安徽省合肥市包河區(qū)教研室
汪洪潮 (郵編:230000)
安徽省合肥市第四十六中學
時 悅 (郵編:230000)
滬科版《義務教育課程標準實驗教科書·數(shù)學》(七年級上冊)第4章《直線與角》的第3節(jié)內容“線段的長短比較”.
在前面的學習中,學生已經認識了基本的幾何圖形,了解了簡單的幾何語言,知道線段的有關知識,為本節(jié)課的學習打下了基礎.本節(jié)課內容是通過生活中比較身高的實例,引導學生抽象概括出線段的長短比較方法——疊合法,給出了兩條線段三種長度不同關系的幾何符號表示,在此基礎上,通過對抽象得到的圖形的觀察,引導學生發(fā)現(xiàn)線段的和差關系,并引出線段中點的概念及符號表示.
本課學習對學生抽象概括能力、語言表達能力、幾何直觀能力、邏輯思維能力等都有很好的訓練和培養(yǎng).
(1)根據(jù)實際條件,靈活選用疊合與度量等方法比較線段的長短,能說出線段比較的結果,從“數(shù)”和“形”兩個方面理解線段存在的長短關系及線段的和差關系.
(2)了解線段中點的概念和幾何語言表示.
(3)經歷從比較身高到抽象出比較線段長短的方法的過程,感受數(shù)學的抽象性、嚴謹性,培養(yǎng)幾何語言的表達能力.
(1)總結比較兩位同學身高的方法后,將身高抽象成線段,兩人身高的三種不同關系,對應兩條線段長短的三種關系,由身高的比較方法概括出線段長短的比較方法.將實際問題抽象成數(shù)學問題,培養(yǎng)了抽象思維和概括表達能力,引導學生學會用數(shù)學的眼光觀察世界.
(2)通過觀察圖形,由線段的長短關系過渡到線段的和差關系,將圖形語言轉化為符號語言,滲透“數(shù)形結合”思想,引導學生學會用數(shù)學的語言表達世界.
(3)利用動畫演示,將線段上任意一點平移,由一般位置過渡到特殊位置,得到線段中點的概念.蘊含“一般與特殊”的關系,滲透無限逼近的極限思想.線段中點的兩種表示法滲透倍分關系,為后續(xù)學習線段的三等分點、四等分點以及線段的幾倍與幾分之一打好基礎.通過問題的變式、引申,逐步引導學生學會用數(shù)學的思維思考世界.
在本節(jié)課中,學生需要掌握線段的長短比較方法、線段的和差關系、線段的中點概念及其蘊含的等量關系.這些內容有內在的邏輯關系,體現(xiàn)了數(shù)學知識的發(fā)生、發(fā)展過程,具有嚴密的邏輯性,教學時要抓住知識發(fā)展和學生思維的主線,避免將簡單的問題復雜化.
本節(jié)課的重點是線段的和差關系,難點是幾何語言的表述.教師作為組織者和引導者,課堂上應放手讓學生充分經歷觀察、比較、表達、完善等過程,最后給出規(guī)范的幾何語言表述和板書,讓學生感受數(shù)學的嚴謹性.
環(huán)節(jié)一 環(huán)節(jié)二 環(huán)節(jié)三 環(huán)節(jié)四 環(huán)節(jié)五 環(huán)節(jié)六
師 創(chuàng)設情境→引導歸納→預設問題→承上啟下→總結提升→布置作業(yè)
師:前面我們學習了直線、射線和線段的有關知識,我們知道直線和射線是不可度量的,而線段是可以度量的,也就是說線段是有長短的,今天我們就來學習線段的長短比較(揭示課題).其實,我們生活中就有類似的比較,如怎樣比較甲乙兩個同學的身高?
生:讓兩個同學站在一塊,背靠背站立進行比較.
師:為什么要背靠背?
生:保證兩個人是豎直站立的,這樣才公平.
師:如果兩個同學一人站在講臺上,一人站在地面上,這樣背靠背比較行嗎?
生:不行,必須兩個人站在同一個地面上,然后背靠背比較.
師:甲乙兩個同學按要求站好了,怎么得出誰高誰低的?
生:如果甲的頭比乙的頭低,就說明甲比乙矮.
設計意圖數(shù)學來源于生活,又高于生活.教學時充分利用學生已有的生活經驗,并從中提煉出數(shù)學問題及解決問題的方法.通過比較身高這類學生熟悉的事例,引出學習內容,調動學生學習的積極性,激發(fā)學生探究的欲望.
師:如果把甲乙的身高分別看成兩條線段(動畫演示將甲乙的身高抽象成線段AB和線段CD),你能結合兩人身高的比較方法,說說如何比較線段AB和線段CD的長短嗎?
