杨晨
[摘 要] 围绕某一道难题(比如“圆币滚动”问题)教学,如果只是“就题讲题”,那么过一段时间学生就会遗忘;如果先找出这道难题的一些同类题,并将它们改编为题组,每一个题组下的系列问题伴随着教学进程渐次展現,那么学生在一题多变、多题归一的专题教学中就能掌握一类问题的解答策略,悟透这类问题的深层结构.
[关键词] 专题教学;圆币滚动;对话追问
在本校最近一次九年级期中考试的试卷中,有一道得分率很低的填空题:
将两枚同样大小的圆币放在桌上,固定其中一枚,而另一枚则沿着其边缘滚动一周,这时滚动的硬币滚动了_____圈.
很多学生表示这道题无从入手,不会思考. 为此,笔者在中国知网中检索相关文献[1],受其启发,围绕“圆币滚动问题”研制了一节专题课,以期帮助学生想深、学透这类问题.
“圆币滚动”专题课教学设计
教学环节一:初步感知
问题1 如图1所示,设直径为1的圆形硬币放在原点,将硬币沿着数轴滚动一周,点A到达点A′的位置,则点A′表示的数是几?
教学组织:这是不同版本教材上都出现过的一个素材,引导学生回顾点A′表示的数是无理数——圆周率π. (继续追问与变式)
追问:画图分析,圆形硬币滚动一周,其圆心所经过的路径的长度.
预设:构造图2可得圆形硬币的圆心所经过的路径的长度为线段O1O2的长度,恰为圆形硬币的周长π.
变式:图3、图4、图5中的☉O均做无滑动滚动,☉O的周长为2π.
(1)如图3所示,∠ABC=90°,AB=BC=π,☉O从☉O1的位置出发,在∠ABC的外部沿A→B→C滚动到☉O4的位置,分析☉O自转几周.
(2)如图4所示,△ABC的周长为3π,☉O从与AB相切的点D的位置出发,在△ABC的边上沿A→B→C滚动,当☉O回到出发位置时,分析☉O自转几周.
教学环节二:变式探究
问题2 在图6中的系列图形中,半径为r的圆在周长为l的多边形的外部顺时针平滑滚动,回到出发位置时圆自转多少周?
变式:(1)如图8所示,小圆绕直径4倍大的圆滚动一周,回到原处,小圆滚动了几圈?
(2)如图9所示,☉O1的半径是☉O2的半径的2倍,☉O1沿☉O2的周围平滑滚动,回到原来位置时,☉O1滚动了几圈?
教学组织:学生根据示意图可知,只要求出☉O1的圆心所经过的路径的长度(如图8、图9中的虚线圆,其周长分别为10πr和6πr),再分别除以☉O1的周长(分别为2πr和4πr),即得它们分别滚动了多少圈(分别为5圈和1.5圈).
教学环节三:拓展提升
问题3 如图10所示,将4枚半径为1的圆币放在桌上,固定其中3枚(白色圆币),另一枚(灰色圆币)沿着它们的边缘从☉O滚动到☉O′的位置,☉O滚动了几圈?
教学环节四:课堂小结
小结问题1:本节课主要研究“圆币滚动问题”,你对哪道习题有较深的印象,请在小组内分享各自的理解.
小结问题2:分析一些比较复杂的“圆币滚动问题”,常常会出现一些易错点,你在这节课中有没有“出错”经历?如果有,请把你的“出错”经历整理出来跟大家分享;如果没有,说说你防止“出错”有怎样的经验.
教学立意的进一步阐释
第一,聚焦主线,开展深度解题教学
专题复习课的备课选题是关键,所选习题一定要确保选题的“内容效度”[2]聚焦主线. 以上述课例中的问题、变式或拓展来看,笔者对“原题”进行了深度改编,比如原题中的一些问题与本节课的训练主线不太一致,就进行了删减,让所有问题紧紧围绕“圆币滚动”而展开. 学生通过训练后,对这类问题有了更加深刻的理解. 关于追求有深度的解题教学,主要是相对于零散出现的个别难题而言. 具体来说,如果有些难题在日常练习或讲评中“就题讲题”,那么过一段时间学生就会遗忘;而如果围绕一类难题同类跟进、变式再练、举一反三、多解归一,那么过一段较长时间学生再遇到时,还是能识别出来并成功解决.
第二,问题驱动,渐次展开彰显关联
在专题教学中,当选定一些同类习题后,如果对这些同类习题进行必要的改编,使之成为驱动专题教学的“问题”,可彰显教师的专业基本功. 一般来说,需要将入选的同类习题进行由易到难的排序,比如将较易的同类习题设置为“问题1”而出示,组织“问题1”的教学时,相机出示“变式”,但难度要控制,即学生不动笔、稍加思考就能得到思路. 在“问题1”之后拾级而上,安排“问题2”及变式,这个环节是全课的重点,要求全员思考,力争全员学会. 在“问题3”的题组中,设置较难习题进行探究,考虑到课堂时间有限,先安排学生独立思考,让获得思路的学生上台交流,分享他们的解答过程,再请一些平时水平一般的学生复述思路、反馈学情.
第三,对话追问,切实体现“学为中心”
基于课前精心选编的“问题”驱动教学进程,要重视对话追问,在师生对话、生生对话中渐次出现系列问题,让学生感受到问题的出现是自然而然的,体现“学为中心”的教学理念. 具体来说,当“问题”的题干出示后,有时并不急于设问,可以先问一问学生能提出怎样的问题. 当学生提出问题后,大家再一起求解. 如果学生提出的问题不严谨或有错漏,可以安排全班学生参与完善与优化. 这种开放式的教学可以有效激发学生参与课堂的兴趣.
第四,解后回顾,小结问题反思提炼
专题课要重视课堂小结环节,要通过课前精心准备的“小结问题”引导学生回顾反思. 这里所指的“小结问题”一定要精准针对本课所学内容,而不是那种“空、泛”式的小结导语,如“这节课你学到了什么?”“这节课你感悟到了哪些数学思想方法?”. 以本节课中的“小结问题”为例,让学生选出一道自己印象最深的问题,实则让学生回顾本节课所学的全部内容. 可见,这个小结问题达到了引导学生回顾本节课所学内容的教学目的.
参考文献:
[1]李传富. 多角度探究一道硬币自转问题[J]. 中学数学,2016(02):87-89.
[2]邓厚波. 内容效度:章末试卷命制的关键指标——以人教七下“实数”章末检测命题为例[J]. 中学数学,2019(10):70-71.