“遞進(jìn)式問(wèn)題鏈”在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用
——基于中考一輪復(fù)習(xí)課“旋轉(zhuǎn)”的教學(xué)過(guò)程及感悟
■劉春云
基于“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)思維”的教學(xué)理念,科學(xué)合理地創(chuàng)設(shè)具有邏輯關(guān)聯(lián)、螺旋上升的遞進(jìn)式問(wèn)題鏈,有助于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的熱情,使學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)解題方法的同時(shí),逐步形成解決問(wèn)題的能力。
遞進(jìn)式 問(wèn)題鏈 復(fù)習(xí)課
“問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟”,沒(méi)有問(wèn)題就沒(méi)有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該是以不斷地提出問(wèn)題,并解決問(wèn)題的方式來(lái)獲取知識(shí)、發(fā)展思維。而“遞進(jìn)式問(wèn)題鏈”,就是指教師在課堂教學(xué)中,按照由易到難、由特殊到一般、由局部到整體、由直觀到抽象,科學(xué)合理地創(chuàng)設(shè)一系列問(wèn)題,形成一個(gè)螺旋上升的“問(wèn)題鏈”,促使學(xué)生在設(shè)問(wèn)和體驗(yàn)的過(guò)程中,形成自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和欲望,在分析和解決問(wèn)題的過(guò)程中,獲得知識(shí)和方法,逐步形成解決問(wèn)題的能力,從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
1.問(wèn)題引領(lǐng),回顧旋轉(zhuǎn)。
人們常說(shuō)“一年之計(jì)在于春”,同理,“一課之計(jì)在于始”,良好的開(kāi)端是成功的一半。課堂導(dǎo)入的方式很多,最重要的宗旨就是引起學(xué)生的注意力和興趣,而遞進(jìn)式問(wèn)題鏈的運(yùn)用就是以學(xué)生原有認(rèn)知為基礎(chǔ),逐步展開(kāi)、引申,循序漸進(jìn)地設(shè)置問(wèn)題,經(jīng)歷平滑過(guò)渡的階段,從而激起學(xué)生探究的興趣。
教學(xué)片斷1
教師:同學(xué)們,現(xiàn)在有一張帶網(wǎng)格的直角坐標(biāo)系(如圖1),你覺(jué)得最方便在圖中找到什么?
學(xué)生:橫縱坐標(biāo)為整數(shù)的點(diǎn)。
教師:好!那就請(qǐng)同學(xué)們找出點(diǎn)A(-2,-4)。(學(xué)生找出點(diǎn)A后,期待地看著老師。)
教師:我想將點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)一下,還需要知道什么?
學(xué)生1:還要知道旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度。
教師:很好!說(shuō)明旋轉(zhuǎn)有三要素:旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度。(教師板書(shū)。)
教師:將點(diǎn)A繞原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到點(diǎn)A'。(學(xué)生畫(huà)圖。)
教師:你知道點(diǎn)A經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)嗎?
學(xué)生2:根據(jù)點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)前后到點(diǎn)O的距離不變,所以點(diǎn)A所經(jīng)過(guò)的路徑是以點(diǎn)O為圓心,OA長(zhǎng)(即2)為半徑,90°為圓心角的一條弧,算出來(lái)是π。
(教師板書(shū)“旋轉(zhuǎn)性質(zhì)1:對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等”。)
教師:繼續(xù)畫(huà)出點(diǎn)B(1,-1)繞原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的對(duì)應(yīng)點(diǎn)B',再想想點(diǎn)B經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)是多少。(學(xué)生畫(huà)圖。)
教師:你能畫(huà)出線(xiàn)段AB所掃過(guò)的圖形,并算出面積嗎?
學(xué)生3:掃過(guò)的圖形是一個(gè)不規(guī)則圖形,但可以轉(zhuǎn)化成規(guī)則圖形計(jì)算面積。用扇形OAA'與△OA'B'之和減去扇形OBB'與△OAB之和,根據(jù)旋轉(zhuǎn)角相等,可以證明△OA'B'與△OAB全等,因此面積相等,相互抵消,只要算出兩個(gè)扇形面積之差即可。
(教師板書(shū):“旋轉(zhuǎn)性質(zhì)2:對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心所連線(xiàn)段的夾角相等,即旋轉(zhuǎn)角”。)
教師:很好!如果A、B兩點(diǎn)都是繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)360°,點(diǎn)A的路徑又是什么?線(xiàn)段AB掃過(guò)的圖形又是什么呢?
