楊清
【摘要】文章以“中心對稱圖形———平行四邊形”設計為例,利用多媒體信息技術,以“旋轉”為主線,從復習旋轉入手,到旋轉特殊角180°,再到旋轉任意三角形、旋轉特殊(直角和等腰)三角形開展探究.
【關鍵詞】初中數(shù)學;復習課;旋轉;中心對稱;平行四邊形;素養(yǎng)
【基金項目】本文系教育部人文社會科學研究項目“中小學生課堂學習機會評價模型的構建與應用研究”(項目編號:20YJC880134)研究成果.
“炒冷飯”式的初中數(shù)學復習課只注重知識回顧和習題練習,這樣的復習課,學生只學會了知識而非素養(yǎng)養(yǎng)成.有效的復習課既能揭示知識間的實質聯(lián)系,又能教會學生靈活運用知識,還能發(fā)散數(shù)學思維,培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng).基于這些思考,筆者結合教學實踐進行了一些嘗試.下面以“中心對稱圖形———平行四邊形”的教學為例,淺談章尾復習課應該如何設計和實施才能從知識走向素養(yǎng).
一、研究教材,分析學情
“中心對稱圖形———平行四邊形”是蘇科版八年級下冊第九章內(nèi)容,涉及旋轉、中心對稱、平行四邊形和特殊平行四邊形(矩形、菱形、正方形)性質和判定,知識點較多,學生容易混淆且不會靈活運用.鑒于此前學生已學習了“圖形的平移”“軸對稱與軸對稱圖形”,初步積累了一定的圖形運動變化的教學活動經(jīng)驗.本節(jié)課利用多媒體信息技術,以“旋轉”為主線,從復習旋轉入手,到旋轉特殊角180°,再到旋轉三角形、旋轉特殊的三角形來開展學習探究.
二、環(huán)環(huán)相扣,層層推進
環(huán)節(jié)一:探究活動
活動1 如圖1,將點A繞著點O旋轉,有哪些不變的量?
教師使用幾何畫板演示“點A繞著點O旋轉的過程”,讓學生回憶什么是旋轉.有了動圖的直觀演示,學生更易回憶出旋轉的三要素:旋轉中心、旋轉角度、旋轉方向.教師提問:在這個過程中有哪些不變的量?喚醒學生大腦中對旋轉的性質認識:OA=OA′,即對應點到旋轉中心的距離相等.
活動2 如圖2,將線段AB繞著點O旋轉,有哪些等量關系?
教師使用幾何畫板演示“線段AB繞著點O旋轉的過程”,讓學生說一說在旋轉的過程中有哪些等量關系.通過觀察動態(tài)旋轉的過程,學生互相補充得到:OA=OA′,OB=OB′,AB=A′B′,∠AOA′=∠BOB′,即對應頂點與旋轉中心連線所成的角相等,它們都是旋轉角;△AOB≌△A′OB′,即旋轉前后的兩個圖形全等.
教學說明:活動2是活動1的遞進.活動1是通過旋轉一個點幫助學生回顧“什么是旋轉”“旋轉的三要素”“旋轉的性質”,活動2是通過旋轉一條線段幫助學生進一步回顧旋轉的性質.
活動3 如圖3,將△AOB繞著點O旋轉180°.
幾何畫板演示“△AOB繞著點O旋轉180°”的過程.
師:將△AOB繞著點O旋轉180°時,△AOB與△A′OB′有什么關系?
生1:兩個三角形全等,AB∥A′B′.
生2:兩個三角形成中心對稱.
師:中心對稱有哪些性質?
生:因為旋轉,所以OA=OA′,OB=OB′,即對稱點連線經(jīng)過對稱中心,且被對稱中心平分.
師:如圖3,幾何畫板連接AB′,A′B,構成的四邊形AB′A′B是什么圖形?你能說明理由嗎?
生1:由旋轉得OA=OA′,OB=OB′,對角線互相平分,四邊形AB′A′B是平行四邊形.
生2:AB=A′B′,AB∥A′B′,一組對邊平行且相等,四邊形AB′A′B是平行四邊形.
生3:可以證明△AOB′≌△A′OB,AB′=A′B,AB=A′B′,兩組對邊相等,四邊形AB′A′B是平行四邊形.
生4:AB′∥A′B,AB∥A′B′,兩組對邊平行,四邊形AB′A′B是平行四邊形.
教師總結學生回答中的平行四邊形的判定方法,并提出問題“你還記得平行四邊形有哪些性質嗎?”
教學說明:活動3是活動2的遞進.活動3將△AOB繞著點O旋轉特殊角180°,幫助學生回顧“什么是中心對稱”“中心對稱有哪些性質”,讓學生經(jīng)歷研究數(shù)學問題“先猜想、再驗證”的過程,進而領悟解決數(shù)學問題的方法,提高解決問題的能力.在驗證四邊形AB′A′B是平行四邊形的過程中,學生開動腦筋,各抒己見,教師總結學生的各種方法,幫助學生成功回顧平行四邊形的判定方法:兩組對邊平行(定義);兩組對邊相等;一組對邊平行且相等;對角線互相平分.教師順勢讓學生繼續(xù)說一說平行四邊形的性質有哪些.有了活動探究的鋪墊,學生可以很輕松地從邊、角、對角線三個角度說出平行四邊形的性質.
