巧用课堂生成 促进学生思考

2024-12-31 00:00:00周进荣
数学之友 2024年19期
关键词:课堂生成几何直观核心素养

摘 要:本文以一节“用无刻度直尺作图”微专题课为例,在课堂教学中选择适当的教学方式,因势利导,实施调控,把课堂的“意外生成”作为宝贵的教学资源,促进了学生深度思考,营造师生互动、生生互动的生动活泼课堂,构建了有效的学习活动,促进了学生深度思考.

关键词:课堂生成;学生思考;核心素养;几何直观

苏联著名教育家苏霍姆林斯基曾说:“教育的技巧并不在于能预见到课堂的所有细节,而在于根据当时的具体情况,巧妙地在学生不知不觉之中做出相应的变动.”数学教学是一个动态变化发展的过程,也是师生之间交流互动的过程.在师生互动的课堂中,很多教师往往习惯于“步步为营”地设计自己的教学过程,不敢“节外生枝”.面对“突如其来”的课堂变化,教师需要能够及时把握,因势利导,适时调整预案,使教学活动达到更好的效果.近年来,除了常规的“尺规作图”,又悄然出现了一类新的作图方法——只用无刻度的直尺作图.“尺规作图”是指利用圆规和无刻度的直尺作图,并且用无刻度的直尺画图,不能度量长度,也不能利用圆规作中点或垂线,直尺的作用仅仅是画直线,这对学生提出了更高的要求,它不仅要求学生对图形的性质有深层次的理解,还要求学生有一定的逻辑推理能力、空间想象能力和建模能力.笔者设计了一节“用无刻度直尺作图”微专题课来尝试突破难点,以培养学生的分析问题、解决问题的能力.

1 问题导入

如图1所示,在菱形ABCD中,点P是BC的中点,仅用无刻度的直尺在图1中画出AD的中点H(要求:保留作图痕迹,不写作法).

【设计意图】利用菱形中心对称的性质,即菱形绕着对角线的交点旋转180°,能与自身重合,故而要先找出对称中心.如图2所示,连接AC、BD相交于点O,连接PO,并延长PO交AD于点H,则H为AD的中点.直尺只能用来画线,不能度量长度,这就要求学生能充分挖掘几何图形蕴含的性质,利用菱形的性质解决问题.

@amp;师:amp;@若点P是边BC上的任意一点,能在AD边上找到点H,使得DH=BP?

@amp;生:amp;@利用菱形的中心对称性质,同理可找出点H.

@amp;师:amp;@如果这不是一个菱形,只是普通的平行四边形,是不是也可以这样解决?

@amp;生1:amp;@菱形是特殊的平行四边形,利用刚才菱形的中心对称性找出AD的中点H的方法,也可找出平行四边形对边的中点.

@amp;生2:amp;@老师,如果不是在对边上找点H,而是在邻边上CD上找点H,使DH=BP,能找到吗?

这个问题并非教师课前预设的,教师可引导学生思考这个问题.

2 调整预案

2.1 变式训练1

为了让学生思考更有方向性,笔者将刚才的问题具化为以下三个小问题.

问题1 如图3所示,在菱形ABCD中,点P是BC的中点,仅用无刻度的直尺在图3中画出CD的中点H(要求:保留作图痕迹,不写作法).

问题2 如图4所示,在平行四边形ABCD中,点P是BC的中点,仅用无刻度的直尺在图4中画出CD的中点H(要求:保留作图痕迹,不写作法).

问题3 如图5所示,在菱形ABCD中,点P不是BC的中点,仅用无刻度的直尺在边CD上找一点H,使得DH=BP(要求:保留作图痕迹,不写作法).

#¥课堂生成:¥#在解决问题1时,有学生继续用图形中心对称的思路考虑,但在作出对边中点后就止步不前了;也有学生提出,在对边AD上找中点H,利用的是菱形的中心对称的性质,那在邻边上找中点为什么不能用轴对称的思路呢?第一种思路该如何继续?第二种思路是否可行?笔者决定放手让他们自己解决.笔者将他们分为几个学习小组,有相同思路的学生归为一组,经过热烈的讨论,利用轴对称解题的小组率先给出了方法,而用中心对称解题的小组遇到了“瓶颈”.

@amp;生:amp;@如图6所示,连接AC、DP相交于点E,连接BE并延长交CD于点H.

@amp;师:amp;@若E是边AD中点,连接BD、AC,BD、AC相交于点O,那点O呢?

@amp;生:amp;@O是边AC中点.

