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视频课题:初中数学北师大版九年级上册第四章4探索三角形相似的条件《黄金分割》青岛大学附属中学
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初中数学北师大版九年级上册第四章4探索三角形相似的条件《黄金分割》青岛大学附属中学
《黄金分割》教学设计
朱琳
【教学目标】 一、知识与技能
(1)掌握黄金分割的定义及黄金分割点的作法 (2)会进行黄金分割的有关计算 (3)了解黄金分割的作法 二、过程与方法
(1)经历黄金分割的引入及寻找黄金分割点的探究过程 (2)体会数形结合思想在解决数学问题中的使用 三、情感态度和价值观
在现实情境中体会黄金分割的文化价值,感受数学之美 【教学重点】
黄金分割的意义及其简单应用 【教学难点】
作一条线段的黄金分割点 【核心素养】
增强学生“科学精神、学会学习、人文底蕴、实践创新”的核心素养.
【教学过程】
【感受美】
课前2分铃,播放PPT《意犹未尽的黄金分割》(展示黄金分割的图片)
伴随着一段优美的莫扎特钢琴协奏曲,我们欣赏了很多图片,这些图片给大家什么感受?(学生齐答:美)这些图片为什么会这么美呢?学完今天的内容,大家就会揭示中其中部分奥秘。其实在这些图片中都蕴含着一个共同的数学原理,那就是——(学生齐答:黄金分割)
黄金分割的内容,我们在小学已经有所接触,下面请两位同学为我们分享一下他所了解的黄金分割。 任务一:学生展示自己了解到的黄金分割 高子航展示。
高子航同学为我们展示了黄金分割的来源,生活中、建筑中、艺术中的黄金分割。 常旭展示。
常旭同学也为我们展示了生活中的黄金分割,重点为我们展示了建筑中的黄金分割。
教师分享一些黄金分割的实例
通过分享让同学们继续感受美,为引出黄金分割的定义做铺垫。
这个雕像是?(断臂维纳斯)维纳斯女神中有黄金分割吗?她的上半身与下半身的比符合黄金分割。这是大家熟悉的金字塔,金字塔的高与底边长的比符合黄金分割。军事中也有黄金分割,步枪的枪把与枪身长的比符合黄金分割,同样大炮射击的最佳射击位是最大射程的黄金分割点。最为常见的还是我们人体,人体中具有大量的黄金分割,有14个
“黄金点”,12个“黄金矩形”和2个“黄金指数”,我们最为常见的有前臂与上臂的比,小腿与大腿的比。黄金分割有如此多的应用,那么究竟什么是黄金分割呢? 【发现美】
任务二:黄金分割的定义:
黄金分割是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值约为0.618。这个比例被公认为是最能引起美感的比例,因此被称为黄金分割。 那么把这个定义数学化,建立数学模型,一条线段AB被点C分成两条线段AC和BC,如果满足什么条件就能说C是AB的黄金分割点呢?这个问题我们已经请同学提前预习过,哪位同学来说一下?(生回答,师板书)
在线段AB上,点C把线段AB分成两条线段AC和BC,如果 , 那么称线段AB被点C黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点, 与 的比叫做黄金比.
提炼黄金分割的要点
通过提炼黄金分割的要点,进一步理解清楚定义说了哪些内容,为后面的黄金分割计算做铺垫。
首先,C是线段AB上的一个特殊点。我们之前还学过AB上的什么特殊点?(中点)
其次,满足怎样的比例关系就能说C是AB的黄金分割点?(生答)
我们能不能用自己的话来理解一下?如果AC是长那么BC可以叫短,AB可以叫全。就有长:全=短:长.
根据定义,我们可以知道一条线段有几个黄金分割点?(生答:2个) 另一个位于?(靠近A的位置)它到A的距离和这里C到B的距离相等。 什么是黄金比?(AC:AB)也是?(BC:AC)
【研究美】
任务一:根据黄金分割的定义,计算黄金比. 那么这个黄金比是多少呢?你能用所学知识求出来嘛? (有生举手)请同学们小组讨论一下。
(讨论后)请同学来说一下思路。(设AC=x,AB=1,根据定义x:1=(1-x):x)具体的计算由学生在导学案上完成。注意最后求出x还要比一下才是黄金比。
讨论为什么是0.618 当52.236»时,
51
0.6182
-».那么什么时候我们用0.618?什么时候用51
2
-?一个是近似值,一个是精确值。在比例关系式51==2-长短全长中,
已知长可不可以求出全?可不可以求出短?已知短,可以求出其他两个量吗?长呢?在这里,已知一个边,就可以把其他两边求出来。 讨论黄金比还能对应哪些相关数值
那么如果现在我们如图知道AB是2,AC是?(51-)BC是?(35-),那么我们还能求出
35
=2
-短全,这个值约为多少如何快速计算?(设AB=1)
约为0.382.
