中考专题——最短路径问题教学设计
13.4课题学习 最短路径问题教学设计
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是人教版八年级上册第十三章第四节内容,本节课以一个实际问题为载体开展对“最短路径问题”的课题研究,让学生将实际问题抽象为数学中线段之和最小问题,并建立数学模型,学会用数学的眼光观察现实世界.初步了解利用图形变换——轴对称的方法来解决最值问题,体会用数学的思维思考现实世界。
从内容上来看,在本章节之前学生已经学习了“两点之间,线段最短”“三角形两边之和大于第三边”等相关理论,以及简单的轴对称知识,这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。
本节课既轴对称知识运用的延续,从初中数学的角度来看,也是中考数学的热点问题之一,本节课的教学内容是解决中考最值综合问题的基础,具有承上启下作用。
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。
二、目标和目标解析1.目标(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。
(2)通过实际问题的提出,能够抽象为数学问题,并建立数学模型,利用所掌握的数学知识完成严谨的推理过程,然后再解决实际问题。
体会数学在实际生活中的价值。
2.目标解析达成目标 1 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",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。
达成目标 2 的标志是:课题学习本身是考察综合能力,注重现实背景,学生能从生活中自己发现问题,并抽象成数学模型,掌握转化的探究方法,将不熟悉的模型转化成所学过简单的数学模型,通过合作探究,解决问题。
三、教学问题诊断分析已形成的:我校八年级学生已经学习轴对称相关的简单知识,掌握了“两点之间,线段最短”“三角形两边之和大于第三边”等相关理论,思维活跃,敢于尝试,具备一定的动手操作能力和小组合作意识,同时也具备一定的数学抽象能力和数学建模能力。
《最短路径问题探究》教案
最短路径问题探究一、教材分析与学情分析1.教材分析(1)教学内容《最短路径问题探究》是九年级下为让学生能灵活的运用对称、平移解决近几年中考中常见的最短路径问题而设置的一节专题课.初中三年,孩子们也具备了一定的学习能力,在老师的指导下,能针对某一问题展开讨论并归纳总结.但受年龄特征的影响,他们知识迁移能力不强,自主探究能力较差,不善于思考。
所以本节课设计为通过对最短路径问题探究,在于引导学生学会思考,帮助学生掌握良好的学习方法为一节学法指导课(2)地位和作用近几年各地中考均有最短路径问题的考试,为让学生能熟练解决该类问题,本节课在已有平移、对称知识的基础上,引导学生探究如何运用平移、对称解决最短路径问题。
它既是平移、对称知识运用的延续,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.2.学情分析(1)已有基础知识与生活经验分析学生已掌握对称、平移、勾股定理等知识,但综合运用能力还较差。
加之来自社会、家长和老师的压力较大,学生学的辛苦.对于学习方法不好的同学来说,感觉疲惫,无法体验学习的乐趣;从平时教学反映出学生不重视学习方法,不注意归纳总结,不会思考,更不善于思考,学生学得累。
所以想通过本节课引导学生学会学习,学会思考,从而使其感受到学习的快乐,提高学习的兴趣,避免死做题,读死书,以达到提高学习能力的目的.(2)学生起点能力分析学生已学过一些关于空间与图形的简单推理知识,具备了一定的合情推理能力,能应用勾股定理、线段公理等知识解决简单的问题,但演绎推理的意识和能力还有待加强,思维缺乏灵活性.综合运用能力较差,学习死,不能做到学习与研究相结合.二、教学目标:依据新课程标准的理念和学生实际情况,制定如下教学目标:●知识与技能目标1、结合具体实例,能灵活的运用勾股定理、线段公理解决实际问题2、学会思考,逐步提高思维技能和思维的有效性,初步学会探究问题●方法与过程目标1、经历问题的探究,学会从中提取有用信息,善于思考,善于提问,善于归纳总结,培养良好思维习惯.2、经历运用已有的生活经验,已有的数学知识,培养思维能力、推理能力和有条理的表达能力●情感与态度目标1、鼓励学生大胆思考,善于思考,初步养成自觉思考的好习惯2、鼓励学生大胆尝试,勇于探索,从中获得成功的体验,激发学生的学习热情.3、通过提供丰富的,有吸引力的探索活动和现实生活中的问题,使学生初步体会学习思考的积极作用,感受思考带给我们的好处,引导学生要积极思考,善于思考,渗透德育教育三、教学重、难点分析●教学重点:1、运用线段公理、勾股定理、平移、对称解决实际问题.2、学会从知识内容中提炼出数学思想或方法,学会归纳总结,初步学会思考.●教学难点:1、勾股定理、线段公理、平移、对称、转化的灵活运用和提升,2、提高思维的有效性.●突出重点、突破难点的方法与策略:(1)突出重点的方法:通过设置问题、引导思考、探究讨论、例题讲解方式突出重点(2)突破难点的方法:充分运用多媒体教学手段,开展小组讨论、动手实践、归纳总结来突出主线,层层深入,逐一突破难点.勾股定理、线段公理、平移、对称的灵活运用和提升是个难点,加上指导学生学会思考还在培养之中,仅靠学生是不能完成的,所以在教学中通过启发引导,小组讨论,例题讲解,变式提升、归纳总结来帮助学生理解知识的应用和方法的提升,层层深入,逐一突破难点.以达到突破难点的目的四、教学方法的选择与应用根据本节课的教学目标、教材内容以及学生的认知特点和实际水平,教学上采用本节课采用“引导—探究—发现”的教学模式,引导学生在探究活动中认识到良好学习方法的重要性.教师的教法突出学习方法的引导,注重思维习惯的培养,为学生搭建参与和交流的平台;学生的学法突出探究与发现,思考与归纳提升,在动手探究、自主思考、互动交流中,获取本节课的知识与方法.五、教学准备:多媒体课件,三角板,直尺,铅笔六、教学过程:(一)让学生观看一组动画,并谈谈看了动画之后自己的感想,引入课题(二)本节课的教学结构如下图(三)例题教学立体图形中最短路径问题探究1、正方体(基础复习)案例1、如图边长为10cm的正方体盒子,蚂蚁沿着表面从A到B需要爬行的最短路程是多少厘米?设计说明:在解答简单问题时,人的思路是清晰的,合乎逻辑且有效的,所以通过本题让学生体会研究问题的方法,从而掌握方法并能运用到较难题目中去.2、长方体(加深、提高、提升)案例二、(思维拓展一)如果盒子换成如图长为3cm,宽为1cm,高为2cm的长方体,蚂蚁沿着表面需要爬行的最短路程又是多少厘米?设计说明:通过本变式练习,培养学生思维的灵活性;引导学生学会归纳总结,以达到解一题从而解决一类问题的目的,提高学习效率,减轻学习负担从上面例题及拓展1中,你能找出求几何体表面上相对两点的最短路程的规律吗?引导学生思考,并归纳出重要结论:知道长方体的长a、宽b、高c,且a b c<<,则长方体表面上相对两点A、B之间的3、中考研究、综合运用(1)案例三(2008年吉林)思维拓展二、如图是一个由若干个边长为1的小正方体摆放成的长方体,试问在A处的蚂蚁要吃到放在B处的食物,最短需要爬行的路程是多长?若事物在C处或者是D处呢?BABCA●●●D●设计说明:运用上面归纳总结出来的结论解决问题,让学生体验积极思考、归纳总结的乐趣和成功感,感受快乐,同时也训练学生的变式思维能力 (2)让学生归纳题型,总结方法 (3)中考题展示中考展示一:2009年乐山8.如图(1),一圆锥的底面半径为2,母线PB 的长为6,D 为PB 的中点.