武前炜
摘要:在旋转问题的教学中,着眼于概念课教学,以概念形成过程的介绍、数学思想方法的渗透、学生核心素养的培养为主线,用适当的问题引领学生共同思考,为学生提供更多动手操作的机会;借助于操作引导学生主动参与探索,并及时抽象概括,培养学生积极探究,主动获取知识的素养和能力。
关键词:旋转 概念教学 动手操作 问题引领
近日,笔者执教了一节九年级校际公开课——沪科版《24.1旋转》第一课时,在教学过程中,着眼于概念课教学,以概念形成过程的介绍、数学思想方法的渗透、学生核心素养的培养为主线,用适当的问题引领学生共同思考,圆满完成本节课教学目标。下面笔者就结合课堂实践谈谈“问题引领”的概念教学。
一、教学简录
1.问题情境,引入旋转
问题1:“假如世界没有了转动,我们的生活会有什么影响?”
众生指出日常生活中存在转动:水龙头、电风扇、汽车轮子、雨刮器、钟表、汽车方向盘。
学生:如果没有旋转,我们的生活会有很多不便。
教学分析:利用学生日常生活情景,激发学生兴趣,点燃其求知欲,让学生经历在现实生活情境中抽象出的数学问题,让学生们认识到现实生活中蕴含着大量与数学有关的问题。
2.观察交流,归纳旋转
问题2:几何画板展示了两组图形的变换,观察两次作图有什么共同特点。
都有一个定点:第一个图A点,第二个图O点;都有特定方向:第一个图逆时针,第二个图顺时针;角度不一样:第一个图转角度小点,第二个图转动角度大点。
旋转三要素(板书):定点→旋转中心,方向→旋转方向,角度→旋转角度。
问题3:你能根据刚才的观察交流归纳出旋转的定义吗?
生1:“一个图形围绕定点,转动一个角度得到一个图形叫旋转。”
生2:“一个图形绕着一个定点,按一定方向,转动一个角度得到一个图形叫旋转。”
问题4:大家都同意他们的说法吗?
刚才老师的图形变换是在黑板平面演示的,所以定义要加上在“平面内”。
定义板书:在平面内,一个图形绕着一个定点,按照一定方向,旋转一定角度得到另一个图形的变换叫旋转。
问题5:图(1)中的三角形谁是旋转角?
∠BAD,∠CAE,可以用量角器测量出角度。
问题6:图(2)中的三角形旋转了多少度?哪个是旋转角?
∠AOA′,∠BOB′,∠COC′,可以用量角器测量出角度。
(几何画板展示)正方形ABCD边长为3,且DE=1;△ABF是△ADE的旋转图形。
(1)旋转中心是哪一点?
(2)旋转了多少度?
(3)连接EF,△AEF是什么三角形?
问题7:图(2)中有几个旋转角?怎么找到的?
“三个,找到对应点后与旋转中心连接所成的角。”
问题8:图(2)中能找到几个对应点?
学生议论纷纷,有说三个,有说很多……
三角形在转动中每个点都在转动,也都有对应点,所以有无数对应点,那他们与旋转中心所成的角会是多少呢?我们用几何画板验证一下,得出结论:这些角度也等于旋转角。
教学分析:通过学生直观判断和同学交流,归纳、概括和深刻理解旋转角概念,通过老师富有深意的问题,学生的学习热情很快被点燃,其已有的知识经验与活动经验被充分唤醒。
3.分析类比,认识旋转
几何画板演示△ABC绕点O转动,观察有什么共同的特征。
教师提出问题9:从形的角度看;从线段的角度看;从角的角度看。
学生根据问题,纷纷交流,充分讨论,顺利完成旋转性质的归納。
(学生合作交流展示)
“旋转前后全等”“对应点与旋转中心所成线段相等”;
“对应点与旋转中心所成的角度相等;都是等于旋转角”……
教师演示:已知点A,O,画出点A绕着点O顺时针方向旋转90°后的图。
“问题引领”下的课例研究
问题10:老师刚才如何画出这个点的旋转?
众生:连线,画角,截取。
问题11:线段的旋转怎么画?三角形的旋转怎么画?
