張琴琴,胡同祥
(樂山市實驗學校,四川 樂山 614000)
數(shù)學知識的過程性教學主要應關(guān)注數(shù)學知識的生成過程,即數(shù)學知識的形成過程,要加強對它們的開發(fā)呈現(xiàn),并試圖讓學生經(jīng)歷數(shù)學知識“生長”的全過程,怎樣實現(xiàn)把數(shù)學知識“生長過程”教學化,使學生經(jīng)歷數(shù)學知識的形成過程,需要教師二次開發(fā)教材,設(shè)計數(shù)學知識的“生長過程”。
學法:觀察、猜想、驗證、歸納、應用。
教法:觀察猜想法為主,直觀演示法、設(shè)疑誘導法為輔。
1.課題引入
師:請同學們回憶一下,我們進入初中以后對平面幾何的學習順序是怎樣的?
生A:初一的第一學期學習了點、線、角,第二學期學習了三角形。
師:這學期我們將進入第二種多邊形——平行四邊形的學習。請同學們再回憶一下,上學期我們在學習三角形的知識時,重點探究學習了哪種特殊三角形的性質(zhì)和判定?
生(全體):等腰三角形。
師:與上學期相類似,這學期我們學習四邊形,也先學習一種特殊的四邊形——平行四邊形。所以我們今天的學習任務就是探究學習平行四邊形的性質(zhì)。
師:黑板板書:平行四邊形的性質(zhì)(一)
活動一:
師:在學習之前,請同學們想一想:平行四邊形在日常生活中有哪些應用,你能舉幾個實例嗎?
生B:學校門口的伸縮門。
師:很好,我們每天都在進出校門,伸縮門里蘊含著許多平行四邊形。
生C:教室里的窗戶是平行四邊形。
師:窗戶是同學們學認識過的什么圖形?
生(全體):長方形。
師:長方形在我們初中又可以稱作為矩形,這是一種特殊的平行四邊形,是我們今后要學習的內(nèi)容。
生D:門和書。
師:門、書的表面都是平行四邊形。
下面請同學們欣賞一組平行四邊形在日常生活中的應用實例展播:(多媒體播放)
師:通過同學們的舉例和圖片的展播,讓我們深刻地感受了平行四邊形在我們?nèi)粘I钪械膽檬欠浅V泛的。因此我們這節(jié)課學習平行四邊形的知識是不是一件非常有意義的事情呢?
生(全體):是。
2.概念的形成和鞏固
師:平行四邊形對于同學們來說并不陌生,早在小學的時候我們就認識它了。那么,請同學們仔細觀察圖片,究竟什么樣的四邊形叫平行四邊形呢?
生E:兩組對邊分別平行的四邊形叫平行四邊形。
師:回答得非常好。
板書:1.定義:兩組對邊分別平行的四邊形叫平行四邊形。
2.表示:?ABCD,如圖 1。
鞏固練習:請從下列圖形中找出平行四邊形。
3.性質(zhì)的探究與驗證
活動二:
師:同學們能否根據(jù)定義畫一個平行四邊形?
師生動手:教師在黑板上畫,學生在練習本上畫。
師:請同學們看黑板圖8:一個平行四邊形有幾條邊?有幾個內(nèi)角?有幾條對角線?
生(全體):四條邊,四個內(nèi)角,兩條對角線。
師:(動手連接兩條對角線交于點O)
平行四邊形的這些邊、角、對角線究竟有些怎樣的特殊性質(zhì)呢?請同學們以學習小組為單位展開討論。
活動三:
生:分小組熱烈討論。
(幾分鐘后討論結(jié)束)
師:請小組代表發(fā)言。
生F:平行四邊形對邊相等,對角相等。
生G:平行四邊形對角線平分內(nèi)角。
生H:平行四邊形對角線互相平分。
生I:平行四邊形鄰角互補。
師:你們能想出什么辦法去驗證這些猜想是否正確呢?
生(少數(shù)):用度量的方法。
師:非常好,請大家馬上行動起來。
生(全體):用三角板、量角器進行度量。
師:你們度量的結(jié)果是怎樣的?