一只蚂蚁从点A 出发,沿着圆锥的侧面爬行到点D ,则蚂蚁爬行的最短路程为( )AB. C. D .3中考展示二:2009年江苏宿迁某校九年级学生准备毕业庆典,打算用橄榄枝花圈来装饰大厅圆柱.已知大厅圆柱高4米,底面周长1米.由于在中学同学三年,他们打算精确地用花圈从上往下均匀缠绕圆柱3圈(如图),那么螺旋形花圈的长至少 米.平面图形中最短路径问题探究一、例题研究案例一(2折线问题)、一牧童在A 处牧马,牧童家在B 处,点A 、B 到河边的距离分别是70m 和50m ,且C D 的距离为50m ,天黑前,牧童要从A 处到河边让马饮水,然后再回家,请问牧童该怎样走路程才最短?设计说明:回顾复习线段公理,并能运用线段公理和勾股定理解决实际问题引导学生提出一个运用该原理解决的问题,引发思考,进行思维能力培养案例二、(3折线问题) 如图,A (2,-3),B (4,-1)若P (p ,0)是x 轴上的一个动点,则当p=____时,△PAB 的周长最短;设计说明:(1)简单变式:帮助学生灵活运用对称原理解决实际问题, (2)再次引导学生提问,提升思维的层次案例三、(4折线问题)A 、B 两点的坐标分别为A (2,-3),B (4,-1)设M ,N 分别为x 轴和y 轴上的动点,请问:是否存在这B图(1)中考展示二 ·A·B xyoA样的点M (m ,0)、N (0,n ),使四边形ABMN 的周长最短?若存在,请求出m=____,n=___(不必写解答过程);若不存在,请说明理由。
《最短路径问题》教学设计
《最短路径问题》教学设计课题学习《最短路径问题》教学设计⼀、教学⽬标让学⽣能够利⽤轴对称、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.⼆、教学重点及难点重点: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.难点:如何利⽤轴对称、平移将最短路径问题转化为线段(或线段的和)最短问题.三、教学⽤具电脑、多媒体、课件、刻度尺、直尺四、相关资源微课,动画,图⽚.五、教学过程(⼀)引⾔导⼊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选择最短路径的问题,本节课我们将利⽤数学知识探究“将军饮马”和“造桥选址”两个极值问题.设计意图:直接通过引⾔导⼊新课,让学⽣明确本节课所要探究的内容和⽅向.(⼆)探究新知本图⽚是微课的⾸页截图,本微课资源由将军饮马的问题引出最短路径问题,并通过具体实例来巩固最短路径问题,有利于启发教师教学或学⽣预习或复习使⽤.若需使⽤,请插⼊微课【知识点解析】最短路径问题.问题1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?1.将实际问题抽象为数学问题学⽣尝试回答,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l近似地看成⼀条直线,C为直线l上的⼀个动点,那么,上⾯的问题可以转化为:当点C在l的什么位置时,AC与CB的和最⼩.2.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,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?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AB,与直线l相交于⼀点C,根据“两点之间,线段最短”,可知这个交点C即为所求.(2)现在要解决的问题是:点A,B分别是直线l同侧的两个点,如何在l上找到⼀个点,使得这个点到点A、点B的距离和最短?(3)如何能把点B移到l的另⼀侧B′处,同时对直线l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B′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.3.证明“最短”师⽣共同分析,证明“AC+BC”最短.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′,∴AC+BC=AC+B′C=AB′,AC′+BC′=AC′+B′C′.在△AB′C′中,AB′<AC′+B′C′,∴AC+BC<AC′+BC′.即AC+BC最短.思考:证明AC+BC最短时,为什么要在直线l上任取⼀点C′(与点C不重合),证明AC+BC<AC′+BC′?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.若直线l上任意⼀点(与点C不重合)与A,B两点的距离都⼤于AC+BC,就说明AC +BC最⼩.问题2(造桥选址问题)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.)1.将实际问题抽象为数学问题把河的两岸看成两条平⾏线a和b(下图),N为直线b上的⼀个动点,MN垂直于直线b,交直线a于点M,这样,上⾯的问题可以转化为下⾯的问题:当点N在直线b的什么位置时,AM+MN+NB最⼩?2.解决数学问题(1)由于河岸宽度是固定的,因此当AM+NB最⼩时,AM+MN+NB最⼩.这样,问题就进⼀步转化为:当点N在直线b的什么位置时,AM+NB最⼩?(2)如图,将AM沿与河岸垂直的⽅向平移,点M移动到点N,点A移动到点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?(3)如图,在连接A′,B两点的线中,线段A′B最短.因此,线段A′B与直线b的交点N的位置即为所求.3.证明“最⼩”为了证明点N的位置即为所求,我们不妨在直线b上另外任意取⼀点N′,过点N′作N′M′⊥a,垂⾜为M′,连接AM′,A′N′,N′B,证明AM+MN+NB<AM′+M′N′+N′B.你能完成这个证明吗?证明:如图,在△A′N′B中,∵A′B<A′N′+BN′,∴A′N+BN+MN<AM′+BN′+M′N′.∴AM+MN+BN<AM′+M′N′+BN′.即AM+MN+BN最⼩.设计意图:通过“将军饮马问题”和“造桥选址问题”的解决,增强学⽣探究问题的信⼼,让学⽣通过轴对称、平移变换把复杂问题进⾏转化,有效突破难点,感悟转化思想的重要价值.六、课堂⼩结1.运⽤轴对称解决距离最短问题运⽤轴对称及两点之间线段最短的性质,将所求线段之和转化为⼀条线段的长,是解决距离之和最⼩问题的基本思路,不论题⽬如何变化,运⽤时要抓住直线同旁有两点,这两点到直线上某点的距离和最⼩这个核⼼,所有作法都相同.2.利⽤平移确定最短路径选址解决连接河两岸的两个点的最短路径问题时,可以通过平移河岸的⽅法使河的宽度变为零,转化为求直线异侧的两点到直线上⼀点所连线段的和最⼩的问题.设计意图:通过⼩结,使学⽣梳理本节所学内容,体会轴对称、平移在解决最短路径问题中的作⽤,感悟转化思想的重要价值.七、板书设计13.4 最短路径问题运⽤轴对称解决距离最短问题利⽤平移确定最短路径选址。
最短路径教学设计
教学设计(1)情境导入方方和圆圆要去校医院买药,他们从数学楼出发,然后沿正德路和东环路步行去校医院,路线如下图所示。
圆圆说,数学楼和校医院之间要是有条笔直的路,我们就不用走这么远了,你知道她为什么这么说吗?教师问:依据是什么?通过日常生活中的实例,引起学生兴趣,调动其学习的积极性。
荷兰教育家弗赖登尔说“数学来源于生活,也必须植根于生活”,同时新课程标准“数学教学必须从学生熟悉的生活情境和。
