摘 要:角的概念及其表達(dá)方式是構(gòu)建學(xué)生空間認(rèn)知與邏輯分析能力的基礎(chǔ),針對(duì)初中生直觀感知強(qiáng)于數(shù)學(xué)邏輯的特點(diǎn),教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)從直觀感知向數(shù)學(xué)思維的轉(zhuǎn)化,以角為核心,深入探討其表達(dá)方式.具體來(lái)說(shuō),首先,通過分類初步建立角的概念;其次,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,直觀感知角的特征;最后,深入分析并掌握角的數(shù)學(xué)表達(dá)方式.
關(guān)鍵詞:角的概念;角的表達(dá)方式;教學(xué)設(shè)計(jì)
在幾何教學(xué)體系中,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維與圖形辨識(shí)能力對(duì)于后續(xù)知識(shí)體系的建構(gòu)具有至關(guān)重要的基礎(chǔ)性作用.鑒于角的區(qū)分與精準(zhǔn)描述不僅是幾何學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是深化空間理解與邏輯分析能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此,幫助學(xué)生有效掌握角的識(shí)別與表達(dá)策略顯得尤為重要.對(duì)于初中生群體來(lái)說(shuō),由于其在圖形認(rèn)知上往往傾向于依賴直觀經(jīng)驗(yàn)而非嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)邏輯,教學(xué)過程需特別注重引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)從直觀感知向數(shù)學(xué)思維的轉(zhuǎn)變.因此,本教學(xué)設(shè)計(jì)以角的概念為核心,圍繞角的表達(dá)方式展開深入探討,以期從根本上提升學(xué)生的幾何認(rèn)知與理解能力,為他們后續(xù)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
1 角的認(rèn)識(shí)
角,作為構(gòu)成幾何形狀的核心元素之一,其概念貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)教育體系,深刻影響著學(xué)生對(duì)空間形態(tài)的理解與構(gòu)建.[1]在人教版數(shù)學(xué)教材中,為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)角概念的深入理解,其設(shè)計(jì)遵循了循序漸進(jìn)、逐層深入的原則,劃分為兩個(gè)關(guān)鍵階段.第一階段,針對(duì)二年級(jí)學(xué)生,在上冊(cè)教材中設(shè)置了“角的初步認(rèn)識(shí)”章節(jié).通過生活實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生直觀感受角的存在,培養(yǎng)他們識(shí)別日常生活中角形物體的能力.同時(shí),教師鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言,如“頂點(diǎn)”與“兩邊”的表述,來(lái)描述角的基本構(gòu)成要素,從而初步構(gòu)建起對(duì)角的認(rèn)知框架,并激發(fā)學(xué)生對(duì)角的學(xué)習(xí)興趣.第二階段,隨著學(xué)生認(rèn)知水平的提升及數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的夯實(shí),七年級(jí)下冊(cè)教材推出了“角的知識(shí)與技能”章節(jié),以進(jìn)一步深化角的學(xué)習(xí)內(nèi)容.此階段不僅要求學(xué)生掌握角的準(zhǔn)確繪制技巧及度量方法,還系統(tǒng)地引入了角的分類體系(銳角、直角、鈍角等),探討角的內(nèi)在性質(zhì)(角的和、差、平分等性質(zhì)),并深入剖析角與三角形、多邊形等幾何形態(tài)之間的內(nèi)在聯(lián)系.通過這一系列系統(tǒng)且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)過程,學(xué)生不僅能夠全面且深刻地理解角的概念,還能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜的幾何問題,為后續(xù)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)固的基礎(chǔ).
2 基于角的概念分析角的表達(dá)方式的教學(xué)設(shè)計(jì)
2.1 探究角的概念
師:回顧小學(xué)階段,同學(xué)們已經(jīng)對(duì)角有了初步的感知.現(xiàn)在,請(qǐng)大家拿出練習(xí)本,動(dòng)手嘗試畫一個(gè)角,并細(xì)致觀察你所繪制的圖形.在這個(gè)過程中,請(qǐng)思考并嘗試用自己的話給“角”下一個(gè)定義.
