●李其踴,鄒鍵
數(shù)學教育,能夠使學生熱愛數(shù)學,追求數(shù)學真理,數(shù)學的德育功能就實現(xiàn)了一半[1]。數(shù)學教育首先要解決的是德育賦能,讓學生愛好數(shù)學,再是強化數(shù)學中的德育因素,在數(shù)學學習中學會追求真理的過程,與“雙減”的提質(zhì)增效完美契合。數(shù)學復習課中的內(nèi)容,尤其是定義和定理繁多的初中幾何板塊,學生雖似曾相識,但興趣不高,單元幾何復習課,應以德育為先的數(shù)學課堂設問,引導學生熱愛數(shù)學,在主動探究數(shù)學問題的過程中詮釋學科德育育人功能。
要把學生引入課堂,課堂設問要有趣,作業(yè)設計要體現(xiàn)控量、減負、提質(zhì)、增效,這對幾何復習課具有挑戰(zhàn)。初中數(shù)學幾何的每一章都有較多的定理和題型,如何在有限的復習課時中全面、深入體現(xiàn)單元內(nèi)容復習,作業(yè)設計在控制數(shù)量、提高質(zhì)量的要求下,如何提升自主學習力,教學設計與課堂實施是關(guān)鍵。要讓學生成為“好之者”,在邏輯推理占主導地位的幾何單元復習中,幾何單元復習課設計,應以自主構(gòu)建、分享知識框架為入口,激發(fā)學生主動學習的興趣;以課堂系列設問為主線,在課堂文化中塑造學生,讓學生在核心概念再理解中鞏固基礎(chǔ),從核心概念縱深理解中發(fā)展關(guān)鍵能力;通過探究和訓練創(chuàng)新性作業(yè),在數(shù)學邏輯美中感染學生,讓學生從核心思想方法的反思評價中積累經(jīng)驗。聚焦課堂,以任務驅(qū)動、自主分享、變式練習,作為幾何單元復習的德育元素,圍繞基本元素開展教學設計,提高學生單元復習課堂的興趣,達成提質(zhì)增效的目的。
其一,自主構(gòu)建分享知識板塊,創(chuàng)設系列變式練習。學生的興趣源于自主與分享,初中數(shù)學幾何單元聚焦知識、方法和思想的綜合性,從單元的特定知識模塊,以單元核心為源頭,從單元核心概念再理解、縱深理解中鞏固基礎(chǔ)發(fā)展能力,從單元核心思想方法的反思評價中積累學習幾何基本經(jīng)驗。學生從自主到互評多角度理解核心概念,享受融洽的課堂文化;從多題歸一訓練幾何的常規(guī)思維,感受數(shù)學的邏輯美。利用系列作業(yè)設計和試題的變式作業(yè)設計起到“減負”的目的。
其二,設問和習題貫穿課前、課中、課后的自主探究活動。核心概念理解,基礎(chǔ)知識從課前學生自主梳理到課堂互評補充,再到課后總結(jié)完善;核心思想方法,圍繞核心知識,通過分層設問,在系列變式練習中反思評價,歸納幾何分析的常規(guī)思路,獲得幾何分析的基本方法和基本經(jīng)驗。一個知識與方法的框架圖,一道試題變式或改編,串聯(lián)一個幾何單元復習作業(yè)設計,增加學生自主創(chuàng)造、獨立思考和深度思考,延續(xù)到課前、課中、課后,起到提質(zhì)增效的作用。
以德育為先的數(shù)學課堂設問,探究、領(lǐng)悟數(shù)學的一般規(guī)律,起到減量提質(zhì)的功效。下面以北師大版九年級上冊第四章“圖形與相似”復習課為例,通過課前、課中、課后設問和作業(yè)設計,在單元知識梳理和試題的變式練習中,凸顯分層、彈性和個性化。