师:如何利用点E,找到CD的中点H?

@amp;生:amp;@我们知道,三角形三边的垂直平分线相交于一点,三条角平分线相交于一点,三条中线也相交于一点.连接CE与OD交于点F,连接AF并延长交CD于点H(如图7),则H为所求的点.

@amp;师:amp;@如果点P是平行四边形ABCD中BC的中点,能找出邻边CD的中点H吗?

@amp;生:amp;@连接AC与BD交于点O,连接PO并延长交AD于点E,连接CE交OD于点F,连接AF并延长交CD于点H(如图8),则H为所求的点.

@amp;师:amp;@问题3如何解决?

@amp;生:amp;@连接AC、DP,它们相交于点I,连接BI交CD于点H(如图9),则H为所求的点.

评析:教学内容是落实教学目标、发展核心素养的载体,在教学中需要对教学内容进行整体分析,帮助学生用整体的、联系的、发展的眼光看问题,形成科学的思维习惯,发展核心素养.本题的解决极大地激发了学生探索问题的兴趣.在问题1解决的基础上,问题2、问题3逐一解决,学生感受到极大的成就感,此时笔者趁热打铁抛出了预设的变式训练题.

2.2 变式训练2

问题4 如图10所示,点P是BC中点,在菱形对角线BD上找两个点E、F,使BE=DF.

学生思考片刻后,觉得肯定要用到中心对称的性质或轴对称的性质,但又觉得无从下手.

@amp;师:amp;@可以尝试逆向思维,假如你已经找到了E、F两点,从图形上可以发现什么结论?

@amp;生:amp;@如图11所示,若BE=DF,那么必然有△ABE≌△CDF,进而可得△ABP≌△CDQ,所以BP=DQ.于是,只要在AD上找一点Q,使DQ=BP.连接AC交BD于点O,连接PO并延长交AD于点Q,连接AP、CQ分别交BD于点E、F,则E、F为所求两点(如图12).

@amp;师:amp;@如果点P不是中点,还能找到点E与点F吗?

@amp;生:amp;@由之前的分析已经可以得出,P在BC上任意一个位置,都能找到相应的点Q,使DQ=BP,同样方法可以找到E、F两点.

@amp;师:amp;@通过本题的解决,我们能得到什么经验?

@amp;生:amp;@一道题从已知条件无法入手时,不妨采取逆向思维,如果从结论成立进行倒推,往往能找到解题思路.换个方向,换个角度,以退为进,是解决问题的一个重要思想.

3 教后反思

(1)课堂教学是一个动态的、开放的、不断生成的过程.学生的回答不一定符合教师的课前预设,这时教师应该顺着学生的思路,与学生一起探索研究,引导学生独立思考,从多角度、多层次去揭示数学概念的本质,逐步感悟数学思想与方法,把课堂的即时生成当作锤炼学生思维能力的好素材.

(2)用无刻度的直尺作图不仅仅是一种简单的操作,更是一种数学思考和数学探究的过程.利用无刻度的直尺作图,能够较好地锻炼学生分析、判断的思维能力.当今的数学课堂,许多教师仅仅把数学知识、方法当作数学解题的一种技能,没有与学生一起去探究“为什么”,不能从多角度、多层次去揭示数学概念的本质,这种只讲结果、不讲过程的方法往往会泯灭学生智慧的火花.教师在备课时如果能多思考,多挖掘,多问一个“为什么”“如果这样呢”,那么课堂教学的内容就会很丰富,数学的思维活动也就会得到充分的展开.

(3)数学知识的教学,要注重知识的“生长点”与“延伸点”,把每堂课教学的知识置于整体知识的体系中,注重知识的结构与体系,引导学生感受数学的整体性,体会对于某些数学知识可以从不同角度加以分析,从不同层次进行理解.英国哲学家穆勒(J.S.Mill)说过:“天才只能在自由的空气里自由自在呼吸.教师要给学生创设一个‘海阔凭鱼跃,天高任鸟飞’的广阔发展时空,才能使智慧得以生成,创新得以实现,学生才能不断在生成中得以发展.” 在这个过程中,学生新想法、新问题、新思维都是来源于学生的实际.每位教师应想学生之所想,急学生之所急,充分尊重每一位学生,随时接住学生抛过来的“球”,让不同的学生在数学上得到不同的发展.

*基金项目:江苏省中小学教学研究第十五期立项课题“真实情境下发展初中生几何直观素养的实践研究”(项目编号:2023JY15L63).

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