此外,我们还能求出哪些比?
25-1===5-13-5
全长长短 设AC=1,BC=0.618,AB=1.618,比值就约为0.618.
此外,我们还能求出2
=3-5
全短这个比值约为2.618.感兴趣的同学可以课后想一想这个比值如何巧妙计算.
这些相关数据,我们不要求大家记忆,但是我们见到这些数0.382 1.628 2.618仍然符合黄金分割.我们最常用的还是黄金比. 揭示课前2分铃给出的黄金分割图形美的奥秘
(与课前2分铃内容进行呼应,也为后面的应用做铺垫)
那么知道0.618是怎么来的以后,聪明的你能不能揭示我们之前展示的图片中的部分奥秘?
这三幅摄影作品,哪副更能体现小松鼠凝视前方?(生解释)
这幅作品为什么美?(生解释)
这幅图呢?(生解释)
那么同学们以后一定会知道怎样把风景拍的美,把人拍的漂亮. 任务二:利用黄金比计算.
同学们有没有现场看演出的经历?主持人报幕的时候是站在舞台的正中央吗?(不是,站在黄金分割位)
1. 电视主持人在主持节目时,站在舞台的黄金分割点处最自然得体.若舞台AB长为30m,主持人应走到离A点至少 m处,如果他向B点再走 m,也处在比较得体的位置.(结果精确到0.1m)
注意这里结果精确到0.1,所以我们黄金比可以用0.618.
花瓣中有没有黄金分割?叶子中有没有黄金分割?根据科学调查发现,相邻两片叶子的夹角与圆周的比符合黄金分割时,叶子生长的更快。单片叶子中也有黄金分割。
2. 叶子的叶柄PN和主叶脉MP的比符合黄金比,已知主叶脉长MP为2,则叶柄长PN= ,叶子长MN= .
这是我们刚才展现的古琴,音乐中也有黄金分割吗?弦乐器在黄金分割点处产生的泛音最为悦耳动听,大家想不想听一听古琴弹奏出的声音?(播放一段古琴的声音)古琴的声音为什么这么优美动听呢?因为琴弦的固定点C在琴弦AB的黄金分割点处.
3. 中国的古琴上也处处体现了黄金分割的神奇.琴弦的两个端点A、B固定在乐器板面上,支撑点C是靠近点B的黄金分割点,如果CB的长为()
4035-,你能求出这个古琴琴弦有多长吗?
这个题,先不要着急做,思考用哪种比例最方便.(生展示,讲解) 【创造美】
研究巴台农神庙中的黄金分割
在刚才展示的图片中还有巴台农神庙,它也符合黄金分割吗? 1.黄金矩形
古希腊时期的巴台农神庙为图中的矩形ABCD,以矩形ABCD的宽为边在其内部作正方形AEFD,那么,我们可以惊奇的发现
BEBC
BCAB
=想一想:点E是AB的黄金分割点吗?矩形ABCD宽与长的比是黄金比吗?
(生回答)
我们把宽和长的比是黄金比的矩形叫做黄金矩形。
总结:求一个点是否是线段的黄金分割点,即判断是否符合
51==2
-长短全长. 如果在黄金矩形里以宽为边剪下一个正方形,那么留下的还是黄金矩形
吗?
这个操作我们可以无限进行,这样我们就能得到黄金曲线。就可以揭示我们刚才看到的鹦鹉螺曲线怎么得到,我们的宇宙也符合黄金分割。 2.作任意线段的黄金分割点
黄金分割既然如此神奇,我们能不能作出一条线段的黄金分割点呢?老师现在有个办法,你看看能不能解释。小组讨论。
采用如下方法可以得到黄金分割点:如图,设AB是已知线段,经过点B作BD⊥AB,使1
2
BDAB=;连接DA,在DA上截取DE=DB;在AB上截取AC=AE.点C就是线段AB的黄金分割点.你能说说其中的道理吗? (生上台讲解)
进一步检测学生对于黄金分割知识的理解和应用。 【总结美】 1.你有哪些收获? 2.你有哪些困惑?
学生来总结,教师做结语。黄金分割具有严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值。在生产、生活实际、经济和科学实验中都有大量应用。我国著名的数学家华罗庚致力于黄金分割优选法,为我们节省了大量的财力、物力。黄金分割在经济领域中也有大量应用,可以用于炒股。生活中还有大量的黄金分割,希望同学们学完今天的课程后能够发现生活中更多的黄金分割,让生活更丰富美丽。 作业(在实际生活中运动黄金分割创造美):
必做:新课堂4.4 第4节,帮你最喜欢的一位女士计算一下她适合穿多高的高跟鞋.
选做:动手制作—金字塔.
视频来源:优质课网 www.youzhik.com