課前自主構(gòu)建知識結(jié)構(gòu),課堂學生小組互評、補充知識框架。根據(jù)知識結(jié)構(gòu)分板塊分享,發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢,彌補不足,再自主完善。讓每一位學生構(gòu)建一張屬于自己的知識框架,開展個性化學習,提高學習興趣。
第一環(huán)節(jié):回顧思考——分享本章知識建構(gòu)
問題1:展示學生知識框架,學生自主分享示意圖,如圖1所示。請其他同學認真思考,補充知識結(jié)構(gòu)。
圖1
講評要點:根據(jù)學生已經(jīng)完成的知識構(gòu)建,引導學生進行基本知識應用方法的歸納。根據(jù)圖1,預設比例線段的常規(guī)應用方法為K 值法,并補充等比性質(zhì)的條件a+d+e≠0。
講評要點:平行線分線段成比例的知識構(gòu)建要體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的方法,學生已體現(xiàn)三個關(guān)鍵詞“所截、對應、成比例”,需要補充所截在圖形中體現(xiàn)的分類思想,對應可以用兩種比例方式表示,如(如圖2所示)
圖2
講評要點:相似三角形的三種判定方法,學生用了一個雙垂直的圖形表示三種方法,引導學生補充其他基本圖形,例如常見的平行圖形、字母圖形等,如圖3所示。
圖3
講評要點:位似圖形包括位似中心、位似比兩個要素,學生突出了位似中心的位置,要補充位似放大或縮小的方向,補充坐標系位似中心是原點“O”,對應點的坐標(x,y)變?yōu)椋ā纊x,±ky),如圖4所示。
圖4
學生對知識進行自主梳理和完善,加強對基礎(chǔ)知識的系統(tǒng)理解。從不同角度認識核心性質(zhì)與判定,對基礎(chǔ)知識進行了再理解,為知識到應用奠定基石。
從核心知識的理解到應用,是知識消化的重要環(huán)節(jié)。好的設問與變式可以激發(fā)學生主動探究的欲望,學生有了主動思考的愿望,就能感悟數(shù)學的課堂文化。本章的核心知識是相似的判定與性質(zhì),圍繞核心知識開展以變式為載體的分層設問,讓不同學生有不同收獲。
第二環(huán)節(jié):獨立思考——開放設問回顧基本方法
問題2:
(1)如圖5,根據(jù)格點三角形,請證明△ABD∽△ADC,你的方法是什么? 你是如何想到的?
圖5
(2)如圖6,部分圖形在格點中,請找出△ACE,△CFB 中的相等角,請?zhí)砑舆m當?shù)臈l件,使得△ACE與△CFB 相似。
圖6
①你添加了什么條件? 判斷方法是什么?
②你認為最多有幾種添加方法? 為什么?
講評要點:學生通過獨立的觀察、計算等過程,從不同的思維角度思考相似的判定方法。經(jīng)過合情推理,再用演繹推理方法向同學們分享嚴格的證明過程,發(fā)展學生的空間觀念和推理能力,學生在反思評價中再次理解相似判定方法。
問題3:如圖7,已知Rt△ABC 中,∠ACB=90°,D 是線段BC 上一點,連接AD,作CF⊥AD,交AD于點E,請根據(jù)條件作出可能的輔助線。
圖7
①由∠1=∠2,以C 為頂點的三角形,有哪些三角形與△ACD 相似? 以C 為頂點,你還可以作哪些輔助線,使得以C 為頂點的三角形與△ACD 相似?
②由∠1=∠2,以A 為頂點的三角形,你可以作哪些輔助線,使得以A 為頂點的三角形與△ACD 相似?
