【摘 要】數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中不可忽視的重要環(huán)節(jié),由于應(yīng)試教育的沖擊,現(xiàn)在的數(shù)學(xué)復(fù) 習(xí)課堂很大程度上抑制了學(xué)生的思維活動(dòng)、操作經(jīng)驗(yàn)和知識素養(yǎng)的提升和發(fā)展。面對現(xiàn)狀,教師應(yīng)抓住 知識、思維、數(shù)史的主線,還數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課堂一個(gè)活潑的氛圍。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);復(fù)習(xí)課;尺規(guī)作圖;知識串聯(lián)
【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1005-6009(2015)14-0044-03
【作者簡介】張建良,江蘇省常熟市教育局教學(xué)研究室(江蘇常熟,215500)教研員。
數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中一類十分重要的課型,它既是對學(xué)過知識的再鞏固和再拓展,也是對學(xué)習(xí)思維的再梳理和再提升。但為了成績,應(yīng)試模式的復(fù)習(xí)課層出不窮。這限制了學(xué)生的思維活動(dòng)、操作經(jīng)驗(yàn)、知識素養(yǎng)的提升和發(fā)展。那么如何改善這樣的復(fù)習(xí)課堂呢?下面結(jié)合筆者所執(zhí)教的一節(jié)初二尺規(guī)作圖復(fù)習(xí)課來嘗試回答以上問題。
一、教學(xué)設(shè)想
初二學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過5種基本尺規(guī)作圖,為此在進(jìn)行尺規(guī)作圖的復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)前主要思考了以下三條主線。
1.“知識”線。
尺規(guī)作圖的工具只限于直尺和圓規(guī),其核心是通過圓規(guī)作等長的線段,達(dá)到制圖的效果。我們知道幾何圖形的最基本的元素是“點(diǎn)”,所以尺規(guī)作圖是通過“作點(diǎn)”來實(shí)現(xiàn)的。因此,在解答尺規(guī)作圖題時(shí),就要分析“點(diǎn)”所滿足的條件,然后用作等長的線段來確定點(diǎn)。在完成作圖以后,還需找出正確作圖的理由,通過對作圖目標(biāo)任務(wù)的分析獲得正確的作圖方案。
2.“思維”線。
尺規(guī)作圖不僅是一種操作,更是對數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)探究的過程。在尺規(guī)作圖中,學(xué)生一般先通過分析、預(yù)測、判斷,再進(jìn)行畫圖操作。在探究過程中“為什么要作這樣一個(gè)點(diǎn)?”“為什么這樣作圖是正確的?”這兩個(gè)問題的思考伴隨著整個(gè)作圖的整個(gè)過程,從而完成學(xué)習(xí)自我監(jiān)控。學(xué)生思維的激發(fā)還在于有好的問題,一個(gè)需要思考的問題往往最能讓學(xué)生思維活躍起來,是一個(gè)有效的思維觸點(diǎn)。
3.“數(shù)史”線。
數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)教育是目前很多人關(guān)注的話題,數(shù)學(xué)文化中包括數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)美以及人類認(rèn)識和發(fā)展數(shù)學(xué)的過程中體現(xiàn)出來的探索和進(jìn)取精神等。數(shù)學(xué)文化的價(jià)值主要在于數(shù)學(xué)對于人們觀念、精神及思維方式的養(yǎng)成所具有的影響。因此在教學(xué)中讓學(xué)生接觸數(shù)學(xué)文化,可以了解人類追求知識的步伐,感受數(shù)學(xué)家鍥而不舍的探索精神。其次,接受數(shù)學(xué)文化的熏陶,也是提升課程目標(biāo)中情感態(tài)度價(jià)值觀的一個(gè)很好的教學(xué)支點(diǎn)。
在尺規(guī)作圖復(fù)習(xí)課中進(jìn)行三“線”合一的教學(xué),即一條知識(作圖)線,一條思維線,一條數(shù)學(xué)史線,期許實(shí)現(xiàn)更有價(jià)值的數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)。
二、教學(xué)片段
片段1 播放微視頻
微視頻1:基本作圖——作已知角的角平分線;
微視頻2:基本作圖——作已知線段的垂直平分線。
通過以上兩個(gè)微視頻,回答(1)直尺和圓規(guī)的作用;(2)“交點(diǎn)”的情形種類;(3)“尺規(guī)作圖”的由來。
【設(shè)計(jì)意圖】
通過播放基本作圖的微視頻,一是說出兩個(gè)尺規(guī)作圖對應(yīng)的名稱;二是說出直尺畫直線,圓規(guī)畫等長線段的道理;三是說作圖中符合條件的關(guān)鍵點(diǎn);四是說尺規(guī)作圖中交點(diǎn)的情形,另外在課上介紹關(guān)于尺規(guī)作圖的數(shù)學(xué)小史。
【教后反思】
通過觀看基本作圖的微視頻,學(xué)生沒能說出用圓規(guī)的本質(zhì)是獲取等長線段。對于交點(diǎn)的各種類型,課上沒有討論到。預(yù)設(shè)寫在紙上,變化卻在課上。
片段2 解決問題
問題一:求作一個(gè)角等于30°。
生1:首先作一條線段,然后作該線段的垂直平分線。接著在垂直平分線上,以垂足為圓心、線段一半長為半徑作弧與中垂線交于一點(diǎn);再以該交點(diǎn)為圓心、同樣長為半徑作弧交于上方部分一點(diǎn)。連接這個(gè)交點(diǎn)和線段一端點(diǎn),夾角就是30°(如圖1所示)。
師:圖中所作出的角是30°嗎?
