杨牛扣
数学概念是数学教学的核心,是学生思考问题、解决问题的源泉。学生数学能力的提升,本质上取决于对数学概念理解的深刻程度。“全等”是初中数学最为基础的概念,也是核心的概念之一,是相似等概念的基础。笔者在平时的教学实践中,力求通过具体的教学活动,借助图形运动与演绎推理的有机结合,引导学生在活动中思考,在思考中体验,提升思维水平,更好地感受知识价值,获得“情感、态度、价值观”等方面体验的同时,凸显核心素养。
一、创设情境,引入概念
(多媒体展示一些全等图形的图片。)
师:观察这些图片,找一找它们共同的特征。
生1:形状一样。
生2:它们一样大。
生3:成轴对称。
师:同学们很聪明!确实,它们的形状和大小完全一样。你能再举出生活中的一些类似例子吗?
(师生活动,相互补充。)
设计意图:借助现实生活中实物的图片,让学生抽象出形状、大小完全一样的几何图形,在对周围环境直接感知的基础上生成新知识,建立形象直观的数学概念模型。
二、动手实践,生成概念
1.在实践活动中,动手感知全等三角形形状、大小的“定”。
师:请同学们在复写纸上画个三角形。因为我们用的是复写纸,所以我们可得到两个三角形。用剪刀剪下这两个三角形,观察它们有何关系?
(学生动手操作,对比,交流。)
师:请用语言归纳这两个三角形有何关系?
生4:它们大小相同,形状一样。
生5:两个图形能够重合。
师:再操作看看,用一个更贴切的词描述。
生(齐答):是完全重合。
师:同学们太棒了!在数学中,我们把两个完全重合的三角形叫作全等三角形(教师展示全等的△ABC与△DEF)。在数学里,用符号“≌”表示全等,△ABC与△DEF是全等三角形,就记作“△ABC≌△DEF”,读作“△ABC全等于△DEF”。
2.在变化过程中,正确识别全等三角形对应元素的“等”。
师:那么,同学们再细心观察一下,全等的△ABC与△DEF各元素有何对应关系?
(学生以小组为单位进行观察。)
生6:我发现点A与点D,点B与点E,点C与点F重合。
生7:我发现边AB与边DE,边BC与边EF,边AC与边DF重合。
生8:我发现∠A与∠D,∠B与∠E,∠C与∠F 重合。
师:很好,同学们发现问题的能力都比较强。全等三角形有严格的对应关系,我们把对应重合的顶点称为对应顶点,对应相等的边称为对应边,对应相等的角称为对应角。
师:由此,我们可以知道两个三角形全等最显著的特点。
生(齐答):对应相等。
师:太棒了!在数学中,为了清晰准确表示这样的对应“等”,你认为用“≌”符号书写时应该注意什么?
生9:一一对应,不能出错。
生10:对应着写。
生11:点的对应就是角的对应,也就是边的对应,要对应着写。
师:同学们讲得太好了!是的,必须对应着写,这样能直接看出对应相等的关系。这样的对应关系也体现了全等三角形对应相等的“唯一性”。
师:“≌”是全等符号,“∽”表示形状相同,“=”表示大小相等。利用全等符号,我们可以这样写出几何语言:
∵△ABC≌△DEF(已知),
∴AB=DE,BC=EF,AC=DF(全等三角形的對应边相等),
∠A=∠D,∠B=∠E,∠C=∠F(全等三角形的对应角相等)。
3.在互逆活动中,对比理解全等三角形本质特征的“动”。
师:请同学们拿出准备好的素材,自己动手进行图形的变换,并请思考三角形在平移、翻折、旋转变换的前后是否全等?
生12:都是全等的。
生13:三角形经过平移、翻折、旋转,位置变了,但形状、大小没变。
生14:三角形变换前后的图形是全等的。
师:同学们能说出它们的对应顶点、对应边和对应角吗?
(学生逐一回答。)
师:换一种思路,改变其中一个三角形的位置,怎么使它与另一个三角形重合?
生15:第一个图经过平移。
生16:第二个图经过翻折。
生17:第三个图经过旋转。
师:非常好!通过这两个互逆的活动,大家应该感受到了图形的运动可以帮助我们认识、理解几何图形。
设计意图:本环节是课堂教学的重点。笔者设计了3个层次的活动,力求让学生通过“画、剪、比对”,经历动手操作、观察实验、归纳等探究过程,深刻理解全等三角形的概念。第一层次,学生通过动手实践活动,直观感知全等三角形形状、大小的“定”,得到全等三角形的基本概念。第二层次,学生以小组为单位动手比对,找出全等三角形对应角、对应边相等的关系式,培养学生的语言表达和抽象思维能力,同时,教师规范几何语言的呈现,引导学生学会图形语言、文字语言、符号语言之间的互相转化。第三层次,学生在动手实践中体会三角形变换前后的“定”,会用图形运动去认识、理解几何图形,从而提升合情推理和简单演绎推理的能力。
三、启发尝试,应用概念
问题1:如图1,已知△OCA≌△OBD。你能找出对应相等的量吗?这两个三角形通过什么样的变换可以重合?
