陳瀟
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022年版)》在“課程實施”中指出:“改變過去注重以課時為單位的教學(xué)設(shè)計,推進單元整體教學(xué)設(shè)計,體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,以及學(xué)習(xí)內(nèi)容與核心素養(yǎng)表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)?!笔穼幹薪淌谥赋?,學(xué)生核心素養(yǎng)的形成,不是依賴單純的課堂教學(xué),而是依賴學(xué)生參與其中的教學(xué)活動;不是依賴記憶與理解,而是依賴探究活動中的感悟與思維;它應(yīng)該是日積月累的、自己思考的經(jīng)驗的積累。
數(shù)學(xué)是思維的科學(xué),數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要求學(xué)生不僅要掌握知識,還要在知識的學(xué)習(xí)過程中形成“一般觀念”,以提高解決問題的能力。作為教師,在教學(xué)中實施整體性教學(xué),可以使學(xué)生在一個相對完整的知識單元學(xué)習(xí)過程中,從已有的知識起點、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗、認知規(guī)律出發(fā),將已經(jīng)積累的經(jīng)驗遷移到新的情境中,有助于學(xué)生主動形成知識體系、方法體系和思想體系,構(gòu)建有序思維,解決挑戰(zhàn)性問題。
章起始課在時間上設(shè)置于一個單元正式授課的第一節(jié),起到統(tǒng)領(lǐng)全章的作用。教師合理設(shè)計和實施章起始課,可以幫助學(xué)生了解本章的主要內(nèi)容,構(gòu)建全章的研究方法和思路,體現(xiàn)本章要解決的核心問題,這對學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)方式和目標有很大幫助。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,章起始課的設(shè)計能夠幫助學(xué)生在章節(jié)學(xué)習(xí)的初期階段形成一個系統(tǒng)的認識,從而提高學(xué)生對單元學(xué)習(xí)的系統(tǒng)化程度,這有利于學(xué)生在明確認知的前提下,有條不紊地進行學(xué)習(xí)。
下面,筆者將以北師大版八年級下冊第六章第一節(jié)“平行四邊形的性質(zhì)”為例,嘗試就單元整體教學(xué)設(shè)計下的課堂教學(xué)的章起始課設(shè)計展開討論。
一、對內(nèi)容的理解
本節(jié)選自北師大版八年級下冊第六章第一節(jié)“平行四邊形的性質(zhì)”。
平行四邊形是人們?nèi)粘I钪袘?yīng)用較為廣泛的一種幾何圖形,也是“圖形與幾何”領(lǐng)域的主要研究對象之一。平行四邊形為探究其他特殊四邊形的性質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)課不僅是對平行線、全等三角形等知識的延續(xù)和深化,還為后續(xù)學(xué)習(xí)矩形、菱形、正方形等知識打下了堅實的基礎(chǔ),在課本中起到了承上啟下的作用。同時,平行四邊形的性質(zhì)還為證明兩角相等、兩條線段相等、兩直線平行提供了新的依據(jù)和方法,拓寬了學(xué)生解決問題的思路。在此基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力與幾何直覺,提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。
學(xué)生已經(jīng)學(xué)過三角形的知識,經(jīng)歷了研究幾何圖形的一般思路,平行四邊形內(nèi)容的研究,是對幾何圖形一般研究方法的嘗試與鞏固。
平行四邊形是一種特殊的四邊形,因此,其研究思路可以類比特殊三角形的研究。在此之前,學(xué)生已按照“定義—性質(zhì)—判定—應(yīng)用”的思路,經(jīng)歷了研究等腰三角形的過程,相關(guān)經(jīng)驗可類比借鑒。
基于以上分析,確定本節(jié)課的教學(xué)重點為平行四邊形邊和角的性質(zhì)及應(yīng)用。
二、學(xué)情分析
學(xué)生在小學(xué)階段已經(jīng)從直觀的角度認識過平行四邊形,對平行四邊形的定義有了初步了解,但對其本質(zhì)屬性理解并不深刻。通過對平行線的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)掌握了平行線的性質(zhì)及判定方法,理解“通過角來刻畫線的平行關(guān)系”的方法;通過對“全等三角形”的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了全等三角形的性質(zhì)和判定,知道三角形全等是證明線段相等、角相等的一種重要的方法。
目前,學(xué)生在已有的學(xué)習(xí)過程中,已積累了一定程度的探索圖形性質(zhì)的經(jīng)驗。八年級的學(xué)生還處于實驗幾何向證明幾何的過渡階段,他們有一定的推理經(jīng)驗,但是他們并不具備嚴謹?shù)耐评碚撟C,從知識結(jié)構(gòu)和知識能力方面來說,他們還存在著不足。
基于以上分析,確定本節(jié)課的教學(xué)難點為平行四邊形邊和角的性質(zhì)的探索與證明。
三、教學(xué)目標
經(jīng)歷“觀察—猜想—驗證—證明”的過程,理解平行四邊形的概念,探索并證明平行四邊形邊和角的性質(zhì),并能運用性質(zhì)進行計算和推理,豐富數(shù)學(xué)活動的經(jīng)驗和體驗,發(fā)展探究意識和推理能力。
通過借助三角形研究平行四邊形的性質(zhì)的過程,體會類比、轉(zhuǎn)化思想,了解通過探究構(gòu)成要素的關(guān)系,明確研究圖形性質(zhì)的一般思路,了解平行四邊形和特殊平行四邊形之間的關(guān)系。
四、教學(xué)過程設(shè)計
(一)獲得研究對象
問題1:從數(shù)學(xué)現(xiàn)實獲得研究對象。
追問1:在之前的學(xué)習(xí)中,我們研究過哪些平面幾何圖形?
