李佳 易良斌
摘要:基于前課學生作業(yè)數(shù)據(jù),在充分了解學情的基礎上,通過知識大框架設計,引導學生分類研究問題,體驗有關平面直角坐標系題目的變化規(guī)律,找到解題方法;充分尊重學生的主體地位,讓學生根據(jù)有梯度的問題不斷深入探究,在探究過程中形成解決問題的一般方法。
關鍵詞:“平面直角坐標系”;復習;關聯(lián);一般方法
“平面直角坐標系”是浙教版八年級上冊第四章“圖形與坐標”中的復習課,該知識是七年級數(shù)軸教學內(nèi)容的延續(xù),也是研究函數(shù)的基本工具。學生通過五節(jié)新課的學習,對“平面直角坐標系”的基本內(nèi)容已經(jīng)掌握,但對比較綜合性的問題略顯生疏,沒有形成解題思想,對這一類題目的變化規(guī)律認識不足。筆者通過知識梳理、搭建系統(tǒng)框架和題組變化,讓學生理解知識與題目之間的聯(lián)系以及題目變化的一般規(guī)律,找到解決問題的一般思路,達到深入理解點的位置與縱橫坐標的數(shù)量之間對應關系的目的,學會把位置與數(shù)量之間相互轉化,為后期學生學習函數(shù)內(nèi)容打下基礎。
上本節(jié)復習課之前,學生通過新課學習和一定量題目的練習,基本掌握了平面直角坐標系的知識,但知識處于碎片化,沒有建立起知識之間的聯(lián)系,會解決簡單問題,但對復雜問題沒有形成解決問題的一般策略。
一、展示數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)問題,梳理知識、形成體系
搜集學生前期在App上完成的相應練習題,把學生完成情況相對差的題目進行原題展現(xiàn)—數(shù)據(jù)分析—錯因解析。
【設計意圖】讓學生通過幾組錯誤分析,明白自己的薄弱之處,讓學生聚焦學習注意力,同時知曉自己的錯誤原因。
師:請同學們回憶一下,本章學習中,我們一共學會了幾種不同方法來表示平面上一個點的位置?
生1:棋盤法。
生2:方向距離法。
生3:經(jīng)緯度法。
師:比較這幾種不同的表示方法,你發(fā)現(xiàn)它們之間有什么共同之處?
生:表示平面上的點至少需要兩個數(shù)據(jù)。
師:還有什么規(guī)律?
生:兩個數(shù)據(jù)的寫法要規(guī)定一個次序。
師:大家再想一下七年級上冊學習的數(shù)軸知識,數(shù)軸上的點與實數(shù)之間有什么關系?
生:一一對應關系。
師:如何解釋一一對應關系?
生:數(shù)軸上每一個點都可以用一個實數(shù)表示,每一個實數(shù)都可以用一個數(shù)軸上的點表示。
師:同理,平面直角坐標系上的點與實數(shù)對有什么關系?
生:也是一一對應關系。
師:同學們再深入思考一下,為什么數(shù)軸上的點與實數(shù)有一一對應關系?
本問題比較難,學生思考良久,說出了很多不準確的答案。
師:同學們思考一下,確定一個實數(shù)必須先確定它的哪兩個要素?
生:符號和絕對值。
師:確定一個點必須確定哪兩方面的要素?
生:方向和距離。
師:同學們再想一下,數(shù)軸有哪些要素?
生:單位長度、原點和正方向。
師:數(shù)軸的三要素、點和實數(shù)的要素之間有什么聯(lián)系?