學(xué)生4:點(diǎn)A的路徑是半徑為OA的⊙O,線(xiàn)段AB掃過(guò)的圖形是半徑為OA與半徑為OB的兩個(gè)⊙O間的圓環(huán)。
教師:我們繼續(xù)畫(huà)出點(diǎn)C(0,-4)繞原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C',連接AB、BC、CA得到△ABC,連接A'B'、B'C'、C'A'得到△A'B'C'。(學(xué)生畫(huà)圖。)請(qǐng)問(wèn),這兩個(gè)三角形有何關(guān)系?又是通過(guò)怎樣的變換得到的?
學(xué)生5:這兩個(gè)三角形全等,而且△A'B'C'是由△ABC繞原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到的。(教師板書(shū):“旋轉(zhuǎn)性質(zhì)3:旋轉(zhuǎn)前后的圖形全等”。)
教師:你知道△ABC所掃過(guò)的面積嗎?
學(xué)生6:△ABC所掃過(guò)的面積是剛才AB掃過(guò)的面積與△A'B'C'的面積之和。
教師:至此,在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,我們不但知道點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所經(jīng)過(guò)的路徑,而且還知道線(xiàn)段旋轉(zhuǎn)所掃過(guò)的面積,以及三角形旋轉(zhuǎn)所掃過(guò)的面積。非常棒!
教師:在你手中的這幅圖中,如果只有△ABC和△A'B'C',你能找出旋轉(zhuǎn)中心嗎?
學(xué)生7:由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)1可知,只要畫(huà)出線(xiàn)段A A'、B B'、CC'中任意兩條的垂直平分線(xiàn),得到的交點(diǎn)即為旋轉(zhuǎn)中心。
(教師板書(shū)“旋轉(zhuǎn)中心在每對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)所連線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)上”。)
中考一輪復(fù)習(xí)課,既要注重知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)鞏固,又要兼顧學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。如何把這類(lèi)復(fù)習(xí)課上得不枯燥無(wú)味,如何激起學(xué)生的興趣,是我們一線(xiàn)教師一直在不斷思考的問(wèn)題。這節(jié)課的導(dǎo)入,運(yùn)用了“遞進(jìn)式問(wèn)題鏈”,通過(guò)由淺入深、由局部到整體的螺旋式提問(wèn),最終形成圖1這樣一個(gè)整體,既達(dá)到復(fù)習(xí)旋轉(zhuǎn)三要素及三個(gè)性質(zhì)的目的,又揭示了研究數(shù)學(xué)圖形的通法:由點(diǎn)到線(xiàn),再由線(xiàn)到面,同時(shí)在求不規(guī)則圖形面積時(shí),還滲透了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法。整個(gè)引入復(fù)習(xí)過(guò)程,學(xué)生有著濃厚的興趣以及強(qiáng)烈的求知欲,猶如嗷嗷待哺的嬰兒期待看母親的乳汁似的等待著教師新的問(wèn)題。充滿(mǎn)了期待的課堂,充滿(mǎn)了活力的課堂,教學(xué)效果就不言而喻了。
2.拓展應(yīng)用,深化理解。
教學(xué)片斷2
教師:這里有一組“手拉手”的等邊三角形(如圖2、3、4),現(xiàn)考查一下大家的眼力,請(qǐng)?jiān)诟鲌D中的五個(gè)點(diǎn)間連接兩條線(xiàn),構(gòu)造一對(duì)全等三角形。
學(xué)生8:連接AD、CE,得到△ABD和△CBE全等,判定理由是“邊角邊”。
教師:這對(duì)全等的三角形可以通過(guò)怎樣的旋轉(zhuǎn)得到呢?(再次鞏固旋轉(zhuǎn)的三要素,學(xué)生回答略。)
教師:若直線(xiàn)AD與CE的交點(diǎn)為F,你知道∠AFC的度數(shù)嗎?(盡管圖形位置有變,但處理問(wèn)題的方法不變,在此滲透類(lèi)比思想,學(xué)生回答略。)
圖1
圖2
圖3
圖4
教師:鑒于圖形的特殊性,我們還可以進(jìn)一步設(shè)置問(wèn)題。如圖5,在等邊△ABC內(nèi)有一點(diǎn)P,PA=5,PB=3,PC=4,則∠BPC是多少度?(學(xué)生輕松作答。)
教師:若我們推廣開(kāi)去,如圖6、7,在正方形ABCD和正六邊形ABCDEF內(nèi)各有點(diǎn)P,你能求出∠BPC嗎?(此處設(shè)置的問(wèn)題鏈,既是對(duì)圖5的拓展延伸,也是想讓學(xué)生明白如何將零散的線(xiàn)段集中到同一個(gè)三角形中去解決問(wèn)題,同時(shí),也是想向?qū)W生說(shuō)明,旋轉(zhuǎn)不僅僅是一種圖形變換,也可以作為一種解題方法。)
圖5
圖6
圖7
