若数学教学一直停留在浅层的理解、记忆和应用上,那么学生的学是被动的、消极的.在教学中,教师要关注教学细节,把握好教学时机,通过情境创设、巧妙提问、变式探究等活动诱发学生深度思考,引发深度学习,落实数学素养.
1 巧借“意外”,引发深度教学
在数学教学中,为了确保课堂教学效果和教学品质,教师会根据教学内容和本班学情精心预设教学活动.但课堂是动态变化的,因受学生因素、环境因素等一些不可控因素的影响,课堂教学中可能会出现一些意外.对于这些意外,教师要合理分析,巧妙应用,以此通过深度的挖掘让深度教学自然而然地发生.
案例1确定圆的条件
在“圆的定义”教学中,根据教学预设,教师指定一位学生上台画圆,其他学生认真观察画圆过程,以此通过动手操作让学生更好地体验圆,提炼出确定圆的两个要素即圆心和半径.在课堂上,教师根据预设让学生演示画圆的过程,但是学生在画圆时圆规的脚打滑,学生绘制出来的图形与圆明显不同.为了弥补这一遗憾,教师决定自己画圆,为了避免刚才情况的再次发生,在绘制前刻意在圆规脚的一端按了按,没想到这端固定住了,另外一端却打滑了,因而也没有成功画成圆.在教学中,大多教师可能会重新绘制圆,从而按照预设继续开展教学活动.不过,笔者在教学中选择利用这个意外,让学生思考:“为什么刚刚绘制的两个图形都不是圆呢?”学生通过思考、交流,发现第一次没有画成圆,是因为固定了半径,没有固定圆心,而第二次恰恰相反,是固定了圆心,却没有固定半径.找到问题的根源后不难发现,若想绘制圆,需要固定圆心、固定半径,由此亦可提炼出确定圆的两个要素.
在本案例教学过程中,教师尊重意外,引导学生思考“画不成圆”的原因,通过交流达成了共识,提炼出确定圆的两个因素.
2 借助“想当然”,促进深度学习
在数学学习过程中,经常会出现一些“想当然”的现象,其反映出学生的思维缺乏严谨性,在没有形成完善的合情推理的知识链时就急于给出结果,从而因验证过程的缺失而影响学习效果.“想当然”现象的存在为数学学习带来了阻碍,在日常教学中,教师要让学生去探究“想当然”背后的知识链,引导学生进行科学推理与验证,从而让学生的思维在操作、观察、猜想、反思、验证的过程中从低阶走向高阶[J].
案例2探究“圆O上离点A最近的点”
师:已知点A是圆O外一点,请画出圆上离点A最近的点.
生1:过O,A两点作直线OA,直线OA与圆O交于M,N两点.如图1,点M离点A最近.
师:为什么?
生1:很明显啊.
师:我们知道数学是一门严谨的学科,在解答时一定要做到有理有据.你们有没有办法证明点M离点A最近呢?
生2:根据以前所学,若想证明“最近”,可能会用到以下两个知识点.一是两点之间线段最短;二是垂线段最短.显然本题从“两点之间线段最短”这一知识点出发更容易验证.于是我想到在圆O上任取一点C(异于点M),这样只要证明AMlt;AC即可.连接OC,AC,在△OCA中,OC+ACgt;OA=OM+MA.又OC=OM,故ACgt;AM.
师:非常好!利用三角形三边关系顺利完成了验证.
师:认真观察图1,大家是否还有其他发现呢?
生3:点N是圆上距离点A最远的点.在圆O上任取一点C(异于点N),总有OA+ON=OA+OCgt;AC,故AN最长.
师:非常好的发现.刚刚我们研究的点A在圆外,若点A在圆内,你能找出圆上离点A最近和最远的点吗?
接下来,在已有经验的基础上,教师让学生继续探究,以此深化对知识的理解.在解题时经常会出现一些“想当然”的现象,在教学中,要尽量避免那些“想当然”,要引导学生进行科学的推理和验证,以此确保结论准确、有效.
3 利用“变式探究”,引发高阶思维
通过有效的“变式”可以深化对概念、定理等知识的理解,有利于提升学生的举一反三能力,实现知识的融会贯通.同时,变式探究在培养学生“发现问题、提出问题、分析问题、解决问题”的能力中也发挥着不可替代的作用.在教学中,教师可以通过“发散式”追问引导学生进行自主探究,让学生认清知识的本质,领悟蕴含的数学思想方法,提升数学素养[J].