生:要確定絕對值和距離,必須確定參考點和參考單位。
生:數(shù)軸的正方向?qū)c的方向和數(shù)的符號。
師:非常好!用一句話來表述,數(shù)軸和平面直角坐標系是一個工具,把數(shù)與形聯(lián)系起來的工具,運用它們可以把點的位置與數(shù)之間建立一種聯(lián)系。
師:基于以上理解,我們學習平面直角坐標系,可把問題歸納為“兩個對應”與“三個維度”?!皟蓚€對應”即位置關系與數(shù)量關系之間的轉換,“三個維度”分別是點的位置問題、點的距離問題、點的變換問題。
【設計意圖】通過總結表示平面上點的位置的不同方法,發(fā)現(xiàn)共同點,同時引入數(shù)軸做對比,引導學生發(fā)現(xiàn)不同知識之間的聯(lián)系,理解數(shù)學結論后面的數(shù)理,歸納總結出本章不同問題的類型和解決問題兩者之間的聯(lián)系,讓學生有一個系統(tǒng)思維,站在一個角度理解本章解決問題的本質(zhì)特征。
二、易錯定位、歸納錯因,題海導航、探究方法
通過課前學案數(shù)據(jù)的反饋,筆者發(fā)現(xiàn)學生的錯題主要集中在第2題、第5題、第6題,第9題和第10題。為此,筆者集中錯誤類型:(1)已知“距離”相關的問題;(2)信息轉化出現(xiàn)“錯位”。歸納產(chǎn)生錯誤的原因:(1)審題時不畫圖,不用坐標系來解析信息;(2)解決“距離”問題出現(xiàn)慣性思維(單向思維);(3)對坐標系中的“距離”問題理解不到位。
【設計意圖】分析課前學案的數(shù)據(jù),幫助學生對自己所犯的錯誤進行精準定位,為后面的復習課打下基礎。
環(huán)節(jié)一:完成題組,總結歸納。
師:給同學們6分鐘時間完成題組一和題組二,并思考PPT上的三個問題。
題組一:
(1)點(-3,4)在第______象限;
(2)點(-3,4)到x軸的距離為_______,到y(tǒng)軸的距離為_______,到原點的距離為_______;
(3)點(-3,4)關于x軸對稱點為_______,關于y軸對稱點為________;
(4)點(-3,4)向下平移4個單位得到點坐標為________;
題組二:
(1)點(-3,b)在第三象限,則b的取值范圍是多少?
(2)點(-3,b)到x軸的距離為2,則b的值是多少?到y(tǒng)軸的距離是多少?若點(-3,b)到原點的距離為5,則b的值是多少?
(3)點(-3,b)關于x軸對稱點為(a,2),則a=_____,b=_____;
(4)點(-3,b)向右平移5個單位,再向下平移4個單位,得到(a,2),則a=_____,b=_____;
(5)點(-3,b)幾何意義是什么?請畫圖表示;
(6)請用坐標形式表示直線m。
師:請同學們完成課堂學案,觀察思考以下三個問題:
(1)從題目的條件角度來看,題目中給的點的個數(shù)一般有哪幾種情況?
(2)從點的坐標形式來看,題目可以有哪幾種變化形式?
(3)從所有題目的特點來看,我們研究問題是哪兩個方面的相互轉化?
環(huán)節(jié)二:摸清題脈,思考探究。
師:首先,我們一起回答第一個問題。
生:從題目條件角度來看,題目中給的點的個數(shù)有時是一個點,也有兩個點或三個點以上。
師:第二個問題?
生:從點的坐標形式來看,點不含字母,有時含一個字母,也有含兩個字母。
師:第三個問題?
生:一般研究點的位置關系與數(shù)量關系之間的轉化。
師:首先,我們一起來研究最簡單的一類問題:題目中只有一個點且不含字母。
師:大家觀察一下,這四個題目主要涉及哪幾方面的問題?
生:主要涉及五類問題,分別研究:點的一般位置、特殊位置、距離、平移和對稱問題。
師:非常棒。
師:接下來,我們研究另一類問題:有一個點,但含有一個字母的問題。
師:這一類問題,在解決時要注意什么問題?