生J:平行四邊形的對邊相等,對角相等,鄰角互補,對角線互相平分,但對角線不平分內(nèi)角。
師:掌聲送給這位同學,回答得非常棒。
一般平行四邊形的對角線是不能平分對角的,只有一種特殊的平行四邊形具有這條性質(zhì),那是我們后一步要學的內(nèi)容。
剛才我們用度量的方法對大家的猜想進行了初步驗證,下面,再請同學們思考:能不能用我們所學過的知識去證明你們的猜想?
生K:我們可以先判斷平行四邊形是不是中心對稱圖形,如果是中心對稱圖形就可以根據(jù)中心對稱圖形的性質(zhì)證明我們的猜想。
師:非常好,那怎樣判斷平行四邊形是否為中心對稱圖形呢?請問:什么是中心對稱圖形?
生(全體):把一個圖形繞自身的某一個點旋轉(zhuǎn)180°后能與自身重合,這個圖形就叫中心對稱圖形。
活動四:
師:出示自制教具(一張透明紙和一張硬紙板疊合,上下分別畫了兩個全等的彩色平行四邊形重合在一起,對角線交點用一顆圖釘穿過,透明紙可以自由旋轉(zhuǎn))
請一位同學上來旋轉(zhuǎn)透明紙,同學們觀察在旋轉(zhuǎn)過程中兩個平行四邊形是否能再次重合,如果重合了,至少要旋轉(zhuǎn)多少度?
生L:(上講臺旋轉(zhuǎn)透明紙)至少旋轉(zhuǎn)180°,兩個平行四邊形就能完全重合。
師:這就說明了平行四邊形是中心對稱圖形,那么中心對稱圖形的性質(zhì)是什么?
生M:對應邊相等,對應角相等,對應點到對稱中心的距離相等。
師:(手指教具)點A與點C是對應點,則點A到對稱中心O的距離等于點C到點O的距離,即OA=OC,同理:OB=OD;AB的對應邊是CD,則AB=CD,同理:AD=BC;∠BAD的對應角是∠BCD,則∠BAD=∠BCD,同理:∠ABC=∠ADC;從而再次證明了同學們對平行四邊形性質(zhì)的猜想是正確的。
下面,讓我們一起來歸納一下平行四邊形的性質(zhì)。(如圖9)
師板書,生口答。
邊:對邊平行(位置),對邊相等(數(shù)量)。
角:對角相等。
對角線:互相平分。
對稱性:中心對稱圖形。
∵四邊形ABCD是平行四邊形
∴AB∥CD,AD∥BC
AB=CD,AD=BC
∵四邊形ABCD是平行四邊形
∴∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC
∵四邊形ABCD是平行四邊形
∴AO=CO,BO=DO
師:好,接下來試試同學們的身手吧。
4.性質(zhì)的應用
多媒體展示,圖10。
(小試身手)如圖,在?ABCD中,
已知:BC=8,周長等于 24,則 AD=_____,AB=____,
CD=______;
生:(口答)
∵四邊形ABCD是平行四邊形
∴AD=BC=8,AB=DC
∵?ABCD=24
∴AB+CD=24-16=8
∴AB=CD=4
例題探究:
例 1.圖 11,在?ABCD 中,AB=5,BC=8,BE 平分∠ABC交AD于E,求DE的長。
生:(口述分析)∵BE平分∠ABC
∴∠ABE=∠EBC
∵在?ABCD中:AD∥BC
∴∠AEB=∠EBC
∴∠ABE=∠AEB
∴AB=AE=5
又 ∵AD=8,
∴ED=AD-AE=3
師:請同學們馬上動手在練習本上寫出推理過程。
生(全體)動手寫;師巡視學生做題情況。
師:請做練習本上一題,并通過展臺展示,糾正表述過程中的錯誤。
(變式):若一個平行四邊形的一條內(nèi)角平分線把一條邊分成2cm和3cm的兩條線段,求該平行四邊形的周長。
師:請同學們獨立思考后在練習本上畫出草圖,請一位同學在黑板上畫。
生 1:(走上講臺畫圖,圖 12)
師:有沒有不同意見的?
生 2:(走上講臺畫圖,圖 13)
師:哪位同學畫的是正確的?
生:(全體)都正確。
師:(點評)非常好,同學們真棒。這道題考查的是一種非常重要的數(shù)學思想——分類討論思想。一個平行四邊形的一條內(nèi)角平分線把一條邊分成2cm和3cm的兩條線段,并沒有告訴我們究竟哪條是2cm、哪條是3cm,所以,分成的線段中,有可能第一條是2cm,也有可能第一條是3cm。
5.小結(jié)與回顧
回顧這節(jié)課,你有哪些收獲?
