自101PPT中自带习题,想通过学生自主解答,检查学生掌握情况。
学生可以查看解答提示,可以查看答案。
可以上传答案。
101PPT强大的功能,为不同的学生学到不同的数学提供了机会。
让学生自己亲身经历实际问题转化成数学问题的过程,提高学生解决实际问题的能力
教师经历了由“扶”到“放”的过程,实现“以教师为主导,学生为主体”
3、多媒体展示学习成果
每组选出代表交流学习成果。
4、巩固练习
五、课堂小结
引导学生自己总结本课收获
六、作业
七、教学反思:
1.思得:信息技术的应用大大提高了学生学习数学的兴趣,其中最为明显的有两点,一是利用几何画板,让学生观察随着点C位置的变化,AC+BC的值随之变化,只有当点C在点A的对称点A’与点B的连线与直线l的焦点时最小。
二是练习题的网上提交,既激发了孩子们练习的热情、时间观念,又节省了教师批阅时间。
2、思失:最短的证明不能单靠信息技术,还是应该逐步书写过程步骤,板书的尺规作图还是必须的。
学生在交流中成长。
两道练习题均选自101PPT 中自带习题,想通过学生自主解答,检查学生掌握情况。
学生可以查看解答提示,可以查看答案。
可以上传答案。
101PPT 强大的功能,为不同的学生学到不同的数学提供了机会。