王優(yōu)華
[摘? 要] 基于理論研究與教學實踐,嘗試對平行四邊形的性質(zhì)的教學設(shè)計與反思,以加深學生對平行四邊形性質(zhì)的認識,提升學生探究圖形性質(zhì)的能力,培養(yǎng)學生的思維品質(zhì),提高學生的數(shù)學素養(yǎng).
[關(guān)鍵詞] 平行四邊形;性質(zhì);教學設(shè)計;反思
教學內(nèi)容及剖析
本節(jié)課是八年級上冊第三章第四節(jié)的內(nèi)容,研究的內(nèi)容包括:平行四邊形的概念,平行四邊形的對稱性,平行四邊形邊的性質(zhì)、角的性質(zhì)、對角線的性質(zhì).
平行四邊形是生活中常見的四邊形,在此之前,學生已學習過平行線的性質(zhì)定理與判定定理,全等三角形的性質(zhì)與判定,中心對稱圖形,積累了研究幾何圖形性質(zhì)的基本經(jīng)驗與方法,尤其是全等三角形的相關(guān)知識,為證明邊相等與角相等提供了有力的工具,平行四邊形的性質(zhì)也是后面學習平行四邊形判定等知識的基礎(chǔ).
本節(jié)課的探究過程中蘊含著多種數(shù)學思想,探究平行四邊形性質(zhì)時,分為邊的性質(zhì)、角的性質(zhì)、對角線的性質(zhì),這就是分類討論思想;把四邊形問題轉(zhuǎn)化為三角形問題,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化的思想,這些思想在科學研究中都有重要作用.
平行四邊形的性質(zhì)共安排了兩個課時,第一課時著重研究平行四邊形的定義、對稱性、邊的性質(zhì)與角的性質(zhì),第二課時著重研究平行四邊形對角線的性質(zhì)、平行四邊形性質(zhì)的應(yīng)用. 根據(jù)上述分析,確定本節(jié)課的重點是:探索發(fā)現(xiàn)平行四邊形的中心對稱性,證明平行四邊形的性質(zhì).
教學目標及剖析
1. 教學目標
(1)記住平行四邊形的概念;
(2)在探索平行四邊形性質(zhì)的過程中,發(fā)展學生合情推理的意識與能力;
(3)通過證明平行四邊形對邊相等、對角相等、對角線互相平分,培養(yǎng)學生演繹推理的能力,學習轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想;
(4)會應(yīng)用平行四邊形的性質(zhì)解決相關(guān)問題.
2. 教學目標解析
新課標指出,圖形與幾何的內(nèi)容是發(fā)展學生的空間觀念、幾何直觀及推理能力有效載體. 根據(jù)新課標要求及八年級學生的年齡特征,特制定了上述教學目標. 完成第一個教學目標的標志是:了解平行四邊形與四邊形的區(qū)別與聯(lián)系,能從平行四邊形的定義出發(fā)推導平行四邊形的性質(zhì);完成第二個教學目標的標志是:從不同角度猜想平行四邊形的性質(zhì),通過實驗操作驗證猜想;完成第三個教學目標的標志是:學生通過觀察平行四邊形獲得平行四邊形的性質(zhì),能利用全等三角形知識證明平行四邊形的性質(zhì);完成第四個教學目標的標志是:能利用平行四邊形的性質(zhì)證明全等三角形,證明兩條線段相等、兩角相等或相關(guān)計算.
教學策略剖析
1. 突出重點
學生用刻度尺、量角器度量的方法獲得平行四邊形邊的性質(zhì)、角的性質(zhì). 學生動手旋轉(zhuǎn)平行四邊形紙片,獲得對角線的性質(zhì),然后通過演繹推理確認平行四邊形的性質(zhì). 學生在實驗操作、自主探究、合作交流中掌握平行四邊形的性質(zhì),突出了教學重點.
2. 突破難點
通過度量法和旋轉(zhuǎn)法兩種方法讓學生驗證平行四邊形對角線互相平分的性質(zhì),從而引入對角線這個元素,讓學生學會使用合情推理的方法發(fā)現(xiàn)結(jié)論,運用演繹推理的方法證明結(jié)論,掌握研究幾何圖形的一般思路,從而突破了教學難點.
3. 教學方法
使用探究式、啟發(fā)式教學方法,使用導學案、多媒體課件、實物投影等教學用具.
教學過程設(shè)計
教學環(huán)節(jié)一:激情導入,出示課題
師:前面我們研究了三角形、全等三角形、等腰三角形、直角三角形,在幾何圖形里還有一類幾何圖形也很常見,即四邊形,如圖1所示的生活實物,你能看出其中的特殊四邊形嗎?
生:從上述實物圖中可以抽象出正方形、長方形、梯形、平行四邊形等特殊四邊形.
師:上述這些四邊形之間有著怎樣的相互關(guān)系呢?
師生活動:學生知道平行四邊形包含了矩形、長方形,四邊形包含了平行四邊形、梯形,教師用多媒體投影展現(xiàn)這幾種四邊形的相互關(guān)系,如圖2所示.
設(shè)計意圖? 讓學生從生活實物中抽象出數(shù)學模型,接著讓學生理清這些特殊之間的相互關(guān)系,從而很自然地引出本節(jié)課的主要研究對象,即平行四邊形.
教學環(huán)節(jié)二:回顧思考,釋讀定義
師:什么樣的四邊形是平行四邊形?
