江苏南京市六合区双语小学(211500)
作高这个内容一直是教学的难点。对于学生来说,在水平底边上作高尚且简单,但只要底边的相对位置发生偏转,就会束手无策。
教材中对一些简单几何图形的高是这样定义的:
平行四边形:一条边上的一点到对边的垂线段;
梯形:上底一个顶点到对边的垂线段(其实梯形上底任一点到下底的垂线段都可以作为梯形的高);
三角形:一个顶点到对边的垂线段。
提炼出高的本质:相当于从直线外一点画已知直线的垂线段——这就是画高的“根本”。
从定义来看,画高其实很简单,学生出错的原因是什么?
以图1为例:
图1
在图4中,作三角形指定底上的高,与过定点A作已知直线的垂线段,思维过程与操作程序完全一致。但是,对于学生来说,作三角形的高难得多。有两个原因:一是作三角形指定底上的高会在视觉上受到无关边的干扰;二是学生不能透过表象看到几何本质。因此,“排除视觉干扰”和“抽象表征看透本质”是教学的切入点,具体从以下三方面入手。
学生学习新概念时,既要凭借经验,又要防止经验干扰。如“垂直”概念会受到“竖直”经验的冲击,而高的本质特征就是垂直,因此作高时,要排除“竖直”的影响,画垂线是关键。
教学“画垂线”时,“垂线段”的概念是观察图示(如图2)得出的,通过测量比较,发现垂直线段最短,且仅有一条,于是将垂线段的长度定义为距离。仅是这样,远没有达到依靠大量表征得出概念的目的。
图2
图3
教师可以设置如图3所示的情境:测量小树到马路的距离。通过实践操作,学生能够感知垂线段最短,且只有唯一一条。这时,教师再给出大量相关的材料,如修水渠、铺煤气管道等,并抽象出点和直线。这样,不仅加深了学生对垂线段的理解,更为学生画高打好了理论基础。
高的本质——“垂线段”已经得到巩固,那么对于垂线段的感知材料,就可以突破点与线的局限,扩展到三角形中,如:有一块三角形草坪,欲从草坪内的点A到对边铺一条石路,怎么铺才能距离最短?这样的问题,借用了垂线段的躯壳,而且弱化了三角形无关边的干扰,实质上已经潜移默化地注入了三角形的高的“魂”。
儿童与成人的几何观不同,他们不是以严谨理性的定理公式作为依托,而是以感性直觉为凭仗,所以他们空间观念的形成必须通过作画这种体验性的活动来实现。对于高,教师最好不要直接给出呆板的文字定义,而是渗透灵活的操作经验,利用丰富多彩的操作,使学生体验高的表征,理解其本质。
例如,设置将任意三角形剪切成两个直角三角形的活动,将平行四边形割补成长方形的活动,等等,促进学生体验三角形高的本质。这样,学生在观察、折叠、剪切、描述的活动中,逐步完成“点到对边”线段经验的积累,然后再在图5中的线段对比中抽象出高的概念。
由于理解垂直概念时容易受到“竖直”经验的干扰,画髙时会受到邻边的视觉影响,教师在教学中,必须将“竖直”经验的干扰因素从垂直概念中清掉。在高的概念建立之后引导学生动手操作,可以达到强化和修正的目的。
例如,在教学完平行四边形的高后,可以设置“找髙”的变式练习(如图7)。学生通过观察辨析,认识到“垂直”与“竖直”的区别。
图7
画髙的本质是画垂线段,画垂线段的现实价值则是实现“距离最短”。因此,学习画高,机械刻板的重复训练毫无意义,探寻根源才是首要任务。
如,教学了平行四边形的高之后,可设置童话情境(如图8):一只小蝌蚪想从点A游到平行四边形水池的对面,请帮它设计一条最近的出行路线。此时学生会有两种画法:一种是铅垂线画法,一种是倾斜画法。对于铅垂线画法,教师可以追问:“为何垂直距离最短?”并指出“垂线段在这里就是高”。对于倾斜画法,教师要及时指出:无论往哪个方向画髙,都归一于“过直线外一点画已知直线的垂线段”。
图8
画高技能训练可以从两方面入手:
第一,在理解中操作,在操作中验证理解。如,在学生画髙前,需确定高的大致位置,尤其是对于易受无关边干扰的地方,“指一指再画”能起到很好的排除干扰作用。
第二,提高执行力。画高技能作为一种“肢体动作”,必然会有固定的操作程序,如三角板的放置问题。在学生已经理解画高原理之后,教师要先教授规范动作,再让学生进行机械性训练,使学生熟悉各种情况下的高的画法。
综上所述,要解决画高难的问题,不能只从操作技术上找原因,更重要的是从高的本质上着眼,整体系统地看待问题,引导学生在体验、理解与操作多重训练中不断提高。