1 背景分析
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》將數(shù)學(xué)眼光作為核心素養(yǎng)提出,是呼吁教師要合理利用教學(xué)資源,在課堂教學(xué)中培育學(xué)生的數(shù)學(xué)眼光.學(xué)生如果用靜態(tài)的眼光看幾何圖形,經(jīng)常會望“圖”卻步,難以解決問題,而用動態(tài)的視角看圖形,往往能喚醒圖形的靈性,從而激發(fā)學(xué)生的靈感[1].幾何教學(xué)中,教師可借助尺規(guī)作圖、信息技術(shù)等方式來展示圖形的動態(tài)美,關(guān)聯(lián)基本圖形,引導(dǎo)學(xué)生用動態(tài)的眼光識圖,幫助學(xué)生把復(fù)雜問題簡明化、形象化,從而快速找到解決問題的思路.本文以專題復(fù)習(xí)《角平分線的對稱性》為例,淺談培育動態(tài)眼光的教學(xué).
2 課堂片段
2.1 前測
如圖1,OP平分∠AOB,PB⊥OB,OA=8,PB=3,求ΔPOA的面積.
2.2 操作
活動1 如圖2,已知OC平分∠AOB,D是OC上的一點(diǎn),請用無刻度的直尺和圓規(guī)分別在OA,OB上找到點(diǎn)E,F(xiàn),使得DE=DF.
師生活動學(xué)生自主探究,最先想到過D點(diǎn)作到角兩邊的距離的方法.教師投屏展示并給予肯定,同時(shí)邀請有不同方法的學(xué)生進(jìn)行展示和說理.教師巡視,發(fā)現(xiàn)生1的作法是以D為圓心,任意長度為半徑畫弧,展示后學(xué)生交流討論,認(rèn)為角邊邊無法證明方法的正確性.
設(shè)計(jì)意圖 本環(huán)節(jié)借助操作對角平分線的對稱性進(jìn)行再認(rèn)識.學(xué)生除利用垂線段相等之外,還會用不同方式構(gòu)造全等三角形得線段相等.通過追問“觀察不同方法中的ΔODE和ΔODF,有什么發(fā)現(xiàn)?”的方式,引導(dǎo)學(xué)生從動態(tài)的眼光看到翻折型全等.
2.3 演示
活動2 觀看動態(tài)演示(效果見圖3~6),回答:點(diǎn)E,F(xiàn)分別從點(diǎn)O出發(fā)以相同的速度在射線OA,OB上運(yùn)動時(shí),線段DE,DF有什么變化?
設(shè)計(jì)意圖GeoGebra軟件(以下簡稱GGB)的動態(tài)演示,讓學(xué)生直觀感受圖形的動態(tài)美,從中找到不變與變:線段DEDF,的長度始終相等,且先變小再變大.師生共同歸納出角平分線對稱性的本質(zhì),即角平分線上的點(diǎn)到任意一對對稱點(diǎn)的距離相等[2].
2.4 反思
例1 如圖7,已知OC平分∠AOB,D是OC上的一點(diǎn),點(diǎn)E,F(xiàn)分別在射線OA,OB上,且∠OED+ ∠OFD=180°,求證:DE=DF.
師生活動 學(xué)生自主思考,口頭展示不同方法.教師通過“能否轉(zhuǎn)化DE,DF”的追問以及合作學(xué)習(xí)的方式不斷啟發(fā)學(xué)生思維,最后引導(dǎo)學(xué)生從動態(tài)的眼光看待不同方法,即法1是翻折和旋轉(zhuǎn)型全等(見圖8),法2、3是翻折型全等(見圖9~10),法4和5是旋轉(zhuǎn)型全等(見圖11~12).
設(shè)計(jì)意圖 從該例題的一題多解出發(fā),關(guān)聯(lián)基本圖形,引導(dǎo)學(xué)生充分挖掘角平分線的對稱性,培育學(xué)生的動態(tài)眼光.
師 反思生1的作法,有什么想法?
(學(xué)生發(fā)現(xiàn)活動1有更多的操作方法,見圖13~14)
2.5 應(yīng)用
例2 如圖15,僅用無刻度的直尺作圖:
(1)作∠A的角平分線AE;
(2)在線段AC上畫點(diǎn)F,使得AD=AF.
設(shè)計(jì)意圖 本題考查學(xué)生對角的對稱性的本質(zhì)的理解,能提升學(xué)生的思維水平.
3 案例解讀
3.1 始于尺規(guī),感知運(yùn)動
尺規(guī)作圖的教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣.學(xué)生需要先聯(lián)想幾何圖形的性質(zhì)或運(yùn)動變換,再嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝评碜鲌D的合理性,最后拿起尺規(guī)進(jìn)行動手操作.角平分線性質(zhì)的新課教學(xué)是關(guān)注于特殊性,往往削弱其對稱性的本質(zhì).本課通過尺規(guī)作圖的方式,將靜態(tài)的圖形分解,實(shí)現(xiàn)動態(tài)化,從而達(dá)到實(shí)踐感知運(yùn)動的效果.同時(shí)堅(jiān)持以學(xué)定教,關(guān)注課堂的生成性資源(生1的作法),讓教學(xué)更有針對性.
3.2 借助軟件,感受運(yùn)動
GGB軟件可清晰直觀地演示點(diǎn)、線、形的運(yùn)動變化,讓學(xué)生能感受圖形的動態(tài)美,有助于提升學(xué)數(shù)學(xué)的興趣與信心,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.本課融入GGB技術(shù)后,讓學(xué)生感受到活動1的所有方法都來源于角平分線的對稱性的本質(zhì),實(shí)現(xiàn)多法歸一得通法的效果.
3.3 關(guān)聯(lián)圖形,感悟運(yùn)動
引導(dǎo)學(xué)生從運(yùn)動變換的眼光看圖形,能將靜態(tài)的圖形動起來,感悟不同方法中變換的聯(lián)系.本課的例題教學(xué)就是用“動”的力量來啟發(fā)學(xué)生思維的碰撞,最終產(chǎn)生不一樣的火花.
總之,要培育學(xué)生的動態(tài)眼光,需要教師有意識地去挖掘動態(tài)的教學(xué)資源,給課堂帶來生機(jī),讓學(xué)生做思維體操,積累活動經(jīng)驗(yàn),從而凝練成自己的數(shù)學(xué)眼光.
參考文獻(xiàn)
[1]邢成云,陳元云.嘗試用動態(tài)的眼光看圖形[J].初中數(shù)學(xué)教與學(xué),2023(19):4-7,49
[2]劉春書.攫取本質(zhì),方能關(guān)聯(lián)一切——以解決角平分線系列問題挖掘軸對稱本質(zhì)為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué)雜志,2023(06):57-60