利用生活中的课程资源,使他们体会到数学就在身边,感唐代诗人李顾的诗《古从军行》开头两句说“白日登山望烽火,黄昏饮马傍依据:两点之间线段最短设计意图:用古诗词引入,发现文学中的数学课程资源,让学生感受到中国古典文化的魅力,对学生进行情感态度价值观的教育。
将文学内容转化为实际问题,通过实际问题建模成数学问题,让学生体会建模思想,认识到数学是刻画表达各种现象的重要方法。
由于计算机的发展,数学已不仅是一门学科,还是一门技术,增加一些小趣味,让课堂不枯燥。
那么当将军和营地在小河的同一侧时,又该如何找饮马点呢?教师问:刚才的问题和现在的问题有什么不同?学生答:一个是两点在异侧,一个是两点同侧。
教师问:那么我如何解决这个同侧问题呢?可以转化为异侧问题吗?总结思想:利用轴对称,将同侧问题转化为异侧问题。
设计意图:构建解决这类问题的数学模型,为解决后面的问题做准备。
类比思维方法是数学创造性思维中很重要的一种思维方法,法国数学家兼天文学家,普拉斯说:“即使在数学里,发现真理的主要工具也是归纳和类比。
”通过类比,总结经验。
)学以致用现在我国正加大建设农村基础设施的步伐。
如图,小河边有两个村庄A、在要在河岸边建立一个自来水厂,向两村供水。
想一想水厂建在哪里,才能使铺设管道最节省呢?关于小河边线的对称点B′,连接AB′,AB′与小河边线的交点即(学生小组合作讨论,相互交流解题经验)进一步提升学生利用已学知识解决问题的能力,逐渐加深学生思考,培养学生应用意识、创新意识、过程经验,通过这道题继续巩固本节课解题基本。
初三数学中考专题复习最短路径问题探究教学设计
中考专题复习《路径最短问题》教学设计【教学目标】教学知识点: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.能力训练要求:在将实际问题抽象成几何图形的过程中,提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想.情感与价值观要求:通过有趣的问题提高学习数学的兴趣.在解决实际问题的过程中,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.突破难点的方法:利用轴对称性质,作任意已知点的对称点,连接对称点和已知点,得到一条线段,利用两点之间线段最短来解决.【教学过程】一、创设情景引入课题师: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,本节将利用数学知识探究现实生活中两个村庄如何建设候车厅和供水站的问题引入.(板书)课题学生思考教师展示问题,并观察图片,获得感性认识.二、自主探究合作交流建构新知追问1:观察思考,抽象为数学问题这是一个实际问题,你打算首先做什么?活动1:思考画图、得出数学问题将A,B 两村抽象为两个点,将河l 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, 并把它抽象为数学问题吗?师生活动:学生尝试回答, 并互相补充,最后达成共识:(1)从A 连接B ,与河有交点,交点处就是所要求做的点;(2)作A关于直线l的对称点A’,连接A’B,与河有交点,交点处就是所要求做的点;强调:将最短路径问题抽象为“线段和最小问题”活动2:利用轴对称性质,作任意已知点的对称点,连接对称点和已知点,得到一条线段,利用两点之间线段最短来解决,尝试解决数学问题问题1 :寒流来袭,气温骤降,由于A、B两小区供暖温度达不到,紧急决定在供暖主管道L 上新修建一个换热站P,分别向A、B两个小区供暖,换热站P修在管道的什么地方可以最大限度地节省原材料和时间?追问1:你能利用轴对称的有关知识,找到上问中符合条件的点P吗?问题2: 已知:如图,A、B在直线L的同侧,在L上求一点P,使得PA+PB最小.师生活动:学生独立思考,画图分析,并尝试回答,互相补充如果学生有困难,教师可作如下提示作法:(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P,则点P 即为所求.如图所示:问题3:你能用所学的知识证明AP +BP最短吗?教师展示:证明:如图,在直线l 上任取一点P'(与点P 不重合),连接AP',BP',B'P'.由轴对称的性质知,BC =B'P,BP'=B'P'.∴AP +BP= AP +B'P = AP',AP'+BP'= AP'+B'P'.在△AP'B'中,AP'+B'P'>AB',∴当只有在P点位置时,AP+BP最短.方法提炼:将最短路径问题抽象为“线段和最小问题”.进一步巩固:如果刚才的问题中,我们以供暖主管道所在直线为X 轴建立如图的坐标系,测得A 小区的坐标为(0,100),B 小区的坐标为(400,200)米我们最短需铺设管道______米。
17.1勾股定理的应用最短路径问题(教案)
在今天的教学中,我重点关注了勾股定理在实际问题中的应用,尤其是最短路径问题的求解。通过这节课的教学,我发现以下几点值得反思:
1.学生对勾股定理的理解程度。在授课过程中,我发现部分学生对勾股定理的理解还不够深入,导致在实际问题中不知如何运用。针对这个问题,我需要在今后的教学中加强对勾股定理原理的讲解,让学生真正理解并掌握这个定理。
4.学生参与度。在课堂教学中,我注意到部分学生的参与度不高,可能是因为他们对课程内容不感兴趣或跟不上教学进度。为了提高学生的参与度,我需要关注每一个学生,及时了解他们的需求和困惑,调整教学节奏和策略。
5.课堂氛围的营造。在今天的教学中,课堂氛围较为活跃,学生们积极讨论、互动。我认为这是一个好的现象,说明学生们对课程内容感兴趣。在今后的教学中,我需要继续保持这种氛围,让学生在轻松愉快的氛围中学习。
17.1勾股定理的应用最短路径问题(教案)
一、教学内容
本节课选自教材第十七章第一节,主要围绕勾股定理的应用——最短路径问题展开。内容包括:
1.勾股定理的复习与巩固:引导学生回顾勾股定理的内容及其证明,理解直角三角形边长之间的数量关系。
2.最短路径问题引入:通过实际生活中的例子(如城市规划、园林设计等),引出最短路径问题,激发学生兴趣。
(二)新课讲授(用时10分钟)
1.理论介绍:首先,我们要了解勾股定理的基本概念。勾股定理是指在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。它是解决最短路径问题的关键工具,广泛应用于建筑、工程等领域。
2.案例分析:接下来,我们来看一个具体的案例。这个案例展示了如何利用勾股定理在实际中找到两点之间的最短路径,以及它如何帮助我们解决问题。
3.重点难点解析:在讲授过程中,我会特别强调勾股定理的运用和最短路径问题的求解方法这两个重点。对于难点部分,我会通过具体例题和图示来帮助大家理解。
初中数学人教版九年级复习专题《中考专题最短路径问题》教案
中考专题最短路径问题教学设计《中考专题最短路径问题》是《人教版版》八年级数学(上册)第十三章轴对称第四节课题学习与八年级数学(下册)第十七章勾股定理第一节的内容与第十八章平行四边形、九年级数学(上册)二十二章二次函数、二十四章圆等知识的整合。
主要是轴对称作最短路径与勾股定理的实际运用。
学生对各章节的单个知识点都不陌生,但是利用轴对称的作图及运用勾股定理进行计算,加强模型综合应用,还是比较陌生。
由于路径和最短知识点零星的出现多次,学生掌握的都不好,所以我才有一个想法。
通过村庄与河流问题的直接运用,变式运用,让学生在加深了作对称点,利用勾股定理求路径和的印象,让学生在二轮复习中学会一题多变,多题归一,将零星知识网络化,系统化。
该课题我主要分为以下几个环节进行。
首先情景引入,温故知新。
通过东营中考题“壁虎进入容器吃蚊子”的情景问题引入最短路径在中考中的应用。
