摘 要:數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中形成與發(fā)展的.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的數(shù)學(xué)教學(xué)是關(guān)注學(xué)生“四基”與“四能”的落實(shí)的教學(xué).在教學(xué)中滲透、揭示、運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法是突破教學(xué)難點(diǎn)的關(guān)鍵,也是落實(shí)并提升核心素養(yǎng)的有效抓手.文章以“角平分線的定義及應(yīng)用”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例,闡述如何引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類比探究方法,借助直觀圖形完成三種語言的正確轉(zhuǎn)化,體會數(shù)形結(jié)合、分類討論等思想方法,在落實(shí)“四基”上培養(yǎng)“四能”,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
關(guān)鍵詞:角平分線;數(shù)學(xué)思想;核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類號:G632 ??文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?? 文章編號:1008-0333(2023)35-0050-03
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出:核心素養(yǎng)是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中逐漸形成和發(fā)展的,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的有效載體是“四基”和“四能”[1].因此,在教學(xué)活動中,教師既要注重學(xué)生基本知識與基本技能的落實(shí),還要注重學(xué)生數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)的積累,特別是數(shù)學(xué)思想方法的滲透,讓學(xué)生感悟數(shù)學(xué)基本思想,并內(nèi)化為心理特征.文章以“角平分線的定義及應(yīng)用”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例,闡述教師引導(dǎo)學(xué)生類比“線段的中點(diǎn)”的探究方法去探究“角平分線”.圍繞著問題串,展開一系列的思維活動,有意識地挖掘其中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想,體會教學(xué)中的類比遷移、數(shù)形結(jié)合、分類討論等思想方法,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
1 教學(xué)內(nèi)容分析
義務(wù)教育新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,教學(xué)內(nèi)容是落實(shí)教學(xué)目標(biāo),發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的載體.這節(jié)課內(nèi)容為《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》(人教版)七年級上冊第四章第四節(jié)《角的比較與運(yùn)算》(第2課時),主要內(nèi)容為角平分線的定義及其應(yīng)用,是在學(xué)生學(xué)習(xí)角的和差基礎(chǔ)上,將問題特殊化,引入角平分線.角的平分線與線段的中點(diǎn)是類比性知識,都是從數(shù)和形兩個方面進(jìn)行研究;都采用圖形語言、文字語言、符號語言來進(jìn)行描述;都從具體到抽象(模型→圖形→文字→符號),或反向進(jìn)行訓(xùn)練.教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生類比“線段的中點(diǎn)”進(jìn)行學(xué)習(xí),通過問題串展開探究活動,在獲得活動經(jīng)驗(yàn)的同時,體會數(shù)形結(jié)合、分類討論等思想方法,為后續(xù)圖形與幾何的學(xué)習(xí)提供必備的知識經(jīng)驗(yàn)與思想方法.
2 學(xué)情分析
學(xué)生在小學(xué)階段已經(jīng)學(xué)過本章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容,對于線段、角等圖形的基本特征已有一些感性的了解,但僅僅局限于形的認(rèn)識,還沒上升到用數(shù)來描述圖形.一開始,學(xué)生對這章的學(xué)習(xí)信心滿滿,因?yàn)閮?nèi)容熟悉,但很快感到一片茫然,面對問題,知道結(jié)論,卻不懂如何表達(dá),真是一籌莫展.究其原因,主要是學(xué)生的抽象思維能力較差,無法理解圖形語言、文字語言、符號語言之間的可轉(zhuǎn)化關(guān)系,更不要說在應(yīng)用中滲透類比、數(shù)形結(jié)合等思想方法,并且達(dá)到融會貫通.為此,教師要善于引導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與數(shù)學(xué)活動,不斷感悟數(shù)學(xué)基本思想,積累數(shù)學(xué)思維經(jīng)驗(yàn),發(fā)展、提高數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
3 教學(xué)目標(biāo)分析
(1)理解角平分線的意義及數(shù)量關(guān)系.能結(jié)合角平分線的直觀圖形,用文字語言和符號語言描述其數(shù)量關(guān)系.反過來,也能根據(jù)文字語言和符號語言的表述,畫出直觀圖形來.體會轉(zhuǎn)化思想,培養(yǎng)學(xué)生反向思維能力,提升抽象能力等核心素養(yǎng).
