☉廣東省馮大學(xué)名師工作室 ☉廣東省深圳市民治中學(xué) 余 濤
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》提出“數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的積累是提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要標(biāo)志”.要讓學(xué)生學(xué)習(xí)生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)、動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué).使學(xué)生將學(xué)過的知識(shí)通過生長(zhǎng)、類比遷移到當(dāng)下學(xué)習(xí)的知識(shí),發(fā)展數(shù)學(xué)能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維,并有所收獲,那么教學(xué)設(shè)計(jì)就顯得尤為重要了.
好的教學(xué)設(shè)計(jì)能讓課堂充滿生命力,能讓學(xué)生從“學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思維”向“通過數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)思維”轉(zhuǎn)變.所以教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該從章建躍博士提出的“三個(gè)理解”,即理解數(shù)學(xué)、理解學(xué)生、理解教學(xué)出發(fā).
夸美紐斯說過“找到一種教育方法,使教師因此可以少教,但學(xué)生可以多學(xué)”.具有生長(zhǎng)力的教學(xué)設(shè)計(jì)能使課堂充滿活力,使教師和學(xué)生一起生長(zhǎng),一起發(fā)展.真正讓學(xué)生把握數(shù)學(xué)的本質(zhì),提煉數(shù)學(xué)思想和方法,這樣的數(shù)學(xué)才有價(jià)值.
理解數(shù)學(xué)指通過數(shù)學(xué)教學(xué),讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)系統(tǒng),即懂得學(xué)習(xí)的知識(shí)從哪里來,要到哪里去及怎么去的問題.同時(shí)除了知識(shí),還包括數(shù)學(xué)眼光、意識(shí)、思維、方法、文化等數(shù)學(xué)整體素養(yǎng).
“等腰三角形”在北師大版教材七年級(jí)下冊(cè)第三章“認(rèn)識(shí)三角形”、第五章“生活中的軸對(duì)稱”中均涉及簡(jiǎn)單的知識(shí).八年級(jí)下冊(cè)第一章“證明(二)”系統(tǒng)學(xué)習(xí)了等腰三角形的概念、性質(zhì)、判定及相關(guān)計(jì)算.九年級(jí)上冊(cè)第一章“特殊平行四邊形”中還要用到等腰三角形的相關(guān)性質(zhì)和判定,知識(shí)相對(duì)分散.讓學(xué)生感受知識(shí)生長(zhǎng)的過程,將零散的知識(shí)變成系統(tǒng)性的知識(shí),進(jìn)一步體驗(yàn)數(shù)形結(jié)合,并滲透存在性問題的思考方法和解題路徑是這節(jié)復(fù)習(xí)課價(jià)值所在.
本節(jié)課不過多追求題型的豐富,而是用6個(gè)問題搭建系統(tǒng).回憶概念性質(zhì)、構(gòu)成等腰三角形、在直角坐標(biāo)系中構(gòu)成特殊等腰三角形和一般等腰三角形點(diǎn)的坐標(biāo)等.設(shè)計(jì)的問題環(huán)環(huán)相扣,用一個(gè)圖的多次改變讓學(xué)生感受到知識(shí)系統(tǒng)的延展.用類比的數(shù)學(xué)思想讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)新、舊知識(shí)之間的通性,并總結(jié)規(guī)律和方法.讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性,形成數(shù)學(xué)知識(shí)的“生長(zhǎng)”.
理解學(xué)生意味著教學(xué)設(shè)計(jì)要從學(xué)生的認(rèn)知出發(fā),不僅解決當(dāng)下的問題,更要著眼于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.要著力挖掘出數(shù)學(xué)所蘊(yùn)含資源的價(jià)值,設(shè)計(jì)出具有生長(zhǎng)力的數(shù)學(xué),使學(xué)生在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上達(dá)到數(shù)學(xué)生長(zhǎng),發(fā)展數(shù)學(xué)能力.
