若數(shù)學(xué)教學(xué)一直停留在淺層的理解、記憶和應(yīng)用上,那么學(xué)生的學(xué)是被動(dòng)的、消極的.在教學(xué)中,教師要關(guān)注教學(xué)細(xì)節(jié),把握好教學(xué)時(shí)機(jī),通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)、巧妙提問(wèn)、變式探究等活動(dòng)誘發(fā)學(xué)生深度思考,引發(fā)深度學(xué)習(xí),落實(shí)數(shù)學(xué)素養(yǎng).
1 巧借“意外”,引發(fā)深度教學(xué)
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,為了確保課堂教學(xué)效果和教學(xué)品質(zhì),教師會(huì)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和本班學(xué)情精心預(yù)設(shè)教學(xué)活動(dòng).但課堂是動(dòng)態(tài)變化的,因受學(xué)生因素、環(huán)境因素等一些不可控因素的影響,課堂教學(xué)中可能會(huì)出現(xiàn)一些意外.對(duì)于這些意外,教師要合理分析,巧妙應(yīng)用,以此通過(guò)深度的挖掘讓深度教學(xué)自然而然地發(fā)生.
案例1確定圓的條件
在“圓的定義”教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)預(yù)設(shè),教師指定一位學(xué)生上臺(tái)畫(huà)圓,其他學(xué)生認(rèn)真觀察畫(huà)圓過(guò)程,以此通過(guò)動(dòng)手操作讓學(xué)生更好地體驗(yàn)圓,提煉出確定圓的兩個(gè)要素即圓心和半徑.在課堂上,教師根據(jù)預(yù)設(shè)讓學(xué)生演示畫(huà)圓的過(guò)程,但是學(xué)生在畫(huà)圓時(shí)圓規(guī)的腳打滑,學(xué)生繪制出來(lái)的圖形與圓明顯不同.為了彌補(bǔ)這一遺憾,教師決定自己畫(huà)圓,為了避免剛才情況的再次發(fā)生,在繪制前刻意在圓規(guī)腳的一端按了按,沒(méi)想到這端固定住了,另外一端卻打滑了,因而也沒(méi)有成功畫(huà)成圓.在教學(xué)中,大多教師可能會(huì)重新繪制圓,從而按照預(yù)設(shè)繼續(xù)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng).不過(guò),筆者在教學(xué)中選擇利用這個(gè)意外,讓學(xué)生思考:“為什么剛剛繪制的兩個(gè)圖形都不是圓呢?”學(xué)生通過(guò)思考、交流,發(fā)現(xiàn)第一次沒(méi)有畫(huà)成圓,是因?yàn)楣潭税霃剑瑳](méi)有固定圓心,而第二次恰恰相反,是固定了圓心,卻沒(méi)有固定半徑.找到問(wèn)題的根源后不難發(fā)現(xiàn),若想繪制圓,需要固定圓心、固定半徑,由此亦可提煉出確定圓的兩個(gè)要素.
在本案例教學(xué)過(guò)程中,教師尊重意外,引導(dǎo)學(xué)生思考“畫(huà)不成圓”的原因,通過(guò)交流達(dá)成了共識(shí),提煉出確定圓的兩個(gè)因素.
2 借助“想當(dāng)然”,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些“想當(dāng)然”的現(xiàn)象,其反映出學(xué)生的思維缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性,在沒(méi)有形成完善的合情推理的知識(shí)鏈時(shí)就急于給出結(jié)果,從而因驗(yàn)證過(guò)程的缺失而影響學(xué)習(xí)效果.“想當(dāng)然”現(xiàn)象的存在為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)帶來(lái)了阻礙,在日常教學(xué)中,教師要讓學(xué)生去探究“想當(dāng)然”背后的知識(shí)鏈,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)推理與驗(yàn)證,從而讓學(xué)生的思維在操作、觀察、猜想、反思、驗(yàn)證的過(guò)程中從低階走向高階[J].
案例2探究“圓O上離點(diǎn)A最近的點(diǎn)”
師:已知點(diǎn)A是圓O外一點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出圓上離點(diǎn)A最近的點(diǎn).