③已知一組等角,構(gòu)造相似三角形,請歸納作輔助線的基本方法。
講評要點:觀察圖形,根據(jù)一組等角,學生通過獨立思考作出符合條件的輔助線與已知三角形相似。觀察輔助線的特征,歸納作輔助線的基本方法。經(jīng)過合情推理探索解決問題的思路,然后用演繹推理方法向同學們分享嚴格的證明過程。發(fā)展學生的空間觀念和推理能力,歸納相似判定的基本方法,總結(jié)相似判定常規(guī)策略。
第三環(huán)節(jié):合作探究——變式積累分析策略
問題4:如圖8,已知,Rt△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC=4,AD 為BC 邊上的中線,作CF⊥AD,交AD 于點E,連接DF。求DF 的長。
圖8
小組討論:你有哪些方法? 你是如何思考的? 請與同學們分享。
講評要點:經(jīng)過小組合作探究,激發(fā)學生由已知條件∠1=∠2,探究本題的解決思路,作出輔助線,通過以上三種方法,利用勾股定理、全等、相似圖形求出線段DF。除以上三種方法,還有學生以C 為坐標原點,CB 為x 軸,構(gòu)建坐標系求線段DF。根據(jù)已知和未知條件探究求線段的基本方法,積累求線段長度的常規(guī)解題策略。
一圖多變,一題多問。課堂作業(yè)設計從定理理解到定理應用,在試題變式中不斷滲透,加深對方法的理解和應用,加強幾何問題常規(guī)分析策略的體驗與領(lǐng)悟,系列變式練習讓學生感悟和積累相似判定方法的經(jīng)驗。讓課堂設問的探究氛圍,變式蘊含的幾何分析策略,成為一種課堂文化,延伸到后續(xù)學習中。
幾何邏輯推理作為一種思維體操,其過程是一種美的享受。本節(jié)課的作業(yè)設計,從課堂到課后,通過一題多解,作為彈性作業(yè)和個性化書面作業(yè),讓每一位學生形成個性化的思維策略,積累幾何分析的常規(guī)方法。
第四環(huán)節(jié):應用提升——積累推理活動經(jīng)驗
拓展訓練:如圖9,在△ABC 中,點D 為三角形內(nèi)部一點,∠BDC=90°,∠DAC=∠BCD=30°,AD=3,AC=8,連接AD,DC。求AB 的長度。
圖9
你有哪些方法?你是如何思考的?請與同學們分享。
講評要點:法1 是根據(jù)∠DAC=∠BCD 構(gòu)建相似,類似問題4 的解決策略,但是其他方法就很難突破。此時,引導學生從條件的位置關(guān)系再思考,可以看到圖形的旋轉(zhuǎn),根據(jù)不同旋轉(zhuǎn)方向得出法2。本題首先起到鞏固幾何分析方法的作用,再引導學生從其他角度進行思考,為課后作業(yè)做鋪墊。
第五環(huán)節(jié):課后作業(yè)
(1)請仔細觀察拓展訓練法1、法2 旋轉(zhuǎn)作圖的方法,還有其他方法嗎?
(2)請仔細觀察∠DAC=∠BCD 所在的位置,你會想到哪些熟悉的圖形?
(3)還有哪些方法? 你是如何思考的? 畫圖作出輔助線,在筆記中寫出思路和重要解題步驟。
回歸題干基本條件和位置變換,提出兩個問題作為課后思考作業(yè),一是從旋轉(zhuǎn)角度分析,還可以旋轉(zhuǎn)哪些圖形? 二是觀察∠DAC=∠BCD 所在位置,它還可以在哪些常見基本圖形中出現(xiàn)? 作為課后的彈性作業(yè)和個性化作業(yè)。
數(shù)學單元復習課,設計學生好學、樂學的問題和習題,先激發(fā)學生學習興趣,才能對單元核心概念和核心思想方法的再理解進行反思與評價,積累數(shù)學學習的經(jīng)驗。以系列設問、探究性作業(yè)的設計為德育元素,激發(fā)學生主動探究學習數(shù)學的興趣,是幾何單元復習課的一種方式,但還需不斷完善。無論哪種形式,激發(fā)學生主動學習的興趣,塑造優(yōu)良課堂文化,感悟數(shù)學的美,是課堂教學設計首先需要思考的問題。