[摘 要] 勾股定理是平面幾何中的重要定理之一。對勾股定理教學(xué)中的兩種課堂進(jìn)行了比較,從教材、教學(xué)理念、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面進(jìn)行分析,提出兩種課堂的異同以及值得商榷之處,以促進(jìn)對數(shù)學(xué)教育教學(xué)理念的進(jìn)一步理解。
[關(guān) 鍵 詞] 勾股定理;課堂教學(xué);比較研究
[中圖分類號] G658.1 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603(2016)33-0082-02
勾股定理是初中教學(xué)中的經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容,在公開課、比武課中,很多教師以它為素材,進(jìn)行了各種教學(xué)設(shè)計的嘗試。研究勾股定理的教學(xué),可以促進(jìn)我們對數(shù)學(xué)教育教學(xué)理念以及課程標(biāo)準(zhǔn)具有高屋建瓴的理解和把握。本文將嘗試對勾股定理兩種不同的課堂教學(xué)進(jìn)行比較研究,以加深對課標(biāo)以及教育教學(xué)理念的理解和把握。
一、課堂教學(xué)片段再現(xiàn)
(一)教師A
1.問題導(dǎo)入(板書)
如果一個三角形的兩條邊分別長6和8,你知道第三邊的長嗎?如果又知道兩邊的夾角,那么第三邊長是多少?如果夾角是直角,如何求第三邊長?由此引出課題勾股定理,共同探尋勾股定理是如何被發(fā)現(xiàn)的?
2.探究三邊關(guān)系
探究1:測量三邊長度,根據(jù)長度關(guān)系得到三邊關(guān)系。(該方案被教師以有誤差為由否定)
探究2:分別以直角三角形的兩直角邊和斜邊為邊長向外做正方形,通過剪拼的方法得到三個正方形的面積有怎樣的關(guān)系?學(xué)生通過剪拼進(jìn)行實際操作(投影儀投影學(xué)生操作過程),得出了結(jié)論。
該探究中,教師先讓學(xué)生探究了等腰直角三角形的三邊關(guān)系,接下來由特殊到一般,探究一般直角三角形的三邊關(guān)系,最終得出結(jié)論。
3.概括歸納勾股定理
根據(jù)探究得出的結(jié)論,總結(jié)歸納勾股定理的內(nèi)容,并嘗試用簡潔的數(shù)學(xué)語言敘述勾股定理。
4.學(xué)生練習(xí)
已知直角三角形兩邊,求第三邊。(教師將一些數(shù)的平方值寫在黑板上,以便學(xué)生參考)
(二)教師B
1.問題導(dǎo)入:(電腦演示)
演示1995年希臘發(fā)行的一張郵票和ICM2002年國際數(shù)學(xué)家大會會標(biāo),并提出問題,請學(xué)生觀察郵票上的圖案和小方格個數(shù),自己觀察,不用討論,看看有何發(fā)現(xiàn)。
2.探究三邊關(guān)系并得出結(jié)論
通過格點圖,思考如何求大正方形面積(學(xué)生思考通過割、補(bǔ)兩種方法可以求出大正方形面積,從而初步得出直角三角形三邊關(guān)系)。
3.驗證結(jié)論
通過設(shè)計好的幾何畫板軟件驗證直角三角形三邊在取得不同數(shù)值時是否也滿足兩直角邊的平方和等于斜邊的平方這一關(guān)系,從而得出勾股定理。
4.學(xué)生練習(xí)
已知直角三角形兩邊,求第三邊。(學(xué)生能很快進(jìn)行開方,計算出第三邊的值,無需教師在黑板上給出參考數(shù)值)
二、對課堂教學(xué)的分析比較
(一)探尋教材
兩堂課中,有一處細(xì)節(jié)值得我們思考。學(xué)生練習(xí)時,教師A需要為學(xué)生提供數(shù)的平方值,學(xué)生在教師的幫助下才能算出第三邊。教師B的課堂上學(xué)生對數(shù)的開方已完全掌握,無需教師的幫助。同是八年級的學(xué)生,兩所學(xué)校無論從師資、生源、教學(xué)質(zhì)量上都不相上下,為什么學(xué)生在數(shù)的開方這個問題上會出現(xiàn)如此大的差異呢?難道是教師的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法出現(xiàn)了問題,我們比較兩位教師的教案,也無明顯差異。