然后通过“温故知新”让学生回顾轴对称中最短路径作图方法以及相关定理:两点之间,线段最短;垂线段最短。
接下来分两个方面:平面图形中的路径最短和立体图形中的路径最短进行。
平面图形中的路径最短又分为常见几何图形中的路径最短和抛物线中的应用。
其中跟踪训练一是让学生用轴对称作图利用正方形对角线的性质进行求解。
而变式训练,是巩固最短路径,让学生体会图形变化中的不变的思考方法。
其中变式训练中问题1巩固了等边三角形的三线合一,直接转化为直角三角形。
问题2则在难度上又有了进一步的增强,突出了解决三角形中的计算问题需将一般三角形转化为直角三角形的思考方法,突出了数学中的转化思想。
而问题3则是变化最大之处,将做轴对称图形的思想与“垂线段最短”巧妙的融合,达到了学法的灵魂之巅。
由最短路径中“一动点两直线”延伸变化为“两动点一直线”的路径和最短问题。
在问题解决后为了让学生开阔思路,出示了常见的用轴对称求最短路径的几何图形。
跟踪训练二是在总结基础上的补偿提高,主要是最短路径在函数图像中的应用,求三角形周长最短问题,是在路径和最短基础上又有新的变化,即运动路径中有一段是恒定不变的。
中考复习专题----最短路径 教案
中考专题复习——最短路径教学设计学习目标:1.建立数学模型,能利用轴对称变换找对称点,并用两点之间线段最短的方法来求最短路径。
2.借助特殊三角形、特殊四边形、圆、抛物线等这些基本图形的轴对称性,运用对称变换、平移变换等方法,能清晰的抓住求最短路径问题的本质。
3.在探索最短路径的过程中,体会轴对称、平移的“桥梁”作用,感悟转化思想。
学习重点:利用轴对称、平移等数学知识,将最短路径问题转化为“两点之间线段最短”及“垂线段最短”问题,增强解决实际问题的能力。
学习难点:综合运用轴对称、平移等数学知识,将不在同一直线上的线段转化在同一直线上,从而解决线段和(周长)最小值问题。
教学过程:问题1:如图1所示,A植树地点,L为水渠,将取水口C设在L上何处,才能使铺设的水管最短?图1 图2 图3问题2:如图2所示,A、B两点为植树地点,L为水渠,将取水口C设在L上何处,才能使铺设的水管总和AC+BC最短?问题3:如图3所示,A、B两点为植树地点,L为水渠,将取水口C设在L上何处,才能使铺设的水管总和AC+BC最短?设计意图:通过对已有知识的复习,提炼最短路径的对称模型,从而解决更多不同背景下的题目。
跟踪训练:1.如图4,等边△ABC 中,AB=2,点E 是AB 的中点,AD 是高,P 为AD 上一点,则BP+PE 的最小值等于 .2.如图5所示,正方形ABCD 的面积为16,△ABE 是等边三角形,点E 在正方形ABCD 内,在对角线AC 上有一点P ,使PD+PE 的和最小,则这个最小值为( )A.2B.4C.6D.83.如图6,已知菱形ABCD 的周长为20,M 、N 分别是边BC 、CD 的中点,P 是对角线BD 上一点,则PM+PN 的最小值=______.设计意图:通过等边三角形、正方形、菱形等基础图形为背景,通过找和做对称点总结遇到不同类型题的不同做法。
4.如右图,已知抛物线y=ax 2+bx+c (a ≠0)的对称轴为x=1,且抛物线经过A (-1,0)、C (0,-3)两点,与x 轴交于另一点B.(1)求这条抛物线所对应的函数关系式;(2)在对称轴上是否存在点P ,使PA+PC 最小?若存在,求出PA+PC 的最小值;若不存在,请说明理由.变式1:在对称轴上是否存在点P ,使△PAC 的周长最小?若存在,求出△PAC 周长的最小值;若不存在,请说明理由.变式2:在抛物线的对称轴x=1上求一点P ,使点P 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,并求出此时点P 的坐标;设计意图:抛物线是中考题中比较易考的图形,其本身也具有对称性,所以回归到中考题目,抓模型、练分析,分解难点。
全国初中数学优秀课一等奖教师教学设计:最短路径--教学设计
全国初中数学优秀课一等奖教师教学设计:最短路径–教学设计一. 教材分析“最短路径”是初中数学中的一重要内容,主要让学生了解最短路径的概念,掌握求解最短路径的方法。
通过本节课的学习,学生能够理解最短路径的定义,学会使用图论中的迪杰斯特拉算法求解最短路径问题。
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,如顶点、边、路径等。
但他们对最短路径的概念和求解方法可能较为陌生。
因此,在教学过程中,需要引导学生通过已有的图的知识,去理解和掌握最短路径的相关知识。
三. 教学目标1.理解最短路径的定义。
2.学会使用迪杰斯特拉算法求解最短路径问题。
3.培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。
四. 教学重难点1.最短路径的定义。
2.迪杰斯特拉算法的理解与应用。
五. 教学方法采用问题驱动法、案例教学法和小组合作学习法。
通过设置问题情境,引导学生主动探究;通过分析实际案例,让学生理解和掌握最短路径的求解方法;通过小组合作学习,培养学生的团队协作能力。
六. 教学准备1.PPT课件。
2.相关案例资料。
3.练习题。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个实际问题情境,如两个人从同一城市出发,到达另一个城市,如何选择路径使得距离最短。
引导学生思考最短路径的概念。
2.呈现(15分钟)呈现最短路径的定义,以及迪杰斯特拉算法的原理和步骤。
通过图例,让学生直观地理解最短路径的求解过程。
3.操练(20分钟)学生分组,每组选择一个案例,运用迪杰斯特拉算法求解最短路径。
教师巡回指导,解答学生疑问。
4.巩固(10分钟)学生独立完成练习题,检验自己对于最短路径知识的理解和掌握。
教师选取部分题目进行讲解。
5.拓展(10分钟)引导学生思考最短路径在实际生活中的应用,如地图导航、网络路由等。
让学生举例说明最短路径在实际问题中的应用。
6.小结(5分钟)总结本节课的主要内容,强调最短路径的定义和迪杰斯特拉算法的应用。
7.家庭作业(5分钟)布置课后作业,巩固最短路径的相关知识。
最短路径问题教学设计
最短路径问题教学设计一、课标分析2011版数学课程标准指出:“模型思想(de)建立是学生体会和理解数学与外部世界联系(de)基本途径.”随着现代信息技术(de)飞速发展,极大地推进了应用数学与数学应用(de)发展,使得数学几乎渗透到每一个科学领域及人们生活(de)方方面面.为了适应科学技术发展(de)需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多(de)大学正在进行数学建模课程(de)教学和参加开放性(de)数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校(de)教学改革和培养高层次(de)科技人才(de)个重要方面,数学建模难度大、涉及面广,数学建模(de)教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高(de)过程.新课标强调从生产、生活等实际问题出发,引导学生运用数学知识,去解决实际问题,培养应用意识与能力.因此,数学建模是初中数学(de)重要任务之一,它是培养学生应用数学(de)意识和能力(de)有效途径和强有力(de)教学手段.但从教学(de)反馈信息看,初中学生(de)数学建模能力普遍很弱,这与课堂教学中忽视对学生数学建模能力(de)培养不无关系.要想提高学生(de)建模能力,我们就要在课堂教学中引导学生从生活经验和已有(de)知识出发,从社会热点问题出发,让学生直接接触数学建模,培养学生抽象能力以及运用数学知识能力.