生1:過(guò)O,A兩點(diǎn)作直線OA,直線OA與圓O交于M,N兩點(diǎn).如圖1,點(diǎn)M離點(diǎn)A最近.
師:為什么?
生1:很明顯啊.
師:我們知道數(shù)學(xué)是一門(mén)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,在解答時(shí)一定要做到有理有據(jù).你們有沒(méi)有辦法證明點(diǎn)M離點(diǎn)A最近呢?
生2:根據(jù)以前所學(xué),若想證明“最近”,可能會(huì)用到以下兩個(gè)知識(shí)點(diǎn).一是兩點(diǎn)之間線段最短;二是垂線段最短.顯然本題從“兩點(diǎn)之間線段最短”這一知識(shí)點(diǎn)出發(fā)更容易驗(yàn)證.于是我想到在圓O上任取一點(diǎn)C(異于點(diǎn)M),這樣只要證明AMlt;AC即可.連接OC,AC,在△OCA中,OC+ACgt;OA=OM+MA.又OC=OM,故ACgt;AM.
師:非常好!利用三角形三邊關(guān)系順利完成了驗(yàn)證.
師:認(rèn)真觀察圖1,大家是否還有其他發(fā)現(xiàn)呢?
生3:點(diǎn)N是圓上距離點(diǎn)A最遠(yuǎn)的點(diǎn).在圓O上任取一點(diǎn)C(異于點(diǎn)N),總有OA+ON=OA+OCgt;AC,故AN最長(zhǎng).
師:非常好的發(fā)現(xiàn).剛剛我們研究的點(diǎn)A在圓外,若點(diǎn)A在圓內(nèi),你能找出圓上離點(diǎn)A最近和最遠(yuǎn)的點(diǎn)嗎?
接下來(lái),在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,教師讓學(xué)生繼續(xù)探究,以此深化對(duì)知識(shí)的理解.在解題時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些“想當(dāng)然”的現(xiàn)象,在教學(xué)中,要盡量避免那些“想當(dāng)然”,要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的推理和驗(yàn)證,以此確保結(jié)論準(zhǔn)確、有效.
3 利用“變式探究”,引發(fā)高階思維
通過(guò)有效的“變式”可以深化對(duì)概念、定理等知識(shí)的理解,有利于提升學(xué)生的舉一反三能力,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通.同時(shí),變式探究在培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題”的能力中也發(fā)揮著不可替代的作用.在教學(xué)中,教師可以通過(guò)“發(fā)散式”追問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究,讓學(xué)生認(rèn)清知識(shí)的本質(zhì),領(lǐng)悟蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)[J].
案例3“圓心角、弧、弦關(guān)系定理”的應(yīng)用
在學(xué)習(xí)了“圓心角、弧、弦關(guān)系定理”后,學(xué)生理解了在同圓或等圓中,兩個(gè)圓心角、兩條?。ㄍ瑑?yōu)弧或同劣?。?、兩條弦中,只要其中一組量相等,那么其他兩組量也會(huì)分別相等.在此基礎(chǔ)上,教師讓學(xué)生思考以下問(wèn)題.
問(wèn)題1如圖2,在圓O中,若AB=2CD,則∠AOB=2∠COD,AB=2CD是否成立?
生1:我認(rèn)為∠AOB=2∠COD,AB=2CD都成立.
生2:我認(rèn)為∠AOB=2∠COD,ABlt;2CD.
師:看來(lái)大家有不同的意見(jiàn),請(qǐng)大家驗(yàn)證一下,到底哪個(gè)結(jié)論是正確的呢?
生3:在AB上取其中點(diǎn)E,則AE=BE=CD,于是可得∠AOE=∠BOE=∠COD,所以∠AOB=2∠COD.
師:很好.接下來(lái)誰(shuí)來(lái)說(shuō)一說(shuō),線段AB與CD存在怎樣的數(shù)量關(guān)系呢?
生4:根據(jù)定理易得AE=BE=CD,在△ABE中,ABlt;AE+BE,即ABlt;2CD.
師:說(shuō)得很好,同學(xué)們通過(guò)取弧的中點(diǎn),將兩倍弧轉(zhuǎn)化為等弧問(wèn)題,運(yùn)用已學(xué)知識(shí)驗(yàn)證了結(jié)論.通過(guò)以上探究,你有哪些收獲?