(2)類比線段中點(diǎn)的研究,將其方法遷移到到角平分線的探究中,應(yīng)用角平分線的定義及其數(shù)量關(guān)系解決問題,體會類比與數(shù)形結(jié)合思想,發(fā)展學(xué)生應(yīng)用意識及運(yùn)算能力等核心素養(yǎng).
(3)在變式訓(xùn)練中,體會分類討論思想方法,發(fā)展學(xué)生的推理能力等核心素養(yǎng).
4 教學(xué)支持條件分析
利用黑板板書知識框架,強(qiáng)調(diào)格式規(guī)范書寫;通過希沃白板展示課件內(nèi)容;利用幾何畫板展示圖形變換,從靜態(tài)到動態(tài),讓學(xué)生從觀察、操作、想象、交流中認(rèn)識圖形.
基于上述的分析確定這節(jié)課的重難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn):掌握角平分線的定義及其數(shù)量關(guān)系,感受類比的思想.
教學(xué)難點(diǎn):能應(yīng)用角平分線的定義及其數(shù)量關(guān)系靈活解決問題,體會數(shù)形結(jié)合思想.
5 教學(xué)過程
5.1 回顧舊知,初步滲透數(shù)學(xué)思想方法,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
問題1 如圖1,已知點(diǎn)C為線段AB上的任意一點(diǎn),則圖中線段AC、BC、AB存在怎樣的數(shù)量關(guān)系?如果點(diǎn)C為線段AB的中點(diǎn),則它們之間又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?
變式 已知AB=100,
(1)點(diǎn)C為線段AB上的一點(diǎn),D、E分別是AC和BC的中點(diǎn),求DE的長度.
(2)將(1)中的“線段AB”改為“直線AB”,結(jié)論還成立嗎?
師生活動 學(xué)生思考、回憶解決問題的方法,教師利用幾何畫板演示圖形動態(tài)變化(點(diǎn)C相對線段AB的不同位置),學(xué)生代表回答解題思路,師生一起點(diǎn)評.
[設(shè)計(jì)意圖]上述問題的提出,讓學(xué)生在回顧線段中點(diǎn)定義及應(yīng)用的同時,掌握根據(jù)已有的圖形或畫符合條件的圖形來求線段之間的數(shù)量關(guān)系的方法,初步體會數(shù)形結(jié)合、分類討論等思想方法在幾何綜合應(yīng)用中的重要性,為后面角的學(xué)習(xí)提供類似的學(xué)習(xí)方法做更進(jìn)一步的鋪墊,提升了幾何直觀、運(yùn)算能力等核心素養(yǎng).
5.2 探究新知,逐步滲透數(shù)學(xué)思想方法,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
問題2 類比線段之間的數(shù)量關(guān)系,說說角之間有哪些數(shù)量關(guān)系?請?jiān)诰毩?xí)本上畫圖:
①畫有公共端點(diǎn)的三條射線OA、OB、OC.
②表示出圖中的所有數(shù)量角.
③說出這些角存在的關(guān)系.
師生活動 學(xué)生動手畫圖,教師走到學(xué)生當(dāng)中去,關(guān)注學(xué)生的解答情況,并展示有代表性的答案.教師利用幾何畫板演示射線OC相對于∠AOB的位置的動態(tài)變化圖(繞點(diǎn)O順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)),引導(dǎo)學(xué)生觀察并歸納射線OC在∠AOB的內(nèi)部或外部.
追問1 類比線段的中點(diǎn),射線OC有沒有一種特殊的位置,使得∠AOC和∠BOC相等?若有,請畫出圖形.并給這種特殊位置的射線OC取一個名字.
師生活動 學(xué)生畫出圖形,如圖2,并口頭作答(角中點(diǎn)、角中線等),教師給出規(guī)范的名稱(角的平分線).
[設(shè)計(jì)意圖]類比線段的中點(diǎn)的探究方法,從畫射線OC開始,OC相對于∠AOB的位置從一般到特殊,引入角平分線,過渡自然,讓學(xué)生再次體會數(shù)形結(jié)合與類比等思想,同時加深理解知識之間的緊密聯(lián)系,完善認(rèn)知結(jié)構(gòu).
追問2 類比線段的中點(diǎn)的表示方法,你能用符號及文字表示圖2中∠AOC、∠BOC、∠AOB之間的關(guān)系嗎?