现实生活中问题是很复杂(de),有些问题表面看来毫无相同之处,但抽象为数学模型,本质都是相同(de),这些问题都可以用类似(de)方法解决.本节课(de)教学中注重模型归类,多题一模,训练学生归纳能力,培养学生数学建模能力.二、教材分析本节课是在学习了基本事实:“两点之间线段最短”和轴对称(de)性质、勾股定理(de)基础上,引导学生探究如何综合运用知识解决最短路径问题.它既是轴对称、勾股定理知识运用(de)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.对于本节课(de)内容,青岛版教材没有独立编排,只是随着学生数学学习(de)不断推进,逐步添加了部分题目来逐步渗透,这也使大部分学生忽视了这一知识点.设计整合了一些以三角形、四边形、圆、函数、立体图形为背景(de)最短路径问题,让学生直面数学模型,体会数学(de)本质,有利于学生系统(de)学习知识.学习目标:1.能够利用基本事实“两点之间线段最短”和“轴对称(de)性质”,从复杂(de)图形中抽象出“最短路径”问题(de)基本数学模型,体会轴对称(de)“桥梁”作用.2.能将立体图形中(de)“最短路径问题”转化为平面图形来解决,感悟转化思想.3、通过训练,提高综合运用知识(de)能力.教学重点:通过利用轴对称将最短路径问题转化为“连点之间,线段最短”问题,学会从知识内容中提炼出数学模型和数学数学方法.教学难点:从复杂(de)图形中抽象出“最短路径”问题(de)基本数学模型.突破难点(de)方法:对应模型,找出本质问题.突出重点(de)方法:通过设置问题、引导思考、探究讨论、例题讲解方式突出重点.突破难点(de)方法:勾股定理、线段公理和轴对称性质(de)灵活运用和提升是个难点,加上指导学生学会思考还在培养之中,仅靠学生是不能完成(de),所以在教学中要充分运用多媒体教学手段,通过启发引导,小组讨论,例题讲解,变式提升、归纳总结来帮助学生理解知识(de)应用和方法(de)提升,层层深入,逐一突破难点.三、学情分析对于九年级(de)学生来说,已学过一些关于空间与图形(de)简单推理知识,具备了一定(de)合情推理能力,能应用勾股定理、线段公理、轴对称(de)性质等知识解决简单(de)问题,但演绎推理(de)意识和能力还有待加强,思维缺乏灵活性.最短路径问题,学生在八年级已经有所接触.对于直线异侧(de)两点,怎样在直线上找到一点,使这一点到这两点(de)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(de)交点就是所求(de)点.但对于直线同侧(de)两点,如何在直线上找到一点,使这一点到这两点(de)距离之和最小,受已有经验和知识基础(de)影响,部分学生在八年级学习时很茫然,找不到解决问题(de)思路.进入中考复习阶段,随着一些以三角形、四边形、圆、函数、立体图形为背景(de)最短路径问题(de)出现,更是让学生感到陌生,无从下手.从平时教学反映出学生不重视学习方法,不注意归纳总结,不会思考,更不善于思考,学生学得累.所以想通过本节课引导学生学会学习,学会思考,从而使其感受到学习(de)快乐,提高学习(de)兴趣,避免死做题,以达到提高学习能力(de)目(de).四、教学设计(一)创设情景相传,古希腊亚历山大里亚城里有一位久负盛名(de)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(de)问题:从图中(de)A 地出发,到一条笔直(de)河边饮马,然后到B 地.到河边什么地方饮马可使他所走(de)路线全程最短精通数学、物理学(de)海伦稍加思索,利用轴对称(de)知识回答了这个问题.这个问题后来被称为“将军饮马问题”.你能用所学(de)知识解决这个问题吗学生活动学生思考教师展示问题,并观察图片,获得感性认识.设计意图从生活中问题出发,唤起学生(de)学习兴趣及探索欲望.(二)知识回顾1.如图所示:从A 地到B 地有三条路可供选择,选择哪条路距离最短你(de)理由是什么2.你能说出轴对称(de)性质吗3.勾股定理.学生活动在教师(de)引导下回顾旧知识.设计意图为本节课(de)学习扫清知识障碍.(三)模型建构 BAl FE D C A1.如图,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(de)什么地方,可使所用(de)输气管线最短设计意图通过一个很简单(de)实际问题,让学生认识到数学来源于生活,服务与生活,曾庆学生(de)应用意识.2.你能解决“将军饮马问题”吗活动1:观察思考,抽象为数学问题将A ,B 两地抽象为两个点,将河l 抽象为一条直 线.活动2: 你能用自己(de)语言说明这个问题(de)意思, 并把它抽象为数学问题吗学生活动学生尝试回答, 并互相补充,最后达成共识:(1)从A 地出发,到河边l 饮马,然后到B 地;(2)在河边饮马(de)地点有无穷多处,把这些地点与A ,B 连接起来(de)两条线段(de)长度之和,就是从A 地到饮马地点,再回到B 地(de)路程之和;(3)现在(de)问题是怎样找出使两条线段长度之和为最短(de)直线l 上(de)点.设P 为直线上(de)一个动点,上面(de)问题就转化为:如图,点A ,B 在直线l (de)同侧,点P 是直线上(de)一个动点,当点P 在l (de)什么位置时,PA+PB 最小B. .Al强调:将最短路径问题抽象为“线段和最小问题”设计意图让学生经历观察、叙述、画图等过程,培养学生把生活问题抽象为数学问题(de)能力.活动3:尝试解决数学问题你能利用轴对称(de)知识解决这个问题吗学生活动学生独立思考,画图分析,并尝试回答,互相补充.教师适当提示. 作法:(1)作点B 关于直线l (de)对称点B ′;(2)连接AB ′,与直线l 相交于点P.则点P 即为所求. 如图所示:学生活动在教师(de)引导下,积极思考,同伴交流,尝试解决实际问题.设计意图学以致用,利用轴对称知识解决问题,及时进行学法指导,引导学生进行方法规律(de)提炼总结.3.模型分析lB..A l已知直线l 和A 、B 两点,点P 是直线上(de)一个动点,当点P 在l (de)什么位置时,PA+PB 最小(1)A 、B 两点在直线异侧时:(2)A 、B 两点在直线同侧时:设计意图引导学生梳理总结从实际问题中抽象出来(de)数学模型,形成认知结构,增强从复杂问题中找出基本图形(de)能力.(四)模型应用典型例题(一)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=-2x+4(de)图象与x 、y 轴分别交于点A 、B 两点,OA 、AB(de)中点分别为C 、D,P 为OB 上一动点,当△PCD(de)周长最小时,求P 点坐标.B· l A· l·AB ·设计意图(1)帮助学生灵活(de)从复杂(de)图形中抽出基本模型(2)引导学生找出模型中已知直线L 和A 、B 两点,提高学生分析题目(de)能力,提升思维(de)层次.题组(一)1.如图1,在边长为1(de)等边三角形ABC 中,点D 是AC(de)中点,AE ⊥BC,点P 是AE 上任一点,则PC+PD(de)最小值为 .2.如图2,正方形ABCD(de)边长为8,M 在DC 上,且DM =2,N 是AC 上(de)一动点,DN +MN(de)最小值为 .图1 图2典型例题(二)如图,圆柱形玻璃杯,高为12cm ,底面周长为18cm ,在杯内离杯底4cm (de)点C 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿4cm 与蜂蜜相对(de)点A 处,则蚂蚁到达蜂蜜(de)最短距离为________cm .