数学北师大版九年级上册《黄金分割》
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黄金分割
教材分析:
“黄金分割”是北师大版数学八年级下第四章第二节的内容,学习黄金分割不仅仅是实现比例线段学习的要求,更是体现了数学的文化价值,体现黄金分割是数学与建筑学、艺术等学科的纽带,让学生认识到数学不是孤立的、枯燥的数学,而是文化的一部分,同时数学也促进了文化的发展.黄金分割美学价值和实用价值方面有着重要的地位,本节课主要围绕这两方面进行设计,通过创设丰富的现实情境,让学生直观感受到黄金分割的美学价值的同时展现了知识的发生、发展过程。
学情分析
学生学过了线段的比和成比例的线段,已经有了坚实的基础,本节课教学难点的突破对学生来说并不很困难。教学中要充分利用黄金分割与生活的紧密联系,体会黄金分割的黄金价值。
教学目标:
知识目标: 1.使学生了解黄金分割的定义。
2.会作一条线段的黄金分割点。
3.熟悉黄金分割的广泛应用。
情感目标:从美丽的几何图案五角星入手,以身边的书本为着手点,让学生感到事物的美,那么美从何而来,通过本节课的直观教学,学生从中能感悟到一些,那
就是来源于生活中的0.618(黄金比)。
教学重点: 1.了解黄金分割的定义。
2.会运用它进行分析,解释一些现象。
教学难点:精确地找到一条线段的黄金分割点。
设计思路:(分三个层次)
第一层次:从国旗的五角星入手,研究黄金分割的定义。
第二层次:观察生活中有关黄金分割的图片,使学生对它产生兴趣,让学生感悟到凡是符合黄金分割的总是美的。并应用于实际问题中。
第三层次:通过学生的实际动手,探索线段上黄金分割点的做法
教学过程:
一创设教学情境:
黄金分割教学实录
师:同学们,首先请大家欣赏几组图片,请大家找到你认为身材最美的几组。(展示图片)虽然每一个卡通人物,我们都觉的很可爱,但从身材比例上来考虑,我们觉得还是这几组很美,很协调,请同学们考虑这是为什么?其实,这其中的道理我们可以从数学角度、用数学的道理去解释。我们再看几组图片,是不是觉得很赏心悦目?在我们身边还有许多常见的图形中也体现出了和谐的美,比如我们常见的国旗上的五角星。看起
来就很美,但是不是只要是五角星就美的呢?(看课件)我们发现不是所有的五角星都体现了和谐的美,而是和五角星中每一条边上的点所分成的线段的比值有关,当比值为0.618时的五角星才是最完美,此时线段上的两个分点就显得尤为重要了,象黄金一样珍贵,而此时图形显现出来的美则是除了对称美以外的又一种美——黄金分割美,这节课我们就来研究这个数学问题!。(板书课题)
二、讲解新课:
五角星中到底有什么奥秘,让我们动手进行测量:
1、 请你测量五角星上C 点到A 、B 点的距离。
(2)请你再计算一下AB AC 和AC
BC 的值分别是多少? 它们相等吗?
(3)结合图形观察比例式AB AC =AC
BC 有什么特点?你发现了什么? (通过学生亲自动手操作、计算,最终发现了AB AC =AC
BC ,即部分与部分之比等于部分与
整体之比,符合毕达哥拉斯的审美观点,很自然地就引出了黄金分割的概念.)
师:我们规定:一个点C 把线段AB 分成两条线段AC 和BC ,如果AC :AB=BC :AC ,
则称线段AB 被C 黄金分割,这个点C 叫做线段AB 的黄金分割点,这个比叫黄金比 师:大家想一想,除了AB AC =AC
BC ,还有什么形式也可表示线段 AB 被点 C 黄金分割? 生:AC :BC=AB :AC , AC 2=AB ·BC
师:如果我们令AB=1设较长的线段AC=X 则BC=(1-X ),由 AC 2=AB ·BC 我们就可以得到方程X 2=1·(1-X )即X 2-X+1=0 等到以后我们学完一元二次方程就可以得到方
程的解为X==
21
5-
即AC= =
21
5-
也就是AC:AB=
21
5-
:1=
21
5-
=0.618
2、想一想:
(1)线段AB有没有除点C以外的黄金分割点呢? A D C B
(2)点D应满足怎样的条件?
(3)在五角星中点D是线段AB的黄金分割点吗?
(4)你还发现了什么?
(想一想设置的这四个问题是有层次性的,问题1的结论是显然的,但学生得到的方法却是多样的,有的是凭直觉,有的是利用轴对称得到的,有的是采用旋转方法得到的;问题2进一步强化了黄金分割的概念;有了问题1的铺垫,问题3、4的结论很容易得出,这时学生就真正体会到了五角星确实是一个完美的图形,进一步感受到了黄金分割的美.)师:我们把
AB
AC的值叫做黄金比
为什么起这个名字呢?数学史上是这样记载的:黄金分割,当然不是指怎样分黄金,这是一个比喻的说法,就是说分割的比例像黄金一样珍贵,如果符合这一比例的话,就会显得更美,更好看,更协调。
这种黄金分割美在生活中几乎无处不在!学习了黄金分割的定义,我们就不难解释我们前面提出的问题了。(课件再现前面出现过的芭蕾舞演员的图片,并对前面提出的问题加以解释)(出示四组照片,找到小鹿位置最合适的一张,解释其中的道理。在摄影中我们常用黄金分割来照出完美的照片。)
师:除了上述这些图片以外,很多矩形中也存在黄金比,如我们的教科书就是这样的矩形,请同学们测量一下数学书的宽和长,再算一下宽与长的比?
学生:学生测量、计算、说出结果。(结果接近0.618)
师:这就是由黄金分割演变而来的黄金矩形
黄金矩形是一个宽和长的比有特殊比例的矩形,即宽与长的比为黄金比(0.618)我们再看美术史上的神话——蒙娜丽莎,就是因为它拥有无处不在的黄金矩形!还有巴台农神庙中也多处体现出黄金矩形。
再说我们的国旗为什么美得无可挑剔?就是因为,它也是一个黄金矩形
师:既然黄金分割如此的美,我们必须学会精确地做出一条线段的黄金分割点。
如果我们假设线段AB=2,那么较长线段长呢?(用无理数表示).
5 .
生:1
师:你能作出长度5的线段吗?
生:直角边为2和1的Rt△,根据勾股定理得斜边就是5
师:长度5-1的线段会做吗?
生:会,只要截去长度为1的线段就行了.
师:让我们根据刚才讨论的结果动手做一做.
(在老师的引导下,师生共同操作)
总结黄金分割点的画法
(1)经过点B作BD⊥AB,使BD=AB/2。
(2)连接AD,在AD上截取DE=DB.
(3)在AB上截取AC=AE.