案例3“圆心角、弧、弦关系定理”的应用
在学习了“圆心角、弧、弦关系定理”后,学生理解了在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧(同优弧或同劣弧)、两条弦中,只要其中一组量相等,那么其他两组量也会分别相等.在此基础上,教师让学生思考以下问题.
问题1如图2,在圆O中,若AB=2CD,则∠AOB=2∠COD,AB=2CD是否成立?
生1:我认为∠AOB=2∠COD,AB=2CD都成立.
生2:我认为∠AOB=2∠COD,ABlt;2CD.
师:看来大家有不同的意见,请大家验证一下,到底哪个结论是正确的呢?
生3:在AB上取其中点E,则AE=BE=CD,于是可得∠AOE=∠BOE=∠COD,所以∠AOB=2∠COD.
师:很好.接下来谁来说一说,线段AB与CD存在怎样的数量关系呢?
生4:根据定理易得AE=BE=CD,在△ABE中,ABlt;AE+BE,即ABlt;2CD.
师:说得很好,同学们通过取弧的中点,将两倍弧转化为等弧问题,运用已学知识验证了结论.通过以上探究,你有哪些收获?
生5:在应用定理时不要盲目地套用,要学会运用转化与化归的思想进行转化.
生6:当条件改变时,结论往往也会发生改变,要学会用发展的眼光看问题.
通过以上探究,学生的学习兴趣高涨,教师继续给出问题,让学生分析并解决问题.
问题2在圆O中,如果∠AOB=2∠COD,那么AB=2CD,AB=2CD是否成立?
学生通过利用∠AOB的平分线,易知AB=2CD,ABlt;2CD.
师:在此基础上,你还能继续提出问题吗?
生7:在圆O中,若AB=2CD,则AB=2CD,∠AOB=2∠COD是否成立?
…………
4 利用“关系”,落实数学素养
数学知识不是孤立存在的,它们之间存在着千丝万缕的联系,可以说数学教学就是研究这些关系的教学.在初中数学教学中,教师要有意识地引导学生从这些“关系”入手,将一些相关、相似的知识通过横向、纵向拓展编制成知识网,以此构建完善的认知,培养学生思维的多样性、灵活性、创造性.
案例4点与圆、线与圆、圆与圆位置关系的融合
师:通过与所学知识进行类比,我们得到“两圆外离dgt;r1+r2”,对此你还有什么疑问吗?
生1:以上结论是通过类比和迁移的方式得到的猜想,缺乏一定的严谨性.猜想后应该证明,这样才能确保结论的科学性、可靠性.
师:非常有道理!需要如何证明呢?
生1:要分两步证明.①由两圆外离得到dgt;r1+r2;②由dgt;r1+r2得到两圆外离.
师:很好,请大家交流一下,看看具体如何证明.
生2:设O1O2=d,圆O1与圆O2的半径分别为r1,r2.由两圆外离得到dgt;r1+r2易证.如图3,连接O1O2,分别交两圆于A,B两点,故d=O1A+AB+O2B=r1+r2+AB,故dgt;r1+r2.
师:“由dgt;r1+r2得到外离”该如何证明呢?
生3:令点B为圆O2上一点,且离圆O1最近.由于dgt;r1+r2,所以d-r2gt;r1,也就是O1Bgt;r1,这样就说明圆O2上离圆O1最近的点都在圆O1外,所以圆O2上每个点都在圆O1外.同理可证圆O1上每个点都在圆O2外,故两圆外离.
师:非常好,这样将问题转化为点在圆外的问题,利用已有知识解决了问题.根据以上证明的方法,如何证明dgt;r直线与圆相离呢?
以上将两圆外离、直线与圆相离用点与圆的关系加以解释,实现了知识的相互沟通,促进了理解的深化,培养了学生的逻辑思维能力,提升了思维的品质,实现了知识的融会贯通.
参考文献:
[1]马爱珠.关注细节,推进数学课堂动态重构[J].名师在线,2021(4):38-39.
[2]徐亮.从深度学习角度谈初中数学教学[J].数理化解题研究,2021(35):36-37.