學(xué)生活動:回憶已經(jīng)學(xué)過的平面幾何圖形:線、角、三角形。
追問2:你認為,按照這樣的順序繼續(xù)研究下去,我們該研究什么樣的圖形了?
學(xué)生活動:四邊形。
追問3:你對四邊形有哪些認識?
學(xué)生活動:基于已有經(jīng)驗談對四邊形的認識:四條邊、四個角、內(nèi)角和等。
教師歸納:對于四邊形的認識,可以從組成其要素的角度分析,包括邊、角、對角線等。從邊的角度逐步特殊化,引出平行四邊形。
問題2:從生活現(xiàn)實獲得研究對象。
追問1:在日常生活中,你見過哪些平行四邊形的形象?
學(xué)生活動:從生活實例中抽象出平行四邊形的形象。
設(shè)計意圖:從數(shù)學(xué)現(xiàn)實和生活現(xiàn)實兩個方面獲得本章的研究對象——平行四邊形。既注重數(shù)學(xué)與現(xiàn)實之間的聯(lián)系,又注重數(shù)學(xué)內(nèi)在的前后一致性、邏輯的連貫性。
(二)確定研究思路
問題1:你認為我們應(yīng)該如何研究平行四邊形?
學(xué)生活動:理解平行四邊形是一種特殊的四邊形,其研究思路可借鑒研究特殊三角形的思路,即“定義—性質(zhì)—判定—應(yīng)用”。
設(shè)計意圖:通過交流,在學(xué)習(xí)之初即確定研究平行四邊形的一般思路,幫助學(xué)生整體把握學(xué)習(xí)內(nèi)容,引領(lǐng)整章學(xué)習(xí),同時,體會類比的數(shù)學(xué)思想,感受不同學(xué)習(xí)內(nèi)容之間研究方法的一致性和可遷移性,幫助學(xué)生學(xué)會用整體的、聯(lián)系的、發(fā)展的眼光看問題,養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣,發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
(三)分析研究對象
問題1:概括定義。
設(shè)計意圖:從實例中抽象歸納平行四邊形形象的共同特點,概括其本質(zhì)屬性,采取“屬+種差”的方式進行定義。
問題2:性質(zhì)的探究。
追問1:明確“研究圖形的性質(zhì),就是研究其要素及相關(guān)要素之間的關(guān)系”。你認為我們會從哪些角度對平行四邊形的性質(zhì)加以研究?