生:……
師:兩人背靠背比較,反映到線段上應該怎樣?兩人站在同一地面上,說明線段長短比較首先要怎樣擺放?
生:背靠背就是說兩條線段要疊合在一起(即在同一條直線上);人的頭和腳分別看成是線段的兩個端點,站在同一地面上,說明線段的一個端點要重合.誰長誰短就看第二個端點的位置了.
師:那有幾種可能呢?
生:當點B落在CD之間(即端點C、D之間時),有AB
師:非常好,我們從一個熟悉的比較身高的問題中,發(fā)現(xiàn)了線段的長短比較方法.
師:像這種比較線段長短的方法稱作疊合法.請同學們總結一下,用疊合法比較兩條線段長短時應注意什么問題?如何去比較兩條線段的長短?
生:比較兩條線段AB、CD的長短, 首先要將它們移到同一條直線上,使端點A和端點C重合,點B和點D落在直線上點A(點C)的同側. 當點B落在線段CD之間(即端點C、D之間時),有AB
(教師動畫演示疊合的過程,呈現(xiàn)三種情況)
設計意圖在總結生活經驗的基礎上,引導學生歸納兩人身高的比較方法以及需要注意的問題,再將方法遷移到“線段的長短比較”的數(shù)學問題中來,促進學生理解,鍛煉學生幾何語言的表達、概括能力,感受數(shù)學的嚴謹性,逐步培養(yǎng)學生用數(shù)學的眼光觀察世界的能力,用數(shù)學的語言表達世界的能力.
問題如圖1(幾何畫板顯示),當點C是線段AB上一點時,圖中有幾條線段,它們的大小關系呢?
圖1
生:有3條,分別是線段AC、CB、AB,由圖可知:AC
師:這三條線段之間有沒有等量關系呢?
生1:AC+CB=AB;
生2:AB-AC=CB;AB-CB=AC;
師:兩條線段的和與差,就是它們長度的和與差.如果AC=a,CB=b,AB=c,你能表示它們的和差關系嗎?
生:a+b=c;c-a=b;c-b=a.
師:如果點C在線段AB上移動(不與A、B兩點重合),以上不等量關系和等量關系還成立嗎?
生:不等量關系中AC
師:利用幾何畫板的度量功能,可以把線段的長度都度量出來,請觀察動畫,當點C在線段AB上移動時,這3條線段的長度如何變化?(動畫演示)
生:當點C剛開始移動時,有AC>CB,隨著點C向點A方向移動,線段AC的長度越來越小,線段CB的長度越來越大,而線段AB的長度保持不變.
師:在點C移動的過程中,線段AC和線段CB的長度有沒有可能相等?能找出相等時刻點C的位置嗎?
生1:有可能相等(上臺演示,如圖2).
圖2
生2:如果能夠折疊,將線段折疊,使點A與點B重合,折痕與線段的交點就是點C.
師:我們把這時的點C叫做線段AB的中點,你能說說什么是線段的中點嗎?
生:線段AB上有一點C,將線段AB分成相等的兩條線段AC和CB,就說點C是線段AB的中點.
師:如果點C是線段AB的中點,根據(jù)定義,你能說出圖中幾條線段之間的等量關系嗎?
設計意圖利用直觀圖形,由線段的大小關系過渡到線段的和差關系,自然合理.利用多媒體動畫及度量工具,揭示線段中點的含義.線段中點的表示采用兩種表示法,滲透線段的倍分關系,為以后學習線段的三等分點、四等分點以及線段的幾倍與幾分之一打下基礎.在概念的學習中,讓學生體會一般與特殊的關系,通過不斷逼近中點的演示,滲透極限思想,培養(yǎng)學生用數(shù)學的思維思考世界的能力.
師:如圖3,如果在線段AB上再增加一個點D,此時圖中共有幾條線段?如何數(shù)的?請獨立思考,然后小組交流.
圖3
生:共有6條線段,分別是:
AC
、
AD
、
AB
、
CD
、
CB
、
DB
.線段有兩個端點,先考慮以
A
為端點的線段,共有3條;再考慮以點
C
為端點的線段(之前數(shù)過的舍去)有2條;以點
D
為端點的線段有1條,共6條.
師:這種方法很好,體現(xiàn)了有序思考的策略.如果再數(shù)以點C為端點的線段時,之前數(shù)過的不舍去,結果又會怎么樣?還正確嗎?
生:(嘗試后)每一個點(如點A)與其它三個點分別構成3條線段,所以共12條,恰好都重復了一次,再除以2就可以了.
師:這6條線段之間又存在怎樣的等量關系呢?請寫一寫,看看誰寫得多.