師生活動(dòng):學(xué)生動(dòng)手繪制,隨后積極分享自己的理解.有的學(xué)生說(shuō):“角是由兩條線組成的,它們有一個(gè)共同的點(diǎn).”教師在此基礎(chǔ)上進(jìn)行引導(dǎo),補(bǔ)充并規(guī)范定義,即由兩條具有公共端點(diǎn)的射線構(gòu)成的圖案被稱為角.這個(gè)公共端點(diǎn)叫作角的頂點(diǎn),這兩條射線則被稱為角的邊.角不僅是三角形中最基本的元素,而且在幾何證明和解題中起著關(guān)鍵的作用,它被廣泛應(yīng)用于線段相等的證明、兩直線平行的判定等多個(gè)方面.教師特別強(qiáng)調(diào)“公共端點(diǎn)”的重要性,并引導(dǎo)學(xué)生觀察兩條射線之間的相對(duì)位置關(guān)系,進(jìn)一步鞏固角的概念.同時(shí),教師還通過平面三角形的實(shí)例,展示角在復(fù)雜圖形中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的探索欲和求知欲.
【設(shè)計(jì)意圖】通過師生共同繪制角度的實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生直觀感受角的形態(tài),初步認(rèn)識(shí)到角在幾何學(xué)中的基礎(chǔ)性和重要性,進(jìn)而引發(fā)對(duì)角定義的思考與討論.[2]同時(shí),通過強(qiáng)調(diào)“公共端點(diǎn)”和射線之間的相對(duì)位置,培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和分析能力.此外,利用與圖形結(jié)合的實(shí)例幫助學(xué)生將抽象的幾何知識(shí)具象化,逐步改變其直觀判斷幾何圖形的固有習(xí)慣,提升學(xué)生的幾何直觀能力.
2.2 角的表示及運(yùn)用
師:如何描述角?角在幾何學(xué)中有哪些表示方法?
當(dāng)在一個(gè)角的內(nèi)部,如∠ABC內(nèi)部(如圖1)引入一條新射線時(shí),如何系統(tǒng)地繪制并標(biāo)注所有新形成的角?
師生活動(dòng):學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)單上的任務(wù)指引,自主閱讀課本中的相關(guān)內(nèi)容,理解角的基本表示方法.隨后,教師邀請(qǐng)幾位學(xué)生上臺(tái),在黑板上標(biāo)注出圖中所有角的表示方法.此環(huán)節(jié)鼓勵(lì)學(xué)生相互觀摩,促進(jìn)學(xué)習(xí)交流.教師歸納總結(jié)角的表示方法,主要包括以下三種.
(1)用“∠”加上三個(gè)大寫字母表示,其中代表頂點(diǎn)的字母位于中間位置,如∠ABC.這種方法清晰地指出了角的頂點(diǎn)和兩邊所在的直線.
(2)使用“∠”加上一個(gè)位于頂點(diǎn)的大寫字母表示,強(qiáng)調(diào)該方法僅適用于頂點(diǎn)處僅有一個(gè)角的情況,如∠A.通過討論“∠BAC能否簡(jiǎn)化為∠A”的問題,加深學(xué)生對(duì)這一點(diǎn)的理解.
(3)采用“∠”加上一條弧線連接角的兩邊,并在弧線上標(biāo)注一個(gè)數(shù)字或小寫希臘字母表示,這種方法尤其適用于圖中存在多個(gè)角且需要區(qū)分的情況,如∠1、∠α等,它強(qiáng)調(diào)了角的唯一性和可識(shí)別性.
【設(shè)計(jì)意圖】本環(huán)節(jié)采用實(shí)踐操作與理論講解相結(jié)合的方式來(lái)加深學(xué)生對(duì)角表示方法的理解與掌握.通過引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀、思考、交流、實(shí)踐、整理和總結(jié),旨在培養(yǎng)其良好的閱讀學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維能力.設(shè)