(学生交流)
学生:转为点的旋转,因为线段可以由两个特征点确定,三角形可以由三个特征点确定形状。
教学分析:通过由浅入深分层次、有梯度的问题,学生充分交流思考,数学思维被充分调动。在线段、三角形的转化活动中明确特征点的旋转,通过老师的示范、问题的引领、同学思想交流的碰撞,大部分同学能够在问题中用概念作出判断,用概念解决问题,实现概念的巩固应用。学生在不断分析、思考中经历新知内化的过程,逐步加深对旋转概念的认识,渐次发展其转化、分析问题等重要数学核心素养与能力。
4.拓展延伸,运用旋转
已知Rt△ABC,∠BCA=90°,∠ABC=30°,AC=2,P为三角形内一点,
(1)请作出△APB绕着A点顺时针旋转60°后的图形△AP′B′;
(2)请根据你的作图提出一个数学问题。
(学生在学案上巩固作图,并根据图形积极提出问题)
“连接BB,求四边形ACBB的面积。”
“求证ΔABB′为等边三角形。”
“连接PP,求证ΔAPP′为等边三角形。”
……
问题12:当P为三角形内任一点,求PA+PB+PC最小值。
(学生议论纷纷)
5.课堂小结,展望旋转
今天你有什么收获?明天会学什么?回头看这节课,你经历了什么?
“认识了旋转,会画旋转。”
“明天会学什么?用旋转解决最后老师留下的思考题。”
“从生活实例抽象出旋转定义,研究旋转性质,总结了旋转的作图。我真切地感受到,类比与归纳是数学学习的重要方法。”
“以后我们还会学习利用旋转解决问题。”
教学分析:作为本章的起始课,通过生活实例,仿照以前的平移、轴对称的特征,根据已有经验,让学生感受到知识学习的“相似性”,增强新知识学习的信心。数学思想方法始终渗透学习的每一环节。引导学生学会提炼数学思想方法——类比、转化、归纳等,也对后面内容作了展望,通过设置思考题激发欲望,为后续学习打开思路。
二、教学反思
1.遵循认知规律,经历概念学习
波利亚指出:“教材呈现在学生面前的大多是严格的系统的描述,他们是直截了当地写出结果,隐去了发现的过程。”本节课教材内容只有不到一頁,所以在安排本节课内容时,让学生跟着问题探究、发现、总结、归纳,形成概念,理解性质,运用知识。
其实概念既是数学思维的基础,又是数学思维的结果,所以不应该简单给出定义,应当遵循认知规律,引导学生参与概念的形成过程,暴露思维活动。如:三角形旋转有几个对应点?一开始大都认为是三个对应点,经过讨论、分析,领悟旋转本质,这对后面学习性质以及今后应用都有很大帮助。
2.从“点全、线联、面融”的视角上好概念课
(1)点全:溯源设景引概念,水落石出析概念
概念教学中要找出概念如何产生的。旋转就是从生活中的现象抽象出来的,与前面的学习没有直接关联。定义要点透,即如何下定义,抓住概念本质属性,概念描述的关键点要透彻。
(2)线联:明析从哪里来,去哪里
在备课中要了解概念在教材中的作用、地位到底是什么,概念往何处走,产生这个概念要干什么、有什么用,即概念的数学利用价值在哪里。旋转的利用价值首先是为圆做铺垫,其次旋转是一个全等变换,在初中几何学习全等变换是一条主线贯穿始终:平移,轴对称,折叠,旋转。因为全等变换的重要性,所以其也被称为一种解题方法,我们要在动态图形中识别属于哪一种变换,这样就可以用它们的一些性质来解决问题。所以概念教学的线联就是要产生数学价值。
(3)面融:悟出本质,融会贯通
概念教学要把之前学过的内容融汇在一起,即要知道它承前是什么,也要知道启后是什么。把整个知识体系,即教材架构理清楚。在概念学习时可以类比之前的平移变换、轴对称变换。学了概念后要解决什么问题,通过小结的设问,给学生一个暗示或伏笔,让学生心生向往。本节教学设计的后面设置了开放问题:根据你的作图提出一个数学问题。这有助于对学生们概念结构层面有一个承前启后的整体认识,从而引导其掌握概念学习的思想方法,提高“四能”,进而发展“六核”——数学学科核心素养。
总之,本节课以“问题引领”为载体,抓住概念生成,注重概念关键点的理解,围绕概念教学本质设置问题,探究过程中追求从简单到复杂,提炼出数学结果本质现象,圆满达成教学目标。相信只要老师们备课时深研教材,设置合理性问题,引导、激励学生主动参与,从而获取思维活动经验,提高探究问题、解决问题的能力,就一定能让基本思想和核心素养在平时教学中落地生根。