追問3 請回顧一下我們是如何學(xué)習(xí)角平分線?反過來,由角平分線可以得出哪些結(jié)論(結(jié)合圖2)?
師生活動 教師引導(dǎo)學(xué)生類比線段中點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法,從相等、二倍、一半關(guān)系來理解角平分線的概念;學(xué)生小組交流,由代表發(fā)言,教師及時糾正學(xué)生的錯誤描述,并規(guī)范板書推理過程.
[設(shè)計(jì)意圖]通過類比,讓新知自然生成,讓學(xué)生在討論、探究與解決問題中,逐步感悟類比思想,有效地提升學(xué)生幾何直觀、抽象能力等核心素養(yǎng).
5.3 運(yùn)用新知,持續(xù)滲透數(shù)學(xué)思想方法,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
例1 如圖2,OC是∠AOB的平分線,若∠BOC=29.5°,
則∠AOC=_______, ∠AOB=_______.
變式1 如圖2,OC平分∠AOB,∠AOB=59°,求∠AOC.
變式2 判斷“如果∠AOB=2∠BOC,那么OC平分∠AOB.”這句話對嗎?為什么?
師生活動 例1由學(xué)生口頭回答,教師給出評價;變式1由師生共同解答;變式2由學(xué)生討論解決,教師加以引導(dǎo).
[設(shè)計(jì)意圖]設(shè)計(jì)例1的目的是為了考查學(xué)生是否理解角平分線的幾何意義,能否正確選擇對應(yīng)的數(shù)量關(guān)系解題,從而正確地完成文字語言、圖形語言、符號語言三者的相互轉(zhuǎn)化.其中變式2中射線OC相對于∠AOB的位置不明確,引導(dǎo)學(xué)生類比問題2,畫出圖形(OC在∠AOB的內(nèi)部與外部兩種),直觀形象,學(xué)生能正確做出判斷,同時發(fā)現(xiàn)角平分線的性質(zhì)反過來說不一定成立,為后續(xù)的互逆命題的學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,讓學(xué)生進(jìn)一步體會數(shù)形結(jié)合、類比遷移等思想,提升學(xué)生幾何直觀、抽象能力和推理能力等核心素養(yǎng).
5.4 課堂小結(jié),深入滲透數(shù)學(xué)思想方法,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
問題6 這節(jié)課我們學(xué)習(xí)哪些知識內(nèi)容?
追問 回顧這節(jié)課的學(xué)習(xí)過程,我們從線段中點(diǎn)的問題入手,引入角平分線,從三種語言的相互轉(zhuǎn)化中,形成并利用角平分線的定義解決問題,從中你體會最深的是什么?
[設(shè)計(jì)意圖]設(shè)置開放性問題,學(xué)生能暢所欲言.教師引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié),從中提煉數(shù)學(xué)思想與研究方法,深入體會到類比遷移、分類討論及數(shù)形結(jié)合等思想方法在本節(jié)中的運(yùn)用,為后續(xù)的學(xué)習(xí)提供類似的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn).
6 教學(xué)反思
核心素養(yǎng)具有可教、可學(xué)的知識層面,也蘊(yùn)含可感、可知的思想層面.因此進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時,教師必須考慮在哪些環(huán)節(jié),采用何種方法將相關(guān)的思想滲透進(jìn)去,讓學(xué)生更好地掌握知識、解答問題,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).基于這點(diǎn),設(shè)計(jì)這節(jié)課時,無論是回顧知識,還是探究新知,或是新知的應(yīng)用等環(huán)節(jié)中,應(yīng)無時無刻地進(jìn)行數(shù)學(xué)思想方法的滲透.讓學(xué)生在循序漸進(jìn)的教學(xué)中,反復(fù)不斷地感悟類比遷移、分類討論、數(shù)形結(jié)合等思想,提升解決問題的能力.
總之,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升始終伴隨在教與學(xué)中,在知識和技能的掌握中,在數(shù)學(xué)思想的形成中,在問題的發(fā)現(xiàn)和提出、分析與解決中,而其中的思想看不見,摸不著,經(jīng)常被忽略.所以在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生在活動中體會數(shù)學(xué)思想,最終內(nèi)化為自身的能力.
參考文獻(xiàn):
[1] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
[責(zé)任編輯:李 璟]
收稿日期:2023-09-15
作者簡介:鄭莉(1973.1-),女,福建省永泰人,本科,中學(xué)一級教師,從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.