最終我們把目標(biāo)鎖定在兩所學(xué)校所使用的教材上。教師A使用的是蘇教版的教材,其教材編印的順序是先講勾股定理再講數(shù)的開方以及無理數(shù)。教師B使用的是人教版的教材,教材編印順序是先講數(shù)的開方、無理數(shù)再講勾股定理。教材編印順序的不同導(dǎo)致了學(xué)生在知識掌握和運用中出現(xiàn)的差異。我們無法評價兩種教材的好壞,因為每一個版本的教材都凝聚了最權(quán)威專家的集體智慧,在教學(xué)實踐中也經(jīng)過了千錘百煉的種種磨合。但從教材編印中所遵循的數(shù)學(xué)觀來看,蘇教版的教材遵循了數(shù)學(xué)史的發(fā)展規(guī)律,教材編印的順序嚴(yán)格按照數(shù)學(xué)發(fā)展史的順序。而人教版的教材遵循了工具先行的理念,因為考慮到學(xué)習(xí)勾股定理需要進(jìn)行數(shù)的開方,接觸無理數(shù),因此將數(shù)的開方、無理數(shù)的知識放到勾股定理的前面來講。無論使用哪一種教材,教師都需要利用自身的能力和知識對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行豐富和補(bǔ)充。勾股定理是人類最偉大的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)之一,有著非常悠久的歷史,由于教材的編寫要遵循簡約性原則,因此都不可能對勾股定理的悠久歷史有詳細(xì)的介紹,教師在課堂中應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充一些勾股定理的產(chǎn)生、發(fā)展歷史背景以及它在人類文化發(fā)展史上的貢獻(xiàn)。而在上述A、B兩位教師的課堂中,都缺少了對勾股定理歷史的介紹和回顧。教師B在引入時對畢達(dá)哥拉斯定理略有提及,但也是一筆帶過,教師A則沒有涉及。
(二)探尋教學(xué)過程
教師A、B的教學(xué)內(nèi)容雖然都是勾股定理,教學(xué)程序也非常相似,但二者在教學(xué)過程中所呈現(xiàn)出的教學(xué)理念、教學(xué)手段、教學(xué)方法卻存在著很大差異。
1.教學(xué)理念比較
兩位教師的課堂都有探究直角三角形三邊關(guān)系的環(huán)節(jié),然而探究的理念和方式卻截然不同。在探究過程中教師A把探究的主動權(quán)交給了學(xué)生,事先為學(xué)生提供了工具材料,提供了需要探究的問題目標(biāo),將整個探究過程和探究結(jié)果的演示交給了學(xué)生。在過程中,教師A進(jìn)行巡視,觀察各組不同表現(xiàn),再適時給出建議。教師A的教學(xué)過程中體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題。整個課堂中學(xué)生的探究過程大約占據(jù)了二分之一的時間。教師B在課堂教學(xué)中卻表現(xiàn)出了與教師A完全不同的理念。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師B電腦演示郵票圖案,讓學(xué)生觀察,此時教師B特別強(qiáng)調(diào)了一句“不要討論”。在探究環(huán)節(jié),教師B讓學(xué)生觀察PPT中的格點圖,思考如何求出大正方形的面積,此環(huán)節(jié)教師未提供工具材料,也未讓學(xué)生討論,給學(xué)生思考問題的時間相對較少。在學(xué)生思考了一會后,教師讓一位學(xué)生回答問題,學(xué)生說出思路,教師通過PPT演示。從整個教學(xué)過程來看,教師B基本上采取的是傳統(tǒng)的注入式教學(xué)模式,學(xué)生互動較少,討論合作少,課堂以教師為主體,學(xué)生基本上是在被動地接受知識。
2.教學(xué)手段比較