生:在由點所處象限來確定字母范圍時,要思考點是否在坐標軸上。
生:已知點到兩個坐標軸的距離,確定字母值時,要思考到字母的符號。
師:請同學思考以下四個問題:
(1)坐標(-3,b)幾何意義是什么?請畫圖表示;
(2)請用坐標形式表示直線m;
(3)請畫圖表示(a,-3)(-1≤a≤4);
(4)請用坐標形式表示線段AB。
師:你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:可以用坐標的形式來表示一個線段、射線和直線。
師:以上所表示的線有什么特征?
生:平行于一個坐標軸,而垂直于另一個坐標軸。
師:可以表示其他的線嗎?
比如:請用坐標的形式表示一、三象限角平分線所在的直線;若把這條直線向上平移2個單位,你能用坐標的形式來表示這條直線嗎?
生:用(x,x)表示一、三象限角平分線所在的直線。
生:用(x,x+2)表示這直線向上平移2個單位的直線。
師:非常棒。
師:接下來,我們一起研究更難的題目:題目中含一個點,但縱、橫坐標都含有字母。
師:這一類題目有什么特征?
生:因為縱、橫坐標都含有字母,說明數(shù)量關系未知;反之,位置一定是已知的。
師:非常正確,這一類問題的策略是:把坐標的位置信息轉化成為橫、縱坐標的方程(組)或不等式,通過解不等式得到未知數(shù),從而確定點的坐標。
師:在平面直角坐標系中,點A(m,2m+1)
(1)請用不同的方法說明點A不可能經(jīng)過某個象限;
(2)請把m取不同值(如m=-2,m=-1,m=0,m=1,m= 2),并得到不同的點描在平面直角坐標系上,你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?
生:發(fā)現(xiàn)所有點都在一條直線上。
【設計意圖】通過一個點的坐標從不含字母到含有兩個字母的問題,逐步深入,讓學生體驗題目的變化規(guī)律,找到解決問題的規(guī)律。
環(huán)節(jié)三:運用規(guī)律,我問你答。
師:下面我們一起研究問題中含有兩個點的問題,先來試著看一下兩個點都不含有字母。請同學們試著根據(jù)我給的點坐標,提出一個問題。
(1)對于兩個點A(-2,2),B(2,3),你能提哪些問題?
生:兩個點關于哪個坐標軸對稱?
生:兩個點之間的距離是多少?
生:從A到B,是如何平移所得?
生:兩個點的連線垂直于哪一坐標軸?
生:兩個點的連線平行于哪一坐標軸?
師:(2)對于兩個點A(-5,3),B(2,3),你還能提哪些問題?
師:(3)對于兩個點A(-1,3),B(1,7),你又能提哪些問題?
師:同學們總結一下,你們所出的題目可以有幾種不同的類型:
生:一般有五個方面:(1)所處象限位置;(2)特殊位置;(3)距離問題;(4)對稱問題;(5)平移問題。
師:我們下面來研究更加難的問題:含有兩個點,且點的縱、橫坐標中有一個含有字母。這一類題目的規(guī)律是什么?
生:因為點的坐標未知,一定是給兩個點之間的位置關系、變換關系和距離,通過位置關系來確定數(shù)量關系,從而求出字母的值。
師:非常棒,同學們找到了題目變化的規(guī)律。
師:下面我們一起來挑戰(zhàn)一下:兩個點都含有字母,并且含有兩個以上的字母。
師:請同學們用三分鐘時間來思考一下,解決這類問題的一般策略是什么?
生:對兩個全參數(shù)點的坐標,一般把點的位置信息轉化成點橫、縱坐標的方程(組)。
師:非常好。解決這類多字母問題,一般要把位置關系轉化成兩個以上的數(shù)量關系,建立方程組來求字母的值。
環(huán)節(jié)四:運用規(guī)律,適度拔高。
師:下面我們來挑戰(zhàn)一下含有三個點的問題,解決這類問題的一般步驟是什么?