生2:圖中所示角不等于30°,因?yàn)閳D中出現(xiàn)的是兩條直角邊之間有一半關(guān)系,而不是一條直角邊等于斜邊的一半。應(yīng)以線段的一個(gè)端點(diǎn)為圓心,以2a長為半徑作弧與垂直平分線交于一點(diǎn),圖中∠ADC的度數(shù)等于30°(如圖2所示)。
師:還有其他作法展示嗎?
生3:同樣作一條線段,并作該線段的垂直平分線。以該線段的一個(gè)端點(diǎn)為圓心、以該線段的一半長為半徑作圓。再以線段垂直平分線的交點(diǎn)為圓心,作一樣大的圓;連接端點(diǎn)和兩圓交點(diǎn),就得30°的角(如圖3所示)。
師:很好,這是一個(gè)創(chuàng)新之舉。下面講的是老師的作法,其實(shí)和第二個(gè)同學(xué)的思路不謀而合,都想到構(gòu)造等邊三角形去解決問題(如圖4、圖5、圖6所示)。
圖6展示的是直角的三等分,那么任意角可以進(jìn)行三等分嗎?對于這樣一個(gè)問題的回答我們就要再次翻開數(shù)學(xué)歷史一角。介紹尺規(guī)作圖中的三大不可作問題。
【設(shè)計(jì)意圖】
通過求作一個(gè)角等于30°,想通過轉(zhuǎn)化到另一類特殊角60°或90°去完成,第一主要是熟練作圖技能;第二是展示“轉(zhuǎn)化”在解決問題中的重要性。
【教后反思】
在教學(xué)過程中,教師邊聽邊畫圖記錄,和其他學(xué)生一起去理解該學(xué)生的作圖想法,在這個(gè)教與學(xué)的過程中,出彩的不是教師而是學(xué)生。因此,有時(shí)不要以為班中沒有思維好的學(xué)生,而是因?yàn)槲覀儧]有給予好的問題。教學(xué)過程中學(xué)生并不會(huì)全部按照教師的預(yù)設(shè)展開思考,當(dāng)師生思維不同路時(shí),出彩也就在不同的路上。
問題二:求作點(diǎn)P(,0)。
生:(1)連接(0,1)和(2,0)兩個(gè)點(diǎn);(2)以點(diǎn)O為圓心、該線段長為半徑作弧交x軸的正半軸于點(diǎn)P,即為所求點(diǎn)P(,0)。
師:是無理數(shù),無理數(shù)是一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù)。用尺規(guī)作圖的方法可以“抓住”這一類無理數(shù)。同樣我們繼續(xù)思考下面的問題:若記點(diǎn)(0,1)為A,點(diǎn)(2,0)為B,則請你在兩坐標(biāo)軸上求作點(diǎn)Q,使△ABQ為等腰三角形。
生:以點(diǎn)A為圓心、AB長為半徑作圓,再以點(diǎn)B為圓心、AB長為半徑作圓,與x、y軸的交點(diǎn)即為所求的點(diǎn)Q。
師:滿足條件的點(diǎn)還有嗎?
生:過兩圓的交點(diǎn)作一條直線l,與x、y軸的交點(diǎn)也是所求的點(diǎn)Q。
師:找到了幾個(gè)點(diǎn)Q?