從教學(xué)手段的使用來看,兩位教師也有較大差異。教師A的教學(xué)手段非常傳統(tǒng),一只粉筆、一塊黑板,只是在課堂演示中使用了投影儀,整個課堂并未用到當(dāng)下教學(xué)中使用頻率最高的PPT課件演示。東北師范大學(xué)理想信息技術(shù)學(xué)院的李慶輝教師講到:“弦圖證法和畢達(dá)哥拉斯證法是一亮點,應(yīng)讓學(xué)生通過合作拼圖,進(jìn)行勾股定理的證明,這也是這堂課的難點?!倍芏嘟處熤v這一系列的數(shù)學(xué)活動利用多媒體完成,學(xué)生未能更好地主動嘗試、探索、主動了解和發(fā)現(xiàn)知識的產(chǎn)生與發(fā)展過程。教師B在整堂課中使用了課件演示,并利用幾何畫板的軟件向?qū)W生非常直觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣故玖酥苯侨切稳吶≈禑o論如何變換,始終滿足勾股定理。在課堂中借助多媒體的手段直觀形象的讓學(xué)生體驗了面積之間、三邊之間的關(guān)系,使學(xué)生體驗了任意性的涵義,從而深入理解任意性在數(shù)學(xué)中所起的作用。然而在這堂課中,教師未能提前設(shè)置任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源自主探索勾股定理的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展、文化價值等資料,搜集資料的過程由教師一人包辦,在課堂教學(xué)中也只是演示了整個定理的發(fā)現(xiàn)過程,沒有讓學(xué)生通過動手親身體驗。個人認(rèn)為,如果教師A與教師B的兩堂課能夠相互中和一下可能會更好。課前讓學(xué)生查閱資料了解勾股定理的發(fā)展史,課上首先課件展示學(xué)生查閱資料的內(nèi)容引出問題,接下來合作探究,學(xué)生得出探究結(jié)論,然后通過多媒體驗證結(jié)論,這樣既讓學(xué)生體驗到了發(fā)現(xiàn)的過程、探索的樂趣,也利用多媒體課件更加直觀地驗證了探究的結(jié)論,也使整個探究過程更為嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)。
3.教學(xué)方法比較
從教學(xué)方法來看,教師A在教學(xué)過程中主要使用了啟發(fā)式、探究式、合作式、講授式等方法,其中合作式、探究式在整個教學(xué)過程中占有比重較大。教師B采用的則主要為講授式、探究式等,其中講授式的方法在整個教學(xué)過程中占有較大比重。相比較而言,教師A在教學(xué)方法的采用上更為豐富,符合新課程標(biāo)準(zhǔn)下的課堂模式,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性也能被較充分地調(diào)動,學(xué)習(xí)的能動性也能被最大限度地發(fā)揮。教師B的課堂傳統(tǒng)的講授式占了較大比重,學(xué)生被動接受知識,不能很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,好在生動、直觀的課件展示豐富了原本單調(diào)的課堂,在學(xué)生單向接受知識的同時也讓他們有了眼前一亮的感覺。
三、結(jié)束語
本文對教師A和教師B的課堂教學(xué)過程進(jìn)行了比較,其目的不是要評出誰好誰壞。在課堂教學(xué)中,每位教師都有各自的見解和與眾不同的設(shè)計,仁者見仁,智者見智,每一節(jié)課堂都有它的閃光點,也都有值得推敲改進(jìn)之處。通過對兩種課堂的呈現(xiàn)和比較,只為透過課堂表現(xiàn)探究教育教學(xué)的本質(zhì),供大家思考,一堂課,什么樣的方式更為科學(xué)有效?什么樣的課堂真正受學(xué)生喜愛?希望此文能夠拋磚引玉,能夠讓同仁針數(shù)學(xué)教育教學(xué)發(fā)表更多精辟的見解!
參考文獻(xiàn):
[1]李慶輝.《勾股定理》教學(xué)設(shè)計比較研究[J].中國信息技術(shù)教育,2009(17):44-46.
[2]季亞兵.“勾股定理”教學(xué)設(shè)計評析[J].數(shù)理化解題研究,2013(10):43-44.
[3]許青春,蘇耀忠.《探索勾股定理》的教學(xué)設(shè)計[J].教育理論與實踐,2009(12):30-32.
[4]吳佩芳.文化視角下的勾股定理教學(xué)設(shè)計[J].紹興文理學(xué)院學(xué)報,2012,32(10):95-98.