(多媒體展示)
①知識:平行四邊形的定義、性質(zhì)。
②方法:證明直線平行、線段相等、角相等的新方法。
《平行四邊形的性質(zhì)》(華東師大版)承接上一章的內(nèi)容,課本的設(shè)計意圖是利用圖形平移和旋轉(zhuǎn)的特征來得出平行四邊形的性質(zhì)。筆者在設(shè)計本節(jié)課時就遵循著這個原則,先讓學生看圖片,體會到平行四邊形在日常生活中的廣泛應用,給出平行四邊形的定義,再由學生動手畫出一個平行四邊形,然后觀察猜想出其性質(zhì)??紤]到對角線互相平分這一性質(zhì)在得出平行四邊形是中心對稱圖形后即可推導出,所以我對教材進行了整合,把下一節(jié)的內(nèi)容提前講了,并在課堂上加上相應的練習。因為本章課標明確要求學生能夠嚴格說理過程,所以筆者在得出平行四邊形性質(zhì)的同時加上幾何語言的描述,在練習中也注意規(guī)范學生的說理過程。
上完課后,筆者總體感覺還可以,主線清晰,重點突出,基本達到了預期效果,課堂氣氛較活躍,使學生的參與意識與自我表現(xiàn)力增強。在探究平行四邊形性質(zhì)和推導性質(zhì)的過程中,學生通過動手操作和自制教具、多媒體課件的演示,就能很容易發(fā)現(xiàn)平行四邊形的性質(zhì)。在猜想平行四邊形的性質(zhì)時,對于學生給出的錯誤猜想——對角線平分內(nèi)角,筆者沒有立刻給與評判,而是讓學生通過自己來動手度量后自己否定這個結(jié)論。這種做法發(fā)既鼓勵了學生勇于大膽猜想的精神,又培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。例題能夠引導學體會數(shù)學中的兩種重要思想,即整體思想和分類討論思想。能根據(jù)學生的具體情況在練習的過程中及時發(fā)現(xiàn)問題,并通過投影指出錯誤,規(guī)范說理過程,反饋工作做得較到位。對于例1的講解,筆者通過先讓學生分析,再讓他們自己寫推理過程的方式,從中發(fā)現(xiàn)了不少學生容易出錯的地方,部分學生在說思路的時候跳躍性太大,寫證明過程的時候有缺失條件的情況,比如沒有交代平行四邊形的前提就直接得出對邊平行、對邊相等的結(jié)論,是部分學生的共同毛病,通過老師和同學的點評便得以糾正。對于例1的變式問題,則讓學生獨立思考,畫出草圖,訓練了學生的靈活思維和基本的幾何作圖能力,同時也讓學生感受了“分類討論”的重要數(shù)學思想。
教學中的不足之處:一是在引導學生猜想驗證性質(zhì)的時候,教師可以通過使用幾何畫板現(xiàn)場演示準確度量邊、角、對角線是否相等的過程。因為學生作圖和度量必定會存在一些誤差,由于作圖的不標準和度量的不準確可能會導至學生得出錯誤結(jié)論。而幾何畫板是可以標準作圖,準確度量線段長度和角度的,同時也能培養(yǎng)學生嚴謹?shù)?、科學的探究精神。二是由于擔心時間不夠、完不成教學任務,所以給學生討論和獨立思考問題的時間有點短,顯得有點走過場,這些都是在教學中應注意的問題。當然,本節(jié)課還有許多值得總結(jié)和回味,同時需要解決的教學細節(jié)。
本課題的教學,學生通過觀察生活中的實例認識了平行四邊形。學生通過參與數(shù)學活動進一步感悟到探索方法在探索概念的形成過程和性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程的作用,學生在探索的過程中獲得了成功的體驗,提高了學生的興趣,增強學生間合作意識,培養(yǎng)了學生創(chuàng)新精神。為了達到這個目標,本課時讓學生置身于知識的發(fā)生、發(fā)展、形成的過程之中,讓學生在觀察、實驗、猜想、驗證、推理、交流等數(shù)學活動的過程中感悟平行四邊形的性質(zhì),理解平行四邊形的性質(zhì),課堂教學體現(xiàn)了重視以問題解決為中心的自主、合作、探究學習方式。