師生活動:學生用自己的語言表述,教師在黑板上板書,介紹如何用數(shù)學符號表示一個平行四邊形,如何讀這個符號. 這樣能深化學生對平行四邊形概念的理解,培養(yǎng)學生在文字語言、符號語言、圖形語言之間相互轉(zhuǎn)化的能力.
設(shè)計意圖? 回顧在小學學習的平行四邊形知識,喚醒舊知,其目的在于引入平行四邊形的定義,引導學生觀察圖形,幫助學生理解定義.
教學環(huán)節(jié)三:在動手操作中探究平行四邊形的性質(zhì)
師:根據(jù)平行四邊形的定義,我們可以得到平行四邊形具有的性質(zhì)是兩組對邊互相平行,那么除了這個性質(zhì)外,平行四邊形還有其他性質(zhì)嗎?請同學們大膽提出自己的猜想,并利用手中的學具驗證你的猜想.
師生活動:學生先猜想平行四邊形還具有的性質(zhì),再利用刻度尺和量角器驗證猜想,然后在小組內(nèi)分享猜想和驗證方法,最后小組代表發(fā)表自己的見解. 如果學生有不一樣的猜想和驗證的方案,教師要充分肯定,然后將各種猜想整理并板書.
設(shè)計意圖? 在開放性的探究活動中,學生先自主探究再合作交流,既直觀感受了平行四邊形的中心對稱性,培養(yǎng)了學生的空間觀念與直觀想象,又滲透了合情推理的理論.
教師環(huán)節(jié)四:通過邏輯推理證明性質(zhì)
師:在動手操作中,我們發(fā)現(xiàn)了平行四邊形的性質(zhì),對邊平行且相等,對角相等,對角線互相平分,這些結(jié)論正確嗎?是否對于任意平行四邊形都成立呢?
設(shè)計意圖? 教師提出這個問題,讓學生明白證明平行四邊形的性質(zhì),是探究活動的自然延續(xù)和必經(jīng)路徑,感受合情推理與演繹推理的辯證關(guān)系.
師:如何運用所學知識求證平行四邊形邊的性質(zhì)、角的性質(zhì)呢?
師生活動:學生先自主探究,然后在小組內(nèi)交流彼此的意見,教師要巡回指導,適時指導有困難的小組. 在教師的引導下完成畫圖、已知、求證與證明過程.
預設(shè)1:如圖3①圖,根據(jù)兩直線平行,同旁內(nèi)角互補,得∠A與∠B互補,∠B與∠C互補,根據(jù)同角的補角相等,得∠A=∠C.
預設(shè)2:如圖3②所示,連接AC,根據(jù)兩直線平行,內(nèi)錯角相等,得∠1=∠2,∠3=∠4,因為AC公用,所以△CBA≌△ADC(ASA),根據(jù)全等三角形對應(yīng)角相等,對應(yīng)邊相等,得AB=CD,AD=CB,∠B=∠D.
設(shè)計意圖? 在體驗平行四邊形對角線互相平分的性質(zhì)時,學生已經(jīng)積累了活動經(jīng)驗,不難想到通過作對角線證明平行四邊形邊的性質(zhì)、角的性質(zhì),即將四邊形問題轉(zhuǎn)化為三角形問題,突破了難點.
問題:如何證明平行四邊形對角線互相平分的性質(zhì)呢?
預設(shè):如圖4所示,連接對角線AC,BD,相交于點O,根據(jù)平行線的性質(zhì),可得∠BAC=∠ACD,∠ABD=∠BDC,又因為平行四邊形對邊相等,得AB=CD,所以△AOB≌△COD(ASA),根據(jù)全等三角形對應(yīng)邊相等,得AO=CO,BO=DO.
設(shè)計意圖? 在嚴密的幾何推理中培養(yǎng)學生強有力的邏輯論證能力,提高學生分析問題的能力、解決問題的能力,突出了本節(jié)課的重點.
教學環(huán)節(jié)五:應(yīng)用性質(zhì)解決問題
例題如圖5所示,在?ABCD中,AE,CF分別平分∠BAD和∠BCD,交BD于點E,F(xiàn).(1)若∠BCF=65°,求∠ABC的度數(shù);(2)求證:AE=CF.
教學反思
數(shù)學知識要講究自然生長的過程,學生要不斷積累數(shù)學活動經(jīng)驗,提升學科核心素養(yǎng). 筆者從學生的最近發(fā)展區(qū)進行教學設(shè)計,讓學生自主建構(gòu)數(shù)學知識,多種形式的探究活動豐富了數(shù)學活動經(jīng)驗,使學科核心素養(yǎng)貫穿了整個教學過程.
幾何學習要著重培養(yǎng)學生的推理能力,學習幾何有其特殊的研究思路,筆者先讓學生觀察猜想,再驗證,最后證明,學生依次經(jīng)歷了合情推理與演繹推理,突出了幾何學習的基本方法,學生實現(xiàn)了幾何的深度學習,培養(yǎng)了學生的思維品質(zhì),提升了學生的數(shù)學素養(yǎng).
探究圖形的性質(zhì)要強調(diào)多角度、不同方法. 在本節(jié)課中,別借助學生已有的知識與經(jīng)驗,通過度量、旋轉(zhuǎn)等方法,加深學生對平行四邊形性質(zhì)的認識,提升了學生探究圖形性質(zhì)的能力,當這種活動經(jīng)驗正遷移時,對于學生學習后續(xù)知識有著重要作用.