学生活动(1)将立体图形转化为平面图形.(2)在教师(de)引导下从问题(de)情境中逐步得出问题(de)本质:点A ,C 在直线L (de)同侧,点P 是直线上(de)一个动点,当点P 在l (de)什么位置时,PA+PB 最小 (3)综合运用数学AB ·E模型和勾股定理解决问题.设计意图引导学生将立体图形转化为平面图形,利用“最短路径”数学模型来解决问题.训练学生(de)思维,提高分析问题(de)能力,培养模型思想.题组(二)1.如图,在棱长为1(de)立方体(de)右下角A 处有一只蚂蚁,欲从立方体(de)侧面爬行去吃右上角B 处(de)食物,问怎样爬行路径最短,最短路径是多少2.如图,圆锥(de)底面半径为1,母线长为4,一只蚂蚁要从底面圆周上一点B 出发,沿圆锥侧面爬行一周再回到点B,问它爬行(de)最短路线是多少(五)反思小结 本节课我学会了……设计意图引导学生从知识、方法、数学思想方面进行归纳总结:1、解决上述问题运用了什么知识(知识)2、在解决问题(de)过程中运用了什么方法(方法)3、运用上述方法(de)目(de)是什么体现了什么样(de)数学思想(数学思想)(六)拓展提升如图,在长为5、宽为3、高为4(de)长方体(de)右下角A 处有一只蚂蚁,欲从长方体(de)外表面爬行去吃右上角B 处(de)食物,问怎样爬行路径最短,最短路径是多少 AB C B A设计意图思维变式训练,提升学生(de)思维层次,让学生学会思考,学会提问.五、效果分析本节课(de)活动设计与评测练习有利于教学目标(de)实现,很好(de)突出了重点,突破了难点.具体标志如下:1.学生能够把“将军饮马”(de)问题转化为数学中(de)“点、线”问题,并利用轴对称(de)性质将其转化为“两点之间线段最短”(de)问题.2.能够抽象出“最短路径问题”数学模型,在探索最算路径(de)过程中,体会轴对称(de)“桥梁”作用,感悟转化思想.3、能从一些以三角形、四边形、圆、函数、立体图形为背景(de)复杂题目中抽象出“最短路径”问题(de)基本数学模型.六、观评记录(一)生活情境创设本节可通过创设“将军饮马”这样一个具有思考性(de)故事情境,激发了学生(de)学习兴趣,迅速把学生引入本节课(de)教学问题之中,为接下来(de)进一步学习奠定基础,真正体现课标理念中数学活动(de)深入有效开展.(二)任务层次结构本设计将教学任务设计成若干个教学活动.除了考虑活动本身(de)设计之外,还充分考虑子活动之间坡度、连贯、衔接等特点,过渡自然、思路清晰,能5A够提供思考和发现(de)时间和空间.这种层次结构帮助学生保持思维(de)高度集中,避免学生因活动脱节造成思路混乱;有利于呈现出高认知水平(de)教学任务,避免低水平(de)模仿和重复训练;能够根据教师构建(de)“脚手架”一步步完成整个“教学工程”(de)任务,避免形成局部效果之和远小于整体教学要求.教师上课思路清晰,目(de)明确;教学活动各部分时间安排合理;教学活动各部分联系比较紧密;学生能从整体上分析问题、解决问题.(三)数学思想方法渗透新课标中明确提到数学思想方法(de)显性要求.我们在平时(de)教学过程中经常侧重于解题训练,而忽略新内容学习中数学思想方法(de)训练,这靠多做题是无法实现(de),学生往往学得又累又不得法.本节课数学思想方法(de)挖掘与呈现主要体现为:能够将新旧知识进行有效联系;学生能将一个复杂(de)问题转化为若干个简单(de)问题;教师在教学过程中经常渗透思想方法;在教师(de)引导下,自己基本能够独立完成新内容(de)学习;能够运用学过(de)方法找到解决新问题(de)思路.(四)数学交流(de)机会本节课(de)交流方式主要体现为:在课堂学习过程中有表达自己想法(de)机会;老师在课堂教学过程中注意照顾到不同层次(de)学生;在与同学交流(de)过程中能够获得启发;针对老师和同学提供(de)多种解题方法,能够选择适合自己(de)方法;教师能够进行详细深入(de)点评;学生主动参与学习活动,相互合作、共同探究学习问题,乐于交流分享成绩;注意力集中,学习积极主动,与老师配合默契;有数学表达(de)愿望;给学生交流提供充足(de)时间.(五)数学应用(de)深度课堂中(de)数学应用主要表现为:能够从生活中提炼出数学问题并加以解决;了解数学知识(de)来龙去脉,寻找其中与数学有关(de)因素;能从数学现实中主动获取知识;学生在教师(de)引导下发挥了学习数学(de)潜力;在教学中能够照顾到各个层次(de)学生;学生有思考问题和表现想法(de)机会.七、课后反思本节课我用数学故事“将军饮马”引入课题,引导学生“两点之间线段最短”和轴对称(de)性质逐步从生活问题中抽象概括出“最短路径问题”数学模型.让学生经历将实际问题抽象为数学问题(de)线段和最小问题,再利用轴对称将线段和最小(de)问题转化为“两点之间,线段最短”问题.在建构模型(de)过程中,我注重学生学习学习方法(de)而培养和数学思想方法(de)渗透;在抽象出数学模型(de)基础上,进一步引导学生分析模型,增强了学生(de)模型思想;接下来通过两个典型例题及两个对应题组(de)联系,更是有利于学生发现问题(de)实质,增强了学生从复杂(de)图形中发现基本图形(de)能力.总之,本节课(de)教学注重模型归类,多题一模,训练学生归纳能力,培养学生数学建模能力.在本节课(de)教学中,我设计整合了一些以三角形、四边形、圆、函数、立体图形为背景(de)最短路径问题,有利于学生知识(de)整体建构,大大提高了复习效率.在设计题组时,专门设计了备用题组,充分考虑到不同层次学生(de)需要,既让学有余力(de)学生得到充分(de)发展,又给解题慢(de)学生留下了充足(de)思考空间.在本节课(de)教学活动中,学生在教师(de)引导下认真倾听、积极思考、同伴互助,很好(de)完成了本节课(de)教学任务.。
初中数学_中考专题复习——最短路径问题教学设计学情分析教材分析课后反思
中考专题复习教学目标知识与技能1.建立数学模型,能利用轴对称变换找对称点,并用两点之间线段最短的方法来求最短路径。
2.借助特殊四边形、一次函数、反比例函数以及二次函数的图像等这些基本图形,运用对称变换的方法,能清晰的抓住求最短路径问题的本质。
3.在探索最短路径的过程中,体会轴对称、“桥梁”作用,感悟转化思想,一题多解,一题多变的思想。
过程与方法经历探索最短路径过程,在操作、观察、分析过程中发展学生思维意识,培养学生的解题技能技巧。
情感态度与价值观体验数学活动来源于生活又服务于生活,体会异侧直接连,同侧找对称点,提高学生的学习兴趣。
重点利用轴对称数学知识,将最短路径问题转化为“两点之间线段最短”问题,增强解决实际问题的能力。
掌握解决问题的方法和技巧。
难点综合运用轴对称数学知识,将同侧的两定点通过轴对称变换转化到已侧,从而借助两点之间线段最短解决线段和(周长)最小值问题。
活动一:旧知回顾师生行为设计意图问题1 A,B是路边两个新建小区,要在路边增设一个公共汽车站C。
使两个小区到车站的路程最短,该公共汽车站应建在什么地方?问题2相传,古希腊亚历山大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?师生集体宣誓师:提出问题。
生:讨论交流,板书作图过程师:提出问题导入课题。
师:请思考问题1和问题2的相同点是解决的那类问题?不同点是什么?解决问题的方法和技巧是什么?1、活跃课堂气氛,使学生在轻松愉快的环境中学习。
2、复习两点之间线段最短,从而引出课题3、渗透转化思想,了解解题方法和解题技巧。