生5:在應(yīng)用定理時(shí)不要盲目地套用,要學(xué)會(huì)運(yùn)用轉(zhuǎn)化與化歸的思想進(jìn)行轉(zhuǎn)化.
生6:當(dāng)條件改變時(shí),結(jié)論往往也會(huì)發(fā)生改變,要學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看問(wèn)題.
通過(guò)以上探究,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高漲,教師繼續(xù)給出問(wèn)題,讓學(xué)生分析并解決問(wèn)題.
問(wèn)題2在圓O中,如果∠AOB=2∠COD,那么AB=2CD,AB=2CD是否成立?
學(xué)生通過(guò)利用∠AOB的平分線,易知AB=2CD,ABlt;2CD.
師:在此基礎(chǔ)上,你還能繼續(xù)提出問(wèn)題嗎?
生7:在圓O中,若AB=2CD,則AB=2CD,∠AOB=2∠COD是否成立?
…………
4 利用“關(guān)系”,落實(shí)數(shù)學(xué)素養(yǎng)
數(shù)學(xué)知識(shí)不是孤立存在的,它們之間存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,可以說(shuō)數(shù)學(xué)教學(xué)就是研究這些關(guān)系的教學(xué).在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從這些“關(guān)系”入手,將一些相關(guān)、相似的知識(shí)通過(guò)橫向、縱向拓展編制成知識(shí)網(wǎng),以此構(gòu)建完善的認(rèn)知,培養(yǎng)學(xué)生思維的多樣性、靈活性、創(chuàng)造性.
案例4點(diǎn)與圓、線與圓、圓與圓位置關(guān)系的融合
師:通過(guò)與所學(xué)知識(shí)進(jìn)行類比,我們得到“兩圓外離dgt;r1+r2”,對(duì)此你還有什么疑問(wèn)嗎?
生1:以上結(jié)論是通過(guò)類比和遷移的方式得到的猜想,缺乏一定的嚴(yán)謹(jǐn)性.猜想后應(yīng)該證明,這樣才能確保結(jié)論的科學(xué)性、可靠性.
師:非常有道理!需要如何證明呢?
生1:要分兩步證明.①由兩圓外離得到dgt;r1+r2;②由dgt;r1+r2得到兩圓外離.
師:很好,請(qǐng)大家交流一下,看看具體如何證明.
生2:設(shè)O1O2=d,圓O1與圓O2的半徑分別為r1,r2.由兩圓外離得到dgt;r1+r2易證.如圖3,連接O1O2,分別交兩圓于A,B兩點(diǎn),故d=O1A+AB+O2B=r1+r2+AB,故dgt;r1+r2.
師:“由dgt;r1+r2得到外離”該如何證明呢?
生3:令點(diǎn)B為圓O2上一點(diǎn),且離圓O1最近.由于dgt;r1+r2,所以d-r2gt;r1,也就是O1Bgt;r1,這樣就說(shuō)明圓O2上離圓O1最近的點(diǎn)都在圓O1外,所以圓O2上每個(gè)點(diǎn)都在圓O1外.同理可證圓O1上每個(gè)點(diǎn)都在圓O2外,故兩圓外離.
師:非常好,這樣將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為點(diǎn)在圓外的問(wèn)題,利用已有知識(shí)解決了問(wèn)題.根據(jù)以上證明的方法,如何證明dgt;r直線與圓相離呢?
以上將兩圓外離、直線與圓相離用點(diǎn)與圓的關(guān)系加以解釋,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的相互溝通,促進(jìn)了理解的深化,培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力,提升了思維的品質(zhì),實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的融會(huì)貫通.
參考文獻(xiàn):
[1]馬愛(ài)珠.關(guān)注細(xì)節(jié),推進(jìn)數(shù)學(xué)課堂動(dòng)態(tài)重構(gòu)[J].名師在線,2021(4):38-39.
[2]徐亮.從深度學(xué)習(xí)角度談初中數(shù)學(xué)教學(xué)[J].數(shù)理化解題研究,2021(35):36-37.