此處從兩條線(xiàn)路設(shè)置遞進(jìn)式問(wèn)題鏈展開(kāi)課堂研討,旨在進(jìn)一步深化旋轉(zhuǎn)三要素、旋轉(zhuǎn)性質(zhì),以及旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用,既開(kāi)闊了學(xué)生的視野,讓學(xué)生了解到旋轉(zhuǎn)可以作為一種解題途徑,通過(guò)旋轉(zhuǎn)可以將零散的線(xiàn)段集中到某一個(gè)三角形中,從而使問(wèn)題得以解決,又滲透了類(lèi)比思想,達(dá)到讓學(xué)生“會(huì)一題、通一類(lèi)”的目的。
1.遞進(jìn)式問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)要“承上啟下”。
設(shè)計(jì)遞進(jìn)式問(wèn)題鏈,要根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)以及身心特點(diǎn),循序漸進(jìn)地設(shè)置問(wèn)題,必須有承上啟下之功效。無(wú)論是新課,還是復(fù)習(xí)課,都應(yīng)該先對(duì)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力有個(gè)清晰的掌握,然后巧妙地設(shè)置問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生去主動(dòng)參與、主動(dòng)探究。同時(shí),還應(yīng)該使設(shè)置的遞進(jìn)式問(wèn)題鏈有個(gè)適中的梯度,讓學(xué)生跳一跳才能摘到果子,逐步把學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)發(fā)展區(qū),最終使學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)和思維能力都得到有效發(fā)展。
2.復(fù)習(xí)課的導(dǎo)入形式要高效到位。
布魯納說(shuō)過(guò):“思維永遠(yuǎn)是從問(wèn)題開(kāi)始的。”如果教師依然采用程式化的復(fù)習(xí)方式,那么就很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,同時(shí)也很難喚醒學(xué)生沉睡的知識(shí)。基于此,本課例的設(shè)計(jì)是將知識(shí)點(diǎn)蘊(yùn)藏于問(wèn)題鏈之中,由點(diǎn)旋轉(zhuǎn),到線(xiàn)段旋轉(zhuǎn),再到三角形旋轉(zhuǎn),一步步喚醒學(xué)生對(duì)旋轉(zhuǎn)概念、旋轉(zhuǎn)性質(zhì)的記憶,再進(jìn)一步求由旋轉(zhuǎn)引起的路徑長(zhǎng)、掃過(guò)的圖形面積。整個(gè)引入是環(huán)環(huán)相扣地呈現(xiàn)的,學(xué)生始終帶著期待,帶著濃厚興趣,于是課堂就有了活力,真正達(dá)到激活學(xué)生復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的效果。
3.中考一輪復(fù)習(xí)的設(shè)計(jì)要精準(zhǔn)定位。
一輪復(fù)習(xí)應(yīng)以基礎(chǔ)知識(shí)為主線(xiàn),反饋矯正為輔助,能力培養(yǎng)為目標(biāo)。因此,我們要對(duì)目標(biāo)達(dá)成度、知識(shí)容量和思維容量做一個(gè)梳理和編排,力求做到精細(xì)化復(fù)習(xí),切實(shí)落實(shí)“低起點(diǎn)、小坡度、大容量、高效益”的復(fù)習(xí)指導(dǎo)思想,確保學(xué)生在夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),有足夠的思維強(qiáng)度,最終達(dá)到提升數(shù)學(xué)能力的目標(biāo),同時(shí)還應(yīng)兼顧數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想的滲透。
真正優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教師,在課堂教學(xué)中,不會(huì)局限于知識(shí)點(diǎn)的傳授,也不會(huì)僅僅局限于某一問(wèn)題的解決,而是更加重視數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練和提升。因此,無(wú)論是新授課,還是復(fù)習(xí)課,我們都應(yīng)該做到對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組,根據(jù)學(xué)生身心特點(diǎn),設(shè)置精煉、高效的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。遞進(jìn)式問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì),應(yīng)從一個(gè)簡(jiǎn)單知識(shí)點(diǎn)或一個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題出發(fā),通過(guò)引申、拓展,引導(dǎo)學(xué)生去聯(lián)想、探索,探究出某類(lèi)問(wèn)題的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)而提升學(xué)生由此及彼的思維遷移能力,更為學(xué)生知識(shí)的獲得和思維的發(fā)散提供廣闊的發(fā)展空間。
(作者為江蘇省無(wú)錫市前洲中學(xué)教師)