4、建立数学模型:将军饮马问题5、探究解题方法:异侧直接连,同侧找对称点6、发现解题技巧活动二:典题赏析类型一:四边形中的最短路径问题培养学生善于思考、善于观察的良好习惯例1 生:一生读题一生解答师:配合学生完成审题过程师:提出新问题若本题其它条件不变。
中考专题复习—最短路径问题教案新部编本
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科:_____________任教年级:_____________任教老师:_____________xx市实验学校A B L 中考专题复习——路径最短问题 课题:中考中的最短路径问题教学目标:1、利用“垂线段最短”原理确定最短路径 2、利用“两点之间,线段最短”原理确定最短路径3、让学生学会把立体图形展开平面图形确定最短路径4、让学生熟悉构建“对称模型”确定最短路径二教学重点与难点重点:1、利用“垂线段最短”和“两点之间,线段最短”原理确定最短路径2、 把立体图形转化平面图形之后确定最短路径3、构建“对称模型”确定最短路径难点:把立体图形转化平面图形及利用对称性确定最短路径三、教学过程知识回顾:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”。
“饮马问题”,“造桥选址问题”。
考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、圆、坐标轴、抛物线等。
利用“垂线段最短”原理确定最短路径1、平面图形例题1: 如图,OP 平分∠MON ,PA ⊥ON 于点A ,点Q 是射线OM 上的一个动点,若PA=2,则PQ 的最小值为_____________2、立体图形(展开成平面图形) 例题2:如图,圆锥的底面半径为1,母线长为6,一只蚂蚁要从底面圆周上一点B 出发,沿圆锥侧面爬到过母线AB 的轴截面上另一母线AC 上,问它爬行的最短路线是多少?二、利用“两点之间,线段最短”原理确定最短路径1:立体图形(展开成平面图形) 例题3:如右图是一个长方体木块,已知AB=3,BC=4,CD=2,假设一只蚂蚁在点 A 处,它要沿着木块侧面爬到点D 处,则蚂蚁爬行的最短路径是 。
练习(1)已知圆柱的轴截面ACBD,底面直径AC=6, 高为12cm ,今有一蚂蚁 沿圆柱侧面从A 点爬到B 点觅食, 问它爬过的最短距离应是____________ (2) 如图,底面半径为1,母线长为4的圆锥,一只小蚂蚁若从A 点出发,绕侧面一周又回到A 点,它爬行的最短路线长是 ___________ .2:平面图形(建立“对称模型”) 要在街道旁边修建一个奶站,向居民区A,B 提供牛奶,奶站应建 在什么地 方,才能使从A,B 到它的距离和最短?例题4:如图,正方形的边长为2,E 为AB 的中点,P 是BD 上一动点.连结AP 、EP ,则AP+EP 的最小值是_______;。
初中数学_中考专题复习——最短路径问题教学设计学情分析教材分析课后反思
中考专题复习教学目标知识与技能1.建立数学模型,能利用轴对称变换找对称点,并用两点之间线段最短的方法来求最短路径。
2.借助特殊四边形、一次函数、反比例函数以及二次函数的图像等这些基本图形,运用对称变换的方法,能清晰的抓住求最短路径问题的本质。
3.在探索最短路径的过程中,体会轴对称、“桥梁”作用,感悟转化思想,一题多解,一题多变的思想。
过程与方法经历探索最短路径过程,在操作、观察、分析过程中发展学生思维意识,培养学生的解题技能技巧。
情感态度与价值观体验数学活动来源于生活又服务于生活,体会异侧直接连,同侧找对称点,提高学生的学习兴趣。
重点利用轴对称数学知识,将最短路径问题转化为“两点之间线段最短”问题,增强解决实际问题的能力。
掌握解决问题的方法和技巧。
难点综合运用轴对称数学知识,将同侧的两定点通过轴对称变换转化到已侧,从而借助两点之间线段最短解决线段和(周长)最小值问题。
活动一:旧知回顾师生行为设计意图问题1 A,B是路边两个新建小区,要在路边增设一个公共汽车站C。
使两个小区到车站的路程最短,该公共汽车站应建在什么地方?问题2相传,古希腊亚历山大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?师生集体宣誓师:提出问题。
生:讨论交流,板书作图过程师:提出问题导入课题。
师:请思考问题1和问题2的相同点是解决的那类问题?不同点是什么?解决问题的方法和技巧是什么?1、活跃课堂气氛,使学生在轻松愉快的环境中学习。
2、复习两点之间线段最短,从而引出课题3、渗透转化思想,了解解题方法和解题技巧。
4、建立数学模型:将军饮马问题5、探究解题方法:异侧直接连,同侧找对称点6、发现解题技巧活动二:典题赏析类型一:四边形中的最短路径问题培养学生善于思考、善于观察的良好习惯例1 生:一生读题一生解答师:配合学生完成审题过程师:提出新问题若本题其它条件不变。
最短路径问题教学设计
13.4课题学习一、教学内容解析《最短路径问题》教学设计: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。
二、教学目标设置: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。
三、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。
四、学生学情分析: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。
五、教学策略分析:最短路径问题从本质上说是最值问题,作为八年级学生,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。
解答“当点A、B在直线l的同侧时,如何在l上找到点C,使AC与BC的和最小”,需要将其转化为“直线l异侧的两点,与直线l 上的点的线段的和最小”的问题,为什么需要这样转化,怎样通过轴对称实现转化,一些学生会存在理解上和操作上的困难。
在证明“最短”时,需要在直线上任取一点(与所求做的点不重合),证明所连线段和大于所求作的线段和,这种思路和方法,一些学生想不到。
最短路径问题复习教案
最短路径问题复习教学设计西芦中学石英霞【复习目标】1、能利用轴对称解决最短路径问题。
2、让学生熟悉构建“对称模型”确定最短路径。
3、充分体会图形的变化在解最值问题中的作用感悟转化思想和模型思想。
【复习重点】利用“对称模型”确定最短路径。
【复习难点】探索发现最短路径的方案,确定最短路径的作图及说理。
学习过程:一、课题引入:通过一道中考试题引入最短路径问题二、回顾课本:基础图形题讲解1、直线l两侧有A、B两点,现要直线l上找一点P,要使PA+PB的和最小,请确定P的位置。
ABBl2、直线l同侧有A、B两点,现要直线l上找一点P,要使PA+PB的和最小,请确定P的位置。
知识总结:模型特点:两定一动解决方法:对称目的:将两条线段的和转化到一条直线上,运用两点之间线段最短求最小值随堂练习如图,已知正方形ABCD,点M为BC边的中点, P为对角线BD上的一动点,要使PM+PC的值最小,请确定点P的位置。