生:……
設計意圖布置一個開放性的問題,既是對線段和差關系的鞏固,也是探索數(shù)線段的方法,引領學生進一步深入思考.通過學生的自主探究、合作交流,發(fā)現(xiàn)圖形中蘊含的數(shù)學規(guī)律.而這種規(guī)律及發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方法體現(xiàn)了數(shù)學的邏輯性和條理性,在今后的學習中非常重要.
師:通過這節(jié)課的學習,你學到了哪些知識呢?掌握了哪些方法?有什么感受?
生1:我學會了如何去比較兩條線段的長短.
師:比較兩條線段的長短的方法是什么呢?這種方法是如何得到的呢?
生2:有疊合法和度量法.疊合法是從比較身高的方法中總結出來的,度量法是使用量尺直接度量,其實也是一種疊合法.
生3:使用疊合法比較線段的長短時需要注意:兩條線段AB和CD要移到同一條直線上,其中一個端點要對齊,觀察另一個端點的位置. 當點B落在線段CD之間(即端點C、D之間時),有AB
生4:我知道了什么是線段的中點:線段AB上有一點C,將線段AB分成相等的兩條線段AC和CB,就說點C是線段AB的中點.線段的中點有兩種不同的表示方法.
生5:我還學會了數(shù)線段的兩種方法:一種是固定其中一個端點,再找另一個端點.另一種方法是,先數(shù)單獨一條線段的條數(shù),再數(shù)由兩條線段的和構成的線段的條數(shù),以此類推.
生6:我感覺幾何畫板非常好,能夠用動畫把圖形運動起來,非常直觀.
師:同學們總結得非常好!
設計意圖通過師生共同回顧本節(jié)課的學習內容和探究歷程,構建知識框架,梳理知識的發(fā)生、發(fā)展過程,總結知識獲得的方法,加深學生對所學知識的理解,感受數(shù)學的邏輯性和嚴密性.鼓勵學生大膽發(fā)表自己的見解,培養(yǎng)語言表達和與人交流的能力.
教材第141頁練習第2、3題.習題4.3第4題.
設計意圖通過課后練習鞏固所學知識,給學生充分的獨立思考的空間,有利于能力的培養(yǎng).同時通過作業(yè)來反饋教學效果,為接下來的教學提供一個依據(jù).練習第2題,利用幾何語言表述線段的和差問題,要求學生對照圖形進行判斷,感受圖形語言與符號語言的呼應配合.習題4.3第4題滲透用方程思想解決幾何問題,要求學生通過對不同解法的比較,體會方程在解幾何問題中的作用.
通過生活中比較身高的實例引入課題,將實際問題與幾何學習聯(lián)系起來,讓學生在已有的生活經驗基礎上自然過渡到數(shù)學學習中來.通過兩人是否背靠背、是否在同一地面上等多種不同場景的呈現(xiàn),讓學生反復感知實物與圖形間的聯(lián)系,增加學生的直觀感受,培養(yǎng)學生正確視圖和畫圖的能力.
本課巧妙地將兩位同學的身高抽象成線段,身高的比較方法抽象成線段的長短比較方法,并利用幾何圖形和符號語言呈現(xiàn)出來,讓學生感受數(shù)學語言的魅力.在利用文字語言和符號語言描述線段時,都緊密聯(lián)系圖形,使得抽象和直觀得到有機結合.線段的長短比較、線段的和差、線段的中點等內容的學習,都是先觀察直觀圖形,分析數(shù)量關系,再給出文字描述,最后用數(shù)學符號表示,使三種語言優(yōu)勢互補.教師的口語和板書都用規(guī)范的幾何語言給學生以示范,并充分讓學生去說,提高學生幾何語言的口頭表達能力.
線段的圖形和概念在前兩個學段都學過,只是前兩個學段只要求結合實例了解線段等相關概念,側重直觀認識,現(xiàn)在是比較系統(tǒng)地學習和更加深入地認識.本課在引導學生進一步認識線段的有關概念時,仍然建立在感性認識的基礎上,堅持在實際背景中理解線段長短的比較方法,經歷線段的長短比較方法的概括過程,并不使用嚴格的幾何推理方法展開學習.這樣的要求,很好地保護了學生初學幾何的積極性.
本課根據(jù)教學內容及學生實際充分利用信息技術工具,幫助學生從比較身高的活動中抽象出幾何圖形.利用幾何畫板軟件,通過圖形的動態(tài)演示,讓學生感受線段大小關系的變化、線段和差關系的不變,感受圖形變化中蘊含的不變性.隨著動點不斷逼近中點位置,領會特殊與一般的關系,初步感受極限思想.
1 中華人民共和國教育部制定.義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2011
2 新時代數(shù)學編寫組編.義務教育教科書數(shù)學教師用書.七年級.上冊[M].上海:上??萍汲霭嫔?,2016.8:191-207