生:一般要經(jīng)歷四個步驟:建標—描點—連線—觀察。
師:根據(jù)圖形,你能提出什么問題?
生:三角形ABC的形狀是什么?
生:三角形ABC的面積是多少?
師:最后,我們一起來挑戰(zhàn)一個極限難度:含有三個點且含有字母。
師:給同學們?nèi)昼姇r間來討論一下這個問題。
師:這一類問題的一般解題思路是:由已知點,可以確定三角形的一條邊長,再根據(jù)三角形的面積定底求高,或定高求底。然后,再把線段的長度轉化為點的坐標。
對應的解題步驟如下:
(1)畫坐標—標點—構圖;
(2)確定底邊或高;
(3)通過面積求出底邊或高;
(4)利用相對位置求出點的坐標(注意分類)。
三、課堂小結、形成思路,歸納提煉、反思評價
師:請同學思考以下四個問題:
(1)圖形與坐標問題主要討論哪兩種關系的轉化?
(2)問題中點的坐標有哪幾種變化形式?
(3)本章主要從哪幾個角度來變化問題?
(4)本章解決所有問題最主要的方法是什么?
師:本節(jié)課總結如下:
一個方法:數(shù)形結合法;
兩種關系:數(shù)量關系與位置關系轉化;
三種形式:不含字母、含一個字母和含兩個字母;
三個角度:點的位置、點的距離和點的變換。
四、學為中心、豐富素養(yǎng),教學引領、提升品質(zhì)
本節(jié)課有一個宏觀思維,把整個章節(jié)的核心問題“點的位置關系與數(shù)量關系轉化”,通過一個問題串,讓學生發(fā)現(xiàn),并用一個直角坐標系來引導學生深入學習,難度每增加一步,學生緊跟著上一個梯度,最終清楚要研究的問題類型是什么以及怎么去解決問題。
(1)本節(jié)課在設計中充分考慮到不同層次學生的學習需求,從最基礎的知識開始復習,以練促講,讓學生根據(jù)有規(guī)律的題組變化,找到平面直角坐標系問題的變化規(guī)律。所有規(guī)律是讓學生自主發(fā)現(xiàn)、總結,注重學生的學習體驗。
(2)本節(jié)課主要以學生探究學習為主,在完成學案的基礎上進行講解,每一個環(huán)節(jié)的推進都是在學生主動學習的基礎上進行的,引導學生總結發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
(3)本節(jié)復習課所涉及的問題是課標所涉及的內(nèi)容,課標規(guī)定為課堂畫了一個“紅線”,用一個表格把所有涉及的問題進行分門別類總結,讓學生了解復習課主要解決什么問題。
(4)本節(jié)課教學設計立意高,為了幫助學生從本質(zhì)上理解平面直角坐標系所有題目中的核心問題,筆者通過一個問題串來引發(fā)學生思考:為什么數(shù)軸上的點與實數(shù)是一一對應關系?讓學生理解點的兩個要素與實數(shù)的兩個要素之間的對應關系,幫助學生從數(shù)理上理解問題的本源。
總的來說,本節(jié)課教學實施脈絡清晰,為了幫助學生從題海里跳出來,發(fā)現(xiàn)章節(jié)中所有題目的變化規(guī)律,用了一個“題目變化坐標系”,引導學生逐步深入,每深入一步,讓學生精準定位自己探究到哪一個程度,每進一步,就總結解決問題的方法。讓學生錯得明明白白,解析得清清楚楚。課堂中沒有花招,以練帶講,講練結合,完全讓學生在體驗中學習內(nèi)容,進行整章節(jié)內(nèi)容的復習,并且基于學生的學習經(jīng)驗又有升華與提高。
參考文獻:
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[2] 李靜 . 經(jīng)歷建模過程 感悟模型思想 [J]. 小學數(shù)學教育,2016(6).
(責任編輯:奚春皓)