问题2:如图2,已知△ABN≌△ACM,若BM=10cm,则CN的长为________;若∠B=40°,则∠C的度数为 ________;若∠B=40°,∠MAC=80°,求∠ANB的度数。
问题3:如图3,若△EFG≌△NMH。
(1)FG与MH平行吗?为什么?
(2)求证:EH=NG。
师生一起分析解答。
设计意图:通过这组变式训练,强化学生对全等三角形概念的理解,培养学生初步运用全等三角形概念、性质解决问题的能力。3道题目隐含图形的运动,渗透利用图形运动解决几何问题的思想。通过变化两个全等三角形的位置,将全等三角形的概念、性质与相交线、平行线、三角形内角和等知识相结合,培养学生综合解题的能力。
四、课堂小结,强化概念
教师利用思维导图(图略),逐行呈现知识点。
设计意图:利用思维导图梳理所学内容,图文并茂地诠释全等三角形概念的内涵和外延。这样归纳,学生易于接受,也易于对知识点进行消化理解。
五、教学反思
1. 正确理解基本概念教学的三维目标。
概念教学之初,首要的是科学确定符合实际的三维目标。三维目标的三个维度相互交融,相互统一,都指向人的发展。所以,课堂教学首先关注的不是“学生要学什么”,而是“学完本节数学课,学生将获得什么发展”。基于此,在概念教学中,教师必须正确理解教学内容,以数学知识和技能为载体,制定恰当的三维教学目标。全等三角形是最基本的全等图形,对于其基本概念、性质的教学,笔者设计了基于生活情境的探究活动,制定了让学生厘清全等意义的“知识与技能”目标;引导学生边做边交流反思,制定了提升学生思维水平的“过程与方法”目标;考虑积极的情感、态度,制定了从生活升华至数学的“情感、态度与价值观”目标。这样的三维目标在课堂教学中发挥着真正的定向作用,效果跃然纸上。
2.注重设计基本概念教学的探究活动。
章建跃博士说过,“数学在根本上是玩概念的,只有围绕数学概念的核心展开教学,才能实现有效教学”。笔者的理解,这里的“玩”就是数学概念教学中探究活动的开展。在教学中,教师开展有效的探究活动,能够激发学生的学习兴趣和好奇心,而好奇心恰恰是构成核心素养的重要内容。学生在探究活动中获得愉快的体验,好奇心得到满足,培养了良好的学习品质,激发了求知动力,自然就能引发学生大胆进行探索活动,深化对概念的理解。本节课的教学,尽管知识点不多,也不难,但要让学生实现从具体到抽象,从感性上升到理性,有效的探究活动必不可少。教学一开始,笔者带领学生到生活中寻找全等图形,不断追问:“全等图形美不美?”“两个三角形全等与位置有关吗?”“全等三角形对应元素之間有什么关系?”“怎样运动来验证全等三角形的对应相等?”“全等三角形能帮助我们解决什么问题?”在一连串的追问下,学生通过亲手实践,厘清了概念,消解了困惑,拓展了思维。
3.重视渗透基本概念教学的内涵、外延。
学生对数学概念的掌握程度会受到许多因素的影响。在教学中,笔者力求让学生体验概念的形成过程,把概念放到相应的概念体系中,追本溯源,了解它的来龙去脉,不仅要知道学习这个概念需要什么样的基础,还要知道它以后能干什么,从而形成结构完整的概念体系。全等三角形的概念,是在前期学习了线段、角以及平行线的相关知识之后的内容,而后续全等三角形的判定方法、相似三角形、四边形的学习也是基于全等的概念展开的,这些概念之间存在一定的逻辑关系。讲解时,笔者有意识地借助图形的运动去帮助学生认识、理解几何图形,进一步夯实学生对线段、角、平行线的知识,为学生接下来识别复杂图形中的全等三角形以及四边形、圆提供有效的指引。
总而言之,在数学概念教学中,充分把握概念的本质,回归基本概念,积极创造条件,让学生在做中学,在学中做,多种感官协调统一,渗透数学思想方法,是“双减”背景下实施有效概念教学的根本途径。
(作者单位:江苏省泰州市姜堰区第四中学)