生:x、y軸上各有四個(gè)點(diǎn),一共可作出8個(gè)Q點(diǎn)(如圖7)。
師:能不能把這條直線l對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式求出來……
【設(shè)計(jì)意圖】
一是利用圓規(guī)旋轉(zhuǎn)截等長線段構(gòu)點(diǎn),積累直觀操作經(jīng)驗(yàn);二是讓學(xué)生再次利用尺規(guī)作圖理解無理數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系;三是引申出已知點(diǎn)與一次函數(shù)圖像的關(guān)系,在復(fù)習(xí)中多一點(diǎn)知識之間的串聯(lián)。
【教后反思】
當(dāng)學(xué)生說出“過兩圓的交點(diǎn)作一條直線,與x、y軸的交點(diǎn)也是所求的點(diǎn)Q?!蔽倚睦镆魂圀@喜,沒想到學(xué)生給出了如此簡單直接的說法,究其原因,第一種可能是這名學(xué)生對于圖形中的對稱現(xiàn)象觀察非常到位;第二種可能是這名學(xué)生對垂直平分線的畫法理解透徹,可以說這就是我們要尋找的“幾何直觀”思維,預(yù)設(shè)雖好,但是生成更好。
三、教學(xué)啟示
日本東京大學(xué)大學(xué)院教育學(xué)研究科教授、教育學(xué)博士佐藤學(xué)在《教師的挑戰(zhàn)——寧靜的課堂革命》一書中提到:“在教學(xué)中教師的中心工作在于傾聽、串聯(lián)、反芻。可以說,串聯(lián)是教學(xué)的核心?!?/p>
1.傾聽與態(tài)度。
在教學(xué)的過程中,如果不去認(rèn)真傾聽問題一中的兩名學(xué)生的作圖敘述,不去聽從學(xué)生的指令動(dòng)手畫草圖,那肯定捕獲不到教學(xué)的有效生成,或許生成會(huì)變?yōu)樯怀?,學(xué)生的創(chuàng)新思維也就不會(huì)被大家所見。因此作為授課教師需要準(zhǔn)備好的問題,也需要準(zhǔn)備傾聽學(xué)生回答的態(tài)度。隨時(shí)隨地捕捉到學(xué)生在課內(nèi)課外的聲音,善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生心靈之美、思維之美,并給予學(xué)生更多的鼓勵(lì)和贊美,是教師的一份深深的教學(xué)情懷。若當(dāng)聆聽到學(xué)生給出的答案不夠正確時(shí),我們可以聽一下培養(yǎng)學(xué)習(xí)型組織倡導(dǎo)者彼得·圣吉說的話:嬰兒學(xué)走路,是在跌倒、爬起、再跌倒、再爬起的過程中學(xué)會(huì)的。學(xué)生思維能力的發(fā)展就像嬰兒學(xué)走路一樣,要經(jīng)過一個(gè)想錯(cuò)、再想、再錯(cuò)、再想的過程。學(xué)生的每一個(gè)錯(cuò)誤都意味著成長,教師要有“祝賀失敗”的修養(yǎng)。
2.串聯(lián)與豐富。
知識之間可以串聯(lián),思維方法之間可以串聯(lián),學(xué)科之間可以串聯(lián),課內(nèi)與課外也可以串聯(lián),特別是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)下校內(nèi)和校外的學(xué)習(xí)更是可以串聯(lián)。通過串聯(lián)使得復(fù)習(xí)課不僅僅再現(xiàn)幾個(gè)知識點(diǎn),再練幾道習(xí)題,而是能在復(fù)習(xí)的過程中呈現(xiàn)出更為豐富的學(xué)習(xí)資源。例如本節(jié)課中由三等分直角引出尺規(guī)作圖中的三大不可作問題,即任意角三等分、立方倍積、化圓為方,從中讓學(xué)生感知數(shù)學(xué)中也有不能解決的問題,但即使“不能”也需要給出證明,感知“幾何作圖”可以轉(zhuǎn)化為“代數(shù)運(yùn)算”解決。課堂上通過將數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)教學(xué)串聯(lián)起來,為學(xué)生展示數(shù)學(xué)的另一面。同時(shí)串聯(lián)將原先分散學(xué)到的知識點(diǎn)、解決問題的方法連點(diǎn)成片實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效能提升,讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變得更厚實(shí)、更豐富。因此串聯(lián)應(yīng)成為教師自覺的教學(xué)追求。
3.預(yù)設(shè)與生成。
教學(xué)中需要預(yù)設(shè),預(yù)設(shè)是對將要學(xué)習(xí)的問題、面對授課學(xué)生的知識能力、水平作提前研究和準(zhǔn)備,但預(yù)設(shè)并不是教學(xué)的全部,生成伴隨其左右。例如圖3的圖形該學(xué)生設(shè)計(jì)的作圖有相當(dāng)大的思維量,完全是一種個(gè)人思維的成功,在這個(gè)環(huán)節(jié)里不要討論,不要提示,只需學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦,教師做的就是等待“生成”,生成出的新思維一定超出教師的預(yù)設(shè)。因此數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課中要以數(shù)學(xué)問題為主,以激發(fā)學(xué)生思維為核心,多為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題單和思考空間,讓學(xué)生在變換的環(huán)境中加以應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)思維和解決問題能力的提升,在這樣的復(fù)習(xí)教學(xué)中預(yù)設(shè)精彩,生成出彩。
總之,數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課,尤其是非畢業(yè)班的復(fù)習(xí)課應(yīng)少一點(diǎn)應(yīng)試的功利,多一點(diǎn)思維的空間,增一點(diǎn)數(shù)學(xué)文化的營養(yǎng)。只有這樣復(fù)習(xí)課的品質(zhì)才能有所提升。
【參考文獻(xiàn)】
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