“等腰三角形復(fù)習(xí)”這節(jié)課學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)是等腰三角形的概念和性質(zhì),即“兩條邊相等的三角形為等腰三角形”“等腰三角形兩腰相等”.隨著課堂的深入,之后的所有問題都以這兩點(diǎn)為基本的認(rèn)知起點(diǎn).每一個(gè)新問題都是在原有問題上進(jìn)行螺旋式的提高,新、舊問題共同搭建了等腰三角形的知識(shí)系統(tǒng),同時(shí)建立了與其他知識(shí)的聯(lián)系.引入中的概念和性質(zhì)回顧,知識(shí)構(gòu)建中的一圖多變而萬變不離其宗的探索,再到從一般到特殊再?gòu)奶厥獾揭话愕姆椒w納,所有解決問題的思想都是分類討論.這樣的設(shè)計(jì)聯(lián)系前后,貫通上下,讓新知識(shí)在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上生長(zhǎng),潛移默化地在學(xué)生心中種下數(shù)學(xué)的種子,并培養(yǎng)學(xué)生類比、遷移等數(shù)學(xué)思想,讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)本質(zhì).
通過6個(gè)層層遞進(jìn)的問題,將本來看似孤立的知識(shí)巧妙聯(lián)系在一起,將復(fù)雜的問題分解成學(xué)生可以處理的若干個(gè)問題,使得學(xué)生的關(guān)鍵能力因?yàn)檎n堂教學(xué)的轉(zhuǎn)變而得到提升,符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,也符合課堂知識(shí)的生長(zhǎng)規(guī)律.
從構(gòu)成等腰三角形的點(diǎn)到組成等腰三角形的邊;從點(diǎn)的位置到點(diǎn)的個(gè)數(shù),再到點(diǎn)的坐標(biāo);從一般的等腰三角形變化為等腰直角三角形,再?gòu)牡妊苯侨切位氐揭话愕牡妊切?,每一個(gè)問題的提出都讓學(xué)生在教學(xué)中生長(zhǎng),讓學(xué)生通過不斷的變化來厘清數(shù)學(xué)中不變的規(guī)律.這也是教學(xué)生長(zhǎng)最后需要落腳的地方.
問題1:什么是等腰三角形?等腰三角形的性質(zhì)有哪些?
問題2:如圖1,能否找一點(diǎn)C,使得△ABC是等腰三角形?(結(jié)論見圖2)
圖1
圖2
設(shè)計(jì)意圖:從引入開始,就讓學(xué)生探索,這需要學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸愑懻?從這個(gè)階段就開始訓(xùn)練用嚴(yán)謹(jǐn)、簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來描述自己的想法.簡(jiǎn)潔的敘述就是分別以AB為底和以AB為腰的等腰三角形.從而達(dá)到規(guī)范學(xué)生幾何語(yǔ)言的使用.
問題3:如圖3,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(1,1),點(diǎn)P是x軸上一動(dòng)點(diǎn).若△POA是等腰三角形,直接寫出符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo).(結(jié)論見圖4)
圖3
圖4
問題4:如圖5,將圖3中的線段AB向左平移1個(gè)單位,點(diǎn)P在x軸上,是否存在點(diǎn)P,使△PAB為等腰三角形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo).(結(jié)論見圖6)
圖5
圖6
問題5:如圖7,平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(0,2)、B(-4,0),點(diǎn)P在x軸上,是否存在點(diǎn)P,使△PAB為等腰三角形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo).(結(jié)論見圖8)
圖7
圖8
問題6:如圖9,點(diǎn)A(-1,3)、B(-5,1),點(diǎn)P在x軸上,是否存在點(diǎn)P,使△PAB為等腰三角形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo).(結(jié)論見圖10)
圖9
圖10
如圖11,在平面直角坐標(biāo)系中,正方形ABCD的頂點(diǎn)A在y軸的正半軸上,頂點(diǎn)B在x軸的正半軸上,OA=4,OB=3.
(1)求點(diǎn)D的坐標(biāo).
(2)求直線BC的解析式.
(3)在直線BC的上是否存在點(diǎn)P,使△PCD為等腰三角形?若存在,請(qǐng)求出P的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
圖11
設(shè)計(jì)意圖:等腰三角形的存在性是一個(gè)經(jīng)典的數(shù)學(xué)問題.讓學(xué)生先從圖形及性質(zhì)扎根,通過對(duì)知識(shí)的回憶,讓不同層次的學(xué)生都有一種學(xué)習(xí)的體驗(yàn),有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)智慧,拓展學(xué)生的思路.通過問題設(shè)置和一圖多變,一方面,引導(dǎo)學(xué)生感受圖形“變中不變”的魅力,領(lǐng)悟其數(shù)學(xué)本質(zhì);另一方面,訓(xùn)練學(xué)生用規(guī)范的幾何語(yǔ)言,有條理地表述提出和解決問題的過程.同時(shí)滲透數(shù)學(xué)分類思想,引入坐標(biāo)系讓教學(xué)自然而然生長(zhǎng)到數(shù)形結(jié)合的方面,并且此類問題讓學(xué)生形成用圓規(guī)畫圓來解決等腰三角形(菱形)存在性問題的套路.
