☉江苏省南京市莲花实验学校 吉明华
单元教学:整体构思效率高
——以“平行线的性质”教学设计为例
☉江苏省南京市莲花实验学校 吉明华
近读《中学数学》,章志霞老师在《基于“整体观”的几何教学与反思——以“平行线的判定”教学为例》一文中对“平行线的判定”给出了整体的教学设计(详见文1),深受启发,笔者实践跟进,也从这种整体观的思路出发,构思了“平行线的性质”的教学设计,提供研讨.
(一)对前面所学的判定方法进行复习回顾,并为新课的学习做准备.
活动1:学生回顾已学的平行线的判定.
已知结论
判定1同位角相等,两直线平行.
判定2内错角相等,两直线平行.
判定3同旁内角互补,两直线平行.
角的数量关系⇒两直线的位置关系
(相等或互补)(平行)
活动2:回顾判定的学习过程,包括引导学生回顾判定1为公理,由它推出判定2、判定3.
设计思考:让全体学生对前一节的内容和方法进行回顾,为学生能将学习的经验迁移到新课中做好准备.
(二)通过猜想、画图、测量、比较,让学生获得较强的感性认识,便于探索两直线平行的性质定理.
活动1:反过来,如果两条直线平行,同位角、内错角、同旁内角各有什么关系呢?(抛出问题,让学生作出猜想,引出课题)
活动2:请每位同学利用手中的练习本,任意选取其中的两条平行的线作l1、l2,再随意画一条直线l3与l1、l2相交,用量角器量得图中的八个角,检验刚才的猜想是否正确.
随后同桌之间交换,再次测量,汇报结果.
【解读】教师提出问题,引导学生分析,自己动手,实际操作,进行度量、观察,在有了大量感性认识的基础上,动脑分析总结出结论.不仅充分发挥了学生的主体作用,培养了学生观察、分析问题的能力,还培养了学生的实践探究能力.
(三)由学生描述发现的结论,并给予证明,以锻炼学生的归纳、表达能力,鼓励学生敢于发表自己的观点.
活动1:让学生对发现的结论给予较为准确的文字表述.
两直线平行,同位角相等.
两直线平行,内错角相等.
两直线平行,同旁内角互补.
教师说明:与平行线的判定1相同,“两直线平行,同位角相等”也是人们从长期实践中得出的结论,不需要证明,称之为“公理”.它是平行线的性质1.
平行线的性质1:两条平行线被第三条直线所截,同
位角相等.简称:两直线平行,同位角相等.
符号语言:如图1,直线a、b被直线c所截,由a∥b(已知),得∠1=∠2(或∠5=∠6,∠3=∠4,∠7=∠8)(平行线的性质1).
活动2:让学生对比上节课利用“同位角相等,两直线平行”推出“内错角相等,两直线平行”,小组合作交流如何用平行线的性质1推出“两直线平行,内错角相等”和“两直线平行,同旁内角互补”.
图1
问题1:已知:如图1,a∥b.求证:∠4=∠5.
证明:由a∥b(已知),得∠1=∠2(两直线平行,同位角相等).
又∠1+∠5=180°,∠2+∠4=180°(平角定义),则∠4=∠5(等角的补角相等).
想一想,如何由∠1=∠2推出∠2=∠7?
(学生小组研究,派代表讲解)
(结论)平行线的性质2:两条平行线被第三条直线所截,内错角相等.简称:两直线平行,内错角相等.
符号语言:直线a、b被直线c所截,由a∥b(已知),得∠4=∠5(或∠2=∠7)(平行线的性质2).
问题2:已知:如图1,a∥b,求证:∠2+∠5=180°.
证法1:由a∥b(已知),得∠1=∠2(两直线平行,同位角相等).
又∠1+∠5=180°(平角定义),则∠2+∠5=180°(等量代换).
证法2:由a∥b(已知),得∠2=∠7(两直线平行,内错角相等).
又∠7+∠5=180°(平角定义),则∠5+∠2=180°(等量代换).
(结论)平行线的性质3:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补.简称:两直线平行,同旁内角互补
符号语言:直线a、b被直线c所截,由a∥b(已知),得∠2+∠5=180°(或∠4+∠7=180°)(平行线的性质3).