從初中數(shù)學有效教學的宏觀評價來看,本節(jié)課三維目標設(shè)定合理,所選教學內(nèi)容適切,課堂教學環(huán)境和諧,教學過程細致嚴謹,學習方式和手段多元,學習效果顯著。所以,本節(jié)課從學生體現(xiàn)的顯性效果,還是從學生的長遠發(fā)展的隱性效果來看,都值得在初中數(shù)學有效教學研究過程中學習和借鑒。
1.設(shè)置動手操作活動,培養(yǎng)學生的探索能力
平行四邊形的性質(zhì),學生在小學就有初步了解,若單純地讓教師引導學生回憶,讓學生記住結(jié)論,然后再利用這些結(jié)論進行解題,這會禁錮學生的思維,就是我們常常提到的把學生“教死”了。執(zhí)教者應從生活中的平行四邊形入手,讓學生初步認識平行四邊形,從感性認識逐步上升到理性認識;教者在引導學生探討性質(zhì)時設(shè)計了讓學生動手操作、合作探討的情境,同時利用了平行四邊形的模型教具從旋轉(zhuǎn)的角度來加以驗證,積累了數(shù)學活動經(jīng)驗。該課堂教學方法的設(shè)計,不僅調(diào)動了學生的積極性,而且引導學生從理性的角度進行觀察發(fā)現(xiàn),進行推理結(jié)證,學生自然地進入數(shù)學知識“生長過程”的場景中,教者已經(jīng)潛移默化地將研究問題的方法“教授”給學生,無形之中培養(yǎng)了學生的探索能力。
2.注重數(shù)學三語言的結(jié)合,規(guī)范了數(shù)學表達
數(shù)學語言是教學知識、思想、方法的載體,數(shù)學思維借助數(shù)學語言進行,依靠數(shù)學語言顯示。因此,掌握數(shù)學語言是學習數(shù)學知識的基礎(chǔ),數(shù)學語言是數(shù)學教學的關(guān)鍵,同時掌握數(shù)學語言之間的轉(zhuǎn)化是解決問題的重中之重。因此,將文字語言、符號語言、圖形語言進行結(jié)合教學,讓學生會用數(shù)學語言,習慣地用數(shù)學語言來表達、解釋數(shù)學。在整個認識平行四邊形和探索其性質(zhì)中,教者僅僅結(jié)合圖形進行標記,同時在圖形旁邊用幾何語言(符號語言)進行旁批,同時引導學生用文學語言敘述,但最終歸結(jié)到了符號語言上,這樣潛移默化地進行結(jié)合性訓練為學生學習其他特殊幾何圖形的性質(zhì)打下了基礎(chǔ)。
3.開發(fā)知識“生長過程”,實現(xiàn)過程結(jié)果并重
在數(shù)學教學中,既重視結(jié)果,又重視過程,這已經(jīng)是新課程改革中形成的共識。從某種角度來講,過程比結(jié)果更重要,這節(jié)課重點放在平行四邊形性質(zhì)這個結(jié)果產(chǎn)生的過程上,通過師生共同畫圖,小組合作,師生共同小結(jié)出結(jié)論,利用平行四邊形是中心對稱圖形加以說明,這些設(shè)計環(huán)節(jié)無疑為學生主動探索性質(zhì)的來龍去脈提供了平臺,為性質(zhì)的“生長過程”創(chuàng)造了條件,讓學生真實地經(jīng)歷這些“生長過程”,甚至做到了結(jié)果與過程并重。
4.豐富問題形式,促進學科思維拓展
這節(jié)課的課堂教學中,對于平行四邊形性質(zhì)的應用多樣,主要圍繞邊、角、對角線的性質(zhì)進行多維度訓練,并在引領(lǐng),拓展原型與變式題進行無縫結(jié)合,讓學生的思維順勢,感受變式訓練中“根本”不變,在訓練之后進行思想與方法的提煉和總結(jié),這是解題教學的升華,一些好的研究方法和思維拓展得到了激活。
[1]孫紅強.楊輝.好一個“一點鎖定180”[J].中國數(shù)學教育(初中版),2009(9).