活動4 如圖4,當OA=OB,將等腰△AOB繞著O點旋轉180°.
師:將△AOB繞著O點旋轉180°之后,連接AB′,A′B,得到的是什么圖形?說明理由.
生1:由活動3,得到四邊形AB′A′B是平行四邊形,對角線相等的平行四邊形是矩形.
生2:∠OAB′=∠OB′A,∠OAB=∠OBA,∠B′AB=∠OAB′+∠OAB=90°,有一個角為直角的平行四邊形是矩形.
生3:同樣的方法,可以得到∠B′AB=∠AB′A′=∠ABA′=90°,三個角都是直角的四邊形是矩形.
教師總結學生回答中的矩形的判定方法,并提出問題“矩形有哪些性質呢?”
教學說明:活動4是活動3的特殊情況,旋轉特殊的三角形(等腰三角形)180°.學生積極思考,教師給予適當引導,學生用矩形的判定方法證明猜測的結論,最后說出矩形的性質有哪些.
活動5 當∠AOB=90°,將直角△AOB繞著O點旋轉180°,得到的是什么圖形呢?
教學說明:活動5是活動3的特殊情形,旋轉特殊的三角形(直角三角形)180°.由活動3的結論,學生可以得出這個四邊形是平行四邊形,利用問題中的條件,學生可以給出:AA′⊥BB′,對角線互相垂直的平行四邊形是菱形;通過全等或中垂線的性質定理可得AB=A′B=A′B′=AB′,四條邊相等的平行四邊形是菱形;AB=A′B一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形.
活動6 將怎樣的三角形按照這種方式旋轉可以得到正方形?說明理由.
教學說明:活動4、活動5分別通過旋轉等腰三角形、直角三角形研究了矩形、菱形,有了這種研究特殊平行四邊形的經(jīng)驗,學生容易聯(lián)想到旋轉等腰直角三角形.學生各抒己見,說明所得圖形為什么是正方形,總結回憶正方形的判定方法:一組鄰邊相等且一個角為直角的平行四邊形(定義);一個角為直角的菱形;一組鄰邊相等的矩形.正方形可看作由等腰直角三角形繞直角頂點旋轉180°形成,此時學生可以完整地描述出正方形的性質:四邊相等、對邊平行;四個角為直角;對角線相等且互相垂直平分.
環(huán)節(jié)二:例題精選
例1 如圖5,在△ABC中,AD是BC邊上的中線,E是AD的中點,過點A作BC的平行線交CE的延長線于點F,連接BF.
(1)求證:四邊形ADBF是平行四邊形.
(2)探究填空:
師:以后我們還會學習其他的中心對稱圖形,比如正六邊形、正八邊形、正十二邊形……當正多邊形的邊數(shù)不斷增加時,它的形狀無限地趨近一個圓.一個點繞著另一個點旋轉360°形成的軌跡就是我們今后要學習的圓(教師用圓規(guī)演示,畫一個圓).
教學說明:展望未來的學習之路,為以后正多邊形、圓的教學內(nèi)容做鋪墊.教師提出“圓也是由旋轉得到的”,揭示了數(shù)學研究的重要方法———旋轉的重要性.
三、反思教學,提升素養(yǎng)
1.設置活動串,引領學生有效思考.
復習課可以嘗試設置活動串,環(huán)環(huán)相扣,層層推進,使課堂高效緊湊,充分發(fā)揮學生的主體性.
2.復習課不是習題課,例題在精不在多.
例題應選擇具有代表性的問題,最好能夠一題多解,在思考的過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和思維能力.
3.復習課應實現(xiàn)從知識本位到素養(yǎng)本位.
復習課要以學生為主體,讓學生能自我探究,主動揭示知識之間的聯(lián)系.課堂要沿“認知線”梳理知識,把知識、方法、思想納入一個系統(tǒng)內(nèi),進行整合融通.
【參考文獻】
[1]鐘鳴,張泉.后建構課堂的章尾復習課設計:以“中心對稱圖形:平行四邊形”為例[J].初中生世界,2021(16):38-42.
[2]蔡立東.《義務教育數(shù)學課程標準(2022版)》:注重核心素養(yǎng)的關聯(lián),強調“三會”能力[J].招生考試通訊(中考版),2022(9):15-18.
[3]陳榮,胡加玉.基于故事情境的數(shù)學微課設計與實施[J].小學教學參考,2023(2):30-33.
[4]李艷榮.思維導圖在初中數(shù)學復習課中的合理應用[J].數(shù)學學習與研究,2022(34):29-31.