活动3:讨论这些性质定理与前面所学的判定定理有什么不同,避免出现概念的混淆,渗透“命题”与“逆命题”的概念,突破本节课的难点.
【解读】给学生留有充分的探索和交流的空间,鼓励学生利用多种方法探索,这对于发展学生的空间观念,理解平行线的性质是十分重要的.在推理的过程中培养学生的逻辑思维能力以及严谨的治学态度,逐步锻炼学生的推理能力,并进一步巩固对定理的理解及语言的规范.
(四)在学生理解了平行线的性质的基础上,教师进一步创设情境,提供数学材料,帮助学生进一步体会平行线的判定与性质之间的区别.
活动:练习巩固(题目略).
(五)小结阶段,引导学生回顾学习活动过程,整体建构平行线知识体系.
笔者曾在文4中以“等腰三角形的性质”教学为例,倡导章建跃先生提出的为学生构建“逻辑连贯、前后一致”的学习过程,让学生形成数学“整体观”.文章得到一些同行的共鸣,以下再围绕上文课例就相关观点做出进一步的阐释.
1.基于数学知识的“逻辑连贯、前后一致”开展“单元教学”
在本节课学习之前,学生已经了解了平行线的概念,知道了平行公理及其推论,并且有了平行线判定的学习经验,所以本节课平行线性质定理的学习,学生通过知识的迁移学起来会比较轻松.本节“平行线的性质”是空间与图形领域的基础知识,在以后的学习生活中会经常用到,所以确定“平行线的性质”作为本节课的重点.由于学生是第一次接触“性质定理”,且这些“性质定理”与前面的“判定定理”互为逆命题,所以很容易将本节内容与前面的知识混淆.因此,区分平行线的性质定理与判定定理就被确定为本节课的难点.事实上,这也是我们将平行线的性质预设成一节单元教学的原因,而没有像教材上那样把几个不同的性质定理分开“逐个教学”.
2.引导学生辨明知识的生长点,并构建知识框架传递“整体观”
找准知识的生长点,创设恰当的问题情境是重要的,同时学生从实践中得到的知识印象最深刻,所以上面引入新知时还注意通过让学生先度量、猜想再引入定理,让学生通过探索活动来发现结论,经历知识的“再发现”过程.在实验的基础上,组内同学相互帮助、争论、提示,鼓励学生利用性质1对性质2、3进行说理、论证.为了逐步深入地让学生学会说理,落实重点,突破难点,编排了一些练习题,逐步锻炼学生的推理能力,并进一步巩固对定理的理解及语言的规范,能够进行推理证明.作为课堂最后,通过表格梳理的方式把平行线的判定与性质并列在一起进行比较,这也是践行章建跃先生在《数学教育之取势明道优术》一文中倡导的“教好数学”内涵:“为学生构建前后一致、逻辑连贯的学习过程,使学生在掌握数学知识的过程中学会思考,……在面对一个新的数学研究对象时,要有‘整体观’,要先为学生构建研究的整体框架.”
新世纪以来的课改已进入第二个十年,然而在这十多年当中,由于初中数学各种版本教材的“推陈出新”,一线教师又忙于应付各级考试的“现实引领”,这使得“课改必须改课”再次被提到重要位置,是机械教条地迎合教材并“教教材”,还是基于“理解数学”的高度重组教材并“用教材教”?这需要广大同行共同努力.我们提供的关于“单元教学”的案例只是抛砖引玉,不一定准确,更不一定正确,期待更多的批评指正和实践跟进.
1.章志霞.基于“整体观”的几何教学与反思——以“平行线的判定”教学为例[J].中学数学(下),2015(2).
2.李庾南.自学·议论·引导教学论[M].北京:人民教育出版社,2013.
3.吉明华.重视逻辑连贯,促进自主学习——以“等腰三角形的轴对称性”教学为例[J].中学数学(下),2014(4).
4.章建跃,陈向兰.数学教育之取势明道优术[J].数学通报,2014,52(10).
5.钟启泉.新旧教学的分水岭[J].基础教育课程(上),2014(2).Z