杨清
【摘要】文章以“中心对称图形———平行四边形”设计为例,利用多媒体信息技术,以“旋转”为主线,从复习旋转入手,到旋转特殊角180°,再到旋转任意三角形、旋转特殊(直角和等腰)三角形开展探究.
【关键词】初中数学;复习课;旋转;中心对称;平行四边形;素养
【基金项目】本文系教育部人文社会科学研究项目“中小学生课堂学习机会评价模型的构建与应用研究”(项目编号:20YJC880134)研究成果.
“炒冷饭”式的初中数学复习课只注重知识回顾和习题练习,这样的复习课,学生只学会了知识而非素养养成.有效的复习课既能揭示知识间的实质联系,又能教会学生灵活运用知识,还能发散数学思维,培养学生的数学核心素养.基于这些思考,笔者结合教学实践进行了一些尝试.下面以“中心对称图形———平行四边形”的教学为例,浅谈章尾复习课应该如何设计和实施才能从知识走向素养.
一、研究教材,分析学情
“中心对称图形———平行四边形”是苏科版八年级下册第九章内容,涉及旋转、中心对称、平行四边形和特殊平行四边形(矩形、菱形、正方形)性质和判定,知识点较多,学生容易混淆且不会灵活运用.鉴于此前学生已学习了“图形的平移”“轴对称与轴对称图形”,初步积累了一定的图形运动变化的教学活动经验.本节课利用多媒体信息技术,以“旋转”为主线,从复习旋转入手,到旋转特殊角180°,再到旋转三角形、旋转特殊的三角形来开展学习探究.
二、环环相扣,层层推进
环节一:探究活动
活动1 如图1,将点A绕着点O旋转,有哪些不变的量?
教师使用几何画板演示“点A绕着点O旋转的过程”,让学生回忆什么是旋转.有了动图的直观演示,学生更易回忆出旋转的三要素:旋转中心、旋转角度、旋转方向.教师提问:在这个过程中有哪些不变的量?唤醒学生大脑中对旋转的性质认识:OA=OA′,即对应点到旋转中心的距离相等.
活动2 如图2,将线段AB绕着点O旋转,有哪些等量关系?
教师使用几何画板演示“线段AB绕着点O旋转的过程”,让学生说一说在旋转的过程中有哪些等量关系.通过观察动态旋转的过程,学生互相补充得到:OA=OA′,OB=OB′,AB=A′B′,∠AOA′=∠BOB′,即对应顶点与旋转中心连线所成的角相等,它们都是旋转角;△AOB≌△A′OB′,即旋转前后的两个图形全等.
教学说明:活动2是活动1的递进.活动1是通过旋转一个点帮助学生回顾“什么是旋转”“旋转的三要素”“旋转的性质”,活动2是通过旋转一条线段帮助学生进一步回顾旋转的性质.
活动3 如图3,将△AOB绕着点O旋转180°.
几何画板演示“△AOB绕着点O旋转180°”的过程.
师:将△AOB绕着点O旋转180°时,△AOB与△A′OB′有什么关系?
生1:两个三角形全等,AB∥A′B′.
生2:两个三角形成中心对称.
师:中心对称有哪些性质?
生:因为旋转,所以OA=OA′,OB=OB′,即对称点连线经过对称中心,且被对称中心平分.
师:如图3,几何画板连接AB′,A′B,构成的四边形AB′A′B是什么图形?你能说明理由吗?
生1:由旋转得OA=OA′,OB=OB′,对角线互相平分,四边形AB′A′B是平行四边形.
生2:AB=A′B′,AB∥A′B′,一組对边平行且相等,四边形AB′A′B是平行四边形.
生3:可以证明△AOB′≌△A′OB,AB′=A′B,AB=A′B′,两组对边相等,四边形AB′A′B是平行四边形.
生4:AB′∥A′B,AB∥A′B′,两组对边平行,四边形AB′A′B是平行四边形.
教师总结学生回答中的平行四边形的判定方法,并提出问题“你还记得平行四边形有哪些性质吗?”
教学说明:活动3是活动2的递进.活动3将△AOB绕着点O旋转特殊角180°,帮助学生回顾“什么是中心对称”“中心对称有哪些性质”,让学生经历研究数学问题“先猜想、再验证”的过程,进而领悟解决数学问题的方法,提高解决问题的能力.在验证四边形AB′A′B是平行四边形的过程中,学生开动脑筋,各抒己见,教师总结学生的各种方法,帮助学生成功回顾平行四边形的判定方法:两组对边平行(定义);两组对边相等;一组对边平行且相等;对角线互相平分.教师顺势让学生继续说一说平行四边形的性质有哪些.有了活动探究的铺垫,学生可以很轻松地从边、角、对角线三个角度说出平行四边形的性质.