問題7:請(qǐng)同學(xué)們回憶一下,本節(jié)課你學(xué)到了哪些知識(shí)?我們解決幾何問題的基本思路是什么?
設(shè)計(jì)意圖:目的是讓學(xué)生回頭想一想,對(duì)照著黑板上的圖形變化,說出自己對(duì)本節(jié)課的感悟.如果有必要,教師需主動(dòng)干預(yù),幫助學(xué)生總結(jié)研究幾何問題的基本套路.再次強(qiáng)化學(xué)生“概念—判定—性質(zhì)—應(yīng)用”的研究套路,以及分類討論的研究方法.
因?yàn)閷W(xué)生在幾何學(xué)習(xí)過程中常常缺乏感性的識(shí)圖和理性的分析,所以數(shù)學(xué)教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)必須建立在學(xué)生學(xué)習(xí)生長(zhǎng)規(guī)律之上.本節(jié)復(fù)習(xí)課探索等腰三角形存在性問題,從一般的等腰三角形變化為特殊的等腰直角三角形,再?gòu)奶厥獾牡妊苯侨切位氐揭话愕牡妊切?一個(gè)圖的變化,讓學(xué)生通過不斷變化來厘清數(shù)學(xué)中不變的規(guī)律,形成系統(tǒng)的數(shù)學(xué)知識(shí)架構(gòu).這也是教學(xué)生長(zhǎng)的落腳點(diǎn).
教師的教學(xué)能力體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化,二是將簡(jiǎn)單的問題深刻化.本節(jié)課7個(gè)環(huán)環(huán)相扣的問題提出,讓學(xué)生逐漸遞進(jìn)直到難點(diǎn)突破.鞏固和加強(qiáng)學(xué)生對(duì)等腰三角形性質(zhì)的運(yùn)用和對(duì)存在性問題的解決思路的理解.同時(shí)一圖到底既增強(qiáng)了學(xué)生的應(yīng)變能力,又使課堂充滿趣味和生機(jī).
哲學(xué)思想認(rèn)為世間萬物發(fā)展規(guī)律和框架,即為“體”;通過思考形成解決事情的方向或者方法,即為“術(shù)”;用確定的方向或方法根據(jù)實(shí)際情況來解決問題,即為“用”.“體、術(shù)、用”三位一體,構(gòu)成解決實(shí)際問題的完整過程.
理解數(shù)學(xué)、理解學(xué)生、理解教學(xué)即為數(shù)學(xué)教學(xué)中的“體、術(shù)、用”.
“體”是根本.萬變不離其宗,這將教師對(duì)數(shù)學(xué)的理解提升到整個(gè)教學(xué)的最高地位.如果教師連數(shù)學(xué)都不理解,何談教學(xué)?又何談教學(xué)設(shè)計(jì)?
“術(shù)”是方法.沒有放之四海而皆準(zhǔn)的唯一教學(xué)設(shè)計(jì)和策略.這說明了數(shù)學(xué)教學(xué)要根據(jù)不同學(xué)情采取不同的應(yīng)對(duì)策略.
“用”是操作.即使同樣的課也會(huì)面臨不同的學(xué)生,各種方法的使用都不能墨守成規(guī).要將對(duì)數(shù)學(xué)的理解、對(duì)學(xué)生的理解、對(duì)內(nèi)容的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為教師每堂課上靈活的應(yīng)對(duì).
教學(xué)設(shè)計(jì)需要教師讓書本上的數(shù)學(xué)知識(shí)活起來、生長(zhǎng)起來.把數(shù)學(xué)的關(guān)鍵能力具體變成“教化”的過程.外在“教”的層面是把數(shù)學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生,這個(gè)是“授業(yè)”的作用;內(nèi)在“化”的層面指教學(xué)中要對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)眼光、意識(shí)、思維、方法、文化等數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)和提升,這是“傳道”的過程.只有兩者在教學(xué)過程中統(tǒng)一,才是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的價(jià)值所在.