學(xué)生活動:理解研究平行四邊形的性質(zhì),從其組成要素,即邊、角(顯性要素)和對角線(隱性要素)之間的關(guān)系。明確本節(jié)的主要任務(wù)是研究平行四邊形邊和角的性質(zhì)。
設(shè)計意圖:明確研究目標,體會研究幾何圖形性質(zhì)的方法和角度。
學(xué)生活動:
(1)通過觀察圖形,發(fā)現(xiàn)并對平行四邊形的對稱性、邊和角的性質(zhì)提出猜想。
(2)以小組合作形式,借助手中的測量工具及平行四邊形的紙片,通過撕、拼、量等方式,驗證猜想。
(3)對邊和角的性質(zhì)猜想寫出已知、求證,進行推理證明。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個完整的數(shù)學(xué)結(jié)論得出的過程,幫助其對平行四邊形的對稱性、邊和角的性質(zhì)有一個清楚而深刻的理解,從而有效地提高學(xué)生的探索意識,以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。在對猜想進行演繹推理的同時,把合情推理和演繹推理有機結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的嚴謹度。另一方面,幫助學(xué)生體會用三角形研究平行四邊形的方法,體會轉(zhuǎn)化、化歸的數(shù)學(xué)思想方法。
問題3:性質(zhì)的應(yīng)用。
例1:已知在?荀ABCD中,E、F分別是對角線AC上兩點,且AE=CF.求證:BE=DF。
例2:如圖,點M,N,P是平面內(nèi)不在同一直線上的三個定點,點Q是該平面內(nèi)的點,且點M,N,P,Q為平行四邊形的四個頂點。請在圖中畫出所有符合條件的點Q,并與小組同學(xué)分享你的思路。
設(shè)計意圖:學(xué)生通過對實際問題的分析和解決,進一步理解和鞏固平行四邊形的定義和性質(zhì),在實際應(yīng)用過程中,關(guān)注學(xué)生的說理過程,發(fā)展合情推理能力和幾何直覺,提高核心素養(yǎng)。
(四)形成研究路線
問題1:回憶三角形的發(fā)展過程。
學(xué)生活動。
問題2:類比三角形的研究過程,你認為平行四邊形的研究會沿著怎樣的路線發(fā)展下去?
學(xué)生活動:結(jié)合平行四邊形的中心對稱性,得到平行四邊形的發(fā)展路線:
設(shè)計意圖:通過討論和PPT動態(tài)演示,幫助學(xué)生從直觀上理解平行四邊形的發(fā)展路線,從整體的角度建立平行四邊形和特殊平行四邊形的聯(lián)系,感受知識之間一般與特殊的關(guān)系,重視學(xué)生的已有經(jīng)驗,體會類比的數(shù)學(xué)思想。體現(xiàn)章起始課的引領(lǐng)作用,幫助學(xué)生實現(xiàn)知識和學(xué)習(xí)方法間的遷移。
(五)課堂小結(jié)
追問1:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了什么知識?
追問2:我們是如何研究的?
追問3:對于接下來的學(xué)習(xí),你有怎樣的展望?
設(shè)計意圖:通過問題串的形式,引導(dǎo)學(xué)生回憶本節(jié)所學(xué)內(nèi)容,鞏固理解平面幾何圖形研究的一般思路及方法,建立整個平行四邊形單元的研究框架,同時激發(fā)學(xué)生對新內(nèi)容學(xué)習(xí)的興趣。
五、教學(xué)反思
通過本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計與課堂實施,筆者有幾點較為深刻的感受。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022年版)》在“課程實施”中指出:“在教學(xué)中要重視對教學(xué)內(nèi)容的整體分析,幫助學(xué)生建立能體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)、對未來學(xué)習(xí)有支撐意義的結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)知識體系。”這就需要教師在教學(xué)設(shè)計過程中,首先認真研讀教材和課程標準,從整體角度對教學(xué)內(nèi)容有結(jié)構(gòu)化的認識,幫助學(xué)生整體把握所學(xué)知識,構(gòu)建有效的知識體系,在學(xué)習(xí)過程中“既見樹木,又見森林”。其次,作為一個單元的“引領(lǐng)”,章起始課在幫助學(xué)生構(gòu)建所學(xué)知識體系、研究方法體系的過程中,起著舉足輕重的作用。在本節(jié)課中,筆者不但重視對核心知識——平行四邊形的定義和性質(zhì)的教學(xué),而且關(guān)注本節(jié)課作為起始課,對于整個平行四邊形單元以及后續(xù)學(xué)習(xí)的特殊平行四邊形單元的引領(lǐng)作用,幫助學(xué)生建立整個內(nèi)容研究的知識和方法框架,以便學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有明確的方向和方法。
總而言之,章起始課是章節(jié)起始部分的第一節(jié)內(nèi)容,它對單元整體教學(xué)起到了重要的引領(lǐng)作用。因此,教師應(yīng)該對章起始課的功能有正確的認識,對章起始課進行精心的設(shè)計和實施,將核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要要求融入設(shè)計中,以數(shù)學(xué)的各個素養(yǎng)維度為指導(dǎo),與章節(jié)知識內(nèi)容的教學(xué)特點相結(jié)合,構(gòu)建高效的課堂教學(xué)模式,從而顯化數(shù)學(xué)育人過程,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。
(作者單位:山西省太原市師苑中學(xué)校)
編輯:趙文靜