活动4 如图4,当OA=OB,将等腰△AOB绕着O点旋转180°.
师:将△AOB绕着O点旋转180°之后,连接AB′,A′B,得到的是什么图形?说明理由.
生1:由活动3,得到四边形AB′A′B是平行四边形,对角线相等的平行四边形是矩形.
生2:∠OAB′=∠OB′A,∠OAB=∠OBA,∠B′AB=∠OAB′+∠OAB=90°,有一个角为直角的平行四边形是矩形.
生3:同样的方法,可以得到∠B′AB=∠AB′A′=∠ABA′=90°,三个角都是直角的四边形是矩形.
教师总结学生回答中的矩形的判定方法,并提出问题“矩形有哪些性质呢?”
教学说明:活动4是活动3的特殊情况,旋转特殊的三角形(等腰三角形)180°.学生积极思考,教师给予适当引导,学生用矩形的判定方法证明猜测的结论,最后说出矩形的性质有哪些.
活动5 当∠AOB=90°,将直角△AOB绕着O点旋转180°,得到的是什么图形呢?
教学说明:活动5是活动3的特殊情形,旋转特殊的三角形(直角三角形)180°.由活动3的结论,学生可以得出这个四边形是平行四边形,利用问题中的条件,学生可以给出:AA′⊥BB′,对角线互相垂直的平行四边形是菱形;通过全等或中垂线的性质定理可得AB=A′B=A′B′=AB′,四条边相等的平行四边形是菱形;AB=A′B一组邻边相等的平行四边形是菱形.
活动6 将怎样的三角形按照这种方式旋转可以得到正方形?说明理由.
教学说明:活动4、活动5分别通过旋转等腰三角形、直角三角形研究了矩形、菱形,有了这种研究特殊平行四边形的经验,学生容易联想到旋转等腰直角三角形.学生各抒己见,说明所得图形为什么是正方形,总结回忆正方形的判定方法:一组邻边相等且一个角为直角的平行四边形(定义);一个角为直角的菱形;一组邻边相等的矩形.正方形可看作由等腰直角三角形绕直角顶点旋转180°形成,此时学生可以完整地描述出正方形的性质:四边相等、对边平行;四个角为直角;对角线相等且互相垂直平分.
环节二:例题精选
例1 如图5,在△ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD的中点,过点A作BC的平行线交CE的延长线于点F,连接BF.
(1)求证:四边形ADBF是平行四边形.
(2)探究填空:
师:以后我们还会学习其他的中心对称图形,比如正六边形、正八边形、正十二边形……当正多边形的边数不断增加时,它的形状无限地趋近一个圆.一个点绕着另一个点旋转360°形成的轨迹就是我们今后要学习的圆(教师用圆规演示,画一个圆).
教学说明:展望未来的学习之路,为以后正多边形、圆的教学内容做铺垫.教师提出“圆也是由旋转得到的”,揭示了數学研究的重要方法———旋转的重要性.
三、反思教学,提升素养
1.设置活动串,引领学生有效思考.
复习课可以尝试设置活动串,环环相扣,层层推进,使课堂高效紧凑,充分发挥学生的主体性.
2.复习课不是习题课,例题在精不在多.
例题应选择具有代表性的问题,最好能够一题多解,在思考的过程中培养学生的创新能力和思维能力.
3.复习课应实现从知识本位到素养本位.
复习课要以学生为主体,让学生能自我探究,主动揭示知识之间的联系.课堂要沿“认知线”梳理知识,把知识、方法、思想纳入一个系统内,进行整合融通.
【参考文献】
[1]钟鸣,张泉.后建构课堂的章尾复习课设计:以“中心对称图形:平行四边形”为例[J].初中生世界,2021(16):38-42.
[2]蔡立东.《义务教育数学课程标准(2022版)》:注重核心素养的关联,强调“三会”能力[J].招生考试通讯(中考版),2022(9):15-18.
[3]陈荣,胡加玉.基于故事情境的数学微课设计与实施[J].小学教学参考,2023(2):30-33.
[4]李艳荣.思维导图在初中数学复习课中的合理应用[J].数学学习与研究,2022(34):29-31.