3、回顾课本:架桥问题:如图,A、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)合作探究:两动点之间有一段固定距离如图,点A、B位于直线L同侧,定长为a的线段MN在直线L上滑动,请问当MN滑到何处时,折线AMNB长度最短?知识总结:模型特点:两定两动 (两动点间有一段固定的距离)解决方法:对称、平移目的:将两条线段的和转化到一条直线上,运用两点之间线段最短求最小值三、中考链接探究如图Z8-3,在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A,B分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=3,OB=4,D为边OB的中点.(1)若E为边OA上的一个动点,当△CDE的周长最小时,求点E的坐标;(2)若E,F为边OA上的两个动点,且EF=2,当四边形CDEF的周长最小时,求点E,F的坐标.问题1:△CDE的三边中哪条边是定值,此类问题可以转化为什么问题?问题2:当E ,F 是动点时,四边形CDEF 中的哪条线段是定值,此类问题可转化为什么问题?解:(1)如图,作点D 关于x 轴的对称点D ′,连接CD ′与x 轴交于点E ,连接DE .若在边OA 上任取点E ′(与点E 不重合),连接CE ′,DE ′,D ′E ′. 由DE ′+CE ′=D ′E ′+CE ′>CD ′=D ′E +CE =DE +CE ,可知△CDE 的周长最小.利用A 型求解便可∴ 点E 的坐标为(1,0).(2)如图,作点D 关于x 轴的对称点D ′,在CB 边上截取CG =2,连接D ′G 与x 轴交于点E ,在EA 上截取EF =2.∵ GC ∥EF ,GC =EF ,∴ 四边形GEFC 为平行四边形,有GE =CF .又DC ,EF 的长为定值,∴ 此时得到的点E ,F 使四边形CDEF 的周长最小.∵ OE ∥BC ,利用A 型求解便可 有 OE BG =D ′O D ′B, ∴ OE =D ′O ·BG D ′B=D ′O ·(BC -CG )D′B =2×16=13, ∴ OF =OE +EF =13+2=73. ∴ 点E 的坐标为⎝⎛⎭⎫13,0,点F 的坐标为⎝⎛⎭⎫73,0. 四、课堂小结:通过本节课的学习,谈谈你的学习体会最短路径问题复习教学设计学校:西芦中学姓名:石英霞。
中考复习突破最短路径问题教学设计
中考复习突破最短路径问题教学设计一、最长途径效果:最长途径效果是图论研讨中的一个经典算法效果,旨在寻觅图〔由结点和途径组成的〕中两结点之间的最长途径。
二、触及知识:〝两点之间线段最短〞,〝垂线段最短〞,〝三角形三边关系〞,〝轴对称〞,〝平移〞。
通常出题点结合角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等知识点中出现。
三、解题思绪:找对称点完成化〝折〞为〝直〞。
四、十二个基本效果〔前6个〕:效果1、如图,在直线 L 上求一点 P , 使 PA + PB 值最小。
作法:如图,衔接 AB ,与 L 交点即为 P 。
原理:两点之间线段最短,PA + PB 最小值为 AB 。
效果2〔将军饮马〕、如图,在直线 L 上求一点 P , 使 PA + PB 值最小。
作法:作点 B 关于 L 的对称点 B' ,衔接 AB' ,与 L 交点即为 P 。
原理:两点之间线段最短,PA+PB 最小值为 A B'。
效果3、如图,在直线 Ll 、L2 上区分求点 M、N,使△PMN 的周长最小。
作法:区分作点 P 关于两直线的对称点 P' 和 P 〝,连 P'P〝,与两直线交点即为 M,N 。
原理:两点之间线段最短 , PM + MN + PN 的最小值为线段 P'P'' 的长。
效果4、如图,在直线 L1 、L2 上区分求点 M、N,使四边形 PQMN 的周长最小。
作法:区分作点 Q 、P 关于直线 Ll , L2 的对称点 Q'和 P',连 Q'P',与两直线交点即为 M,N 。
原理:两点之间线段最短,四边形 PQMN 周长的最小值为线段 QP + Q'P' 的长。
效果5〔造桥选址〕、如图,直线m ∥ n ,在m 、 n ,上区分求点 M、N,使 MN⊥m,且 AM+MN+BN 的值最小。
作法:将点 A 向下平移 MN 的长度单位得 A',连 A'B,交 n 于点 N,过点 N 作 NM⊥m 于点 M 。
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中考专题——最短路径问题
一、教学目标
1、认知目标:
(1)能利用轴对称,平移将最短路径问题转化为线段和最小问题。
(2)能通过逻辑推理证明所求距离最短。
(3)在探索最短路径的过程中,体会轴对称,平移的“桥梁”作用,感悟转化思想。
2、能力目标:
(1)经历问题探究的过程,将实际问题转化为数学问题,培养转化的能力。
(2)在解决问题过程中,养成良好的作图的习惯。
(3)感受图形变换、转化、数形结合、模型等思想方法。
3、情感目标:通过专项讲解,运用现代化话的教学手段,提高学生学习的兴趣,归纳出方法和规律,积累解决数学问题的经验,提高学生的合作交流的意识,消除学生对此类问题的陌生感和恐惧感,提
高学生解决问题的信心和能力。
二、学情分析
九年级学生已经学习完全部的初中知识,学生的分析、理解能力有明显提高,但由于学习这部分
的知识时间过长,可能出现遗忘,所以要做好复习工作。
本班学生学习数学的热情比较高,思维敏捷,具有一定的自主探究和合作学习的能力但学生能力差异较大,两极分化明显。
三、重点难点
重点:利用轴对称、平移将最短路径问题转化为线段和最小问题。
难点:如何利用轴对称,平移将最短路径问题转化为线段和最小问题。
四、教学过程
(一).例题引入.
1.(最短路径综合题)
如图,已知抛物线(a>0)与x轴交于点B、C,与y轴交于点E,且点B在点C的左侧.
(1)若抛物线过点M(-2,-2),求实数a的值;
(2)在(1)的条件下,解答下列问题;
①求出△BCE的面积;
②在抛物线的对称轴上找一点H,使CH+EH的值最小,直接写出点H的坐标.
(二).基础作图
(1)将军饮马
如图,在河的同侧有两村庄,现要在河边L建一泵站P分别向A、B两村庄
同时供水,要使泵站P到A村、B村的距离之和最短,确定泵站P的位置。
(2)牧童放马
如图牧马人从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。
某班举行晚会,桌子摆成两直条(如图中的AO,BO),AO桌面上摆满了桔子,OB桌面上摆满了糖果,坐在C处的学生小明先拿桔子再拿糖果,然后回到座位,请你帮助他设计一条行走路线,使其所走的总路程最短?
(三).拓展练习
l A
B
建桥选址问题
造桥选址问题:如图,
A 、
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。
)
如图,A.B 是直线a 同侧的两定点,定长线段PQ 在a 上平行移动,问PQ 移动
到什么位置时,AP+PQ+QB 的长最短?(四).中考链接
1.如图,已知抛物线
(a >0)与x 轴交于点B 、C ,与y 轴交于点E ,且点B 在点C 的左侧.
(1)若抛物线过点M (-2,-2),求实数a 的值;
(2)在(1)的条件下,解答下列问题;
①求出△BCE 的面积;
②在抛物线的对称轴上找一点H ,使CH+EH 的值最小,直接写出点H 的坐标.
2,如图,已知抛物线
Y=-X 2+2X+3与Y 轴交于点A (0,3),A 的下方有一个点B (0,1),抛物线的对称轴为X=1,在X 轴上有一个动点C ,在对称轴上有一个动点D ,问:当四边形ABCD 周长最小时,求
C 点和
D 点坐标。
a
A B
P
Q
3,如图,已知抛物线Y=X2-2X经过原点O,与X轴交于点A(6,0),N是抛物线上一个定点,坐标为(1,-),抛物线的对称轴为X=3,FG为对称轴上一条可以移动的线段,长度为1,当四边形ONGF的周长最小时,求F点的坐标。
(五).课堂小结:
解决最短路径问题的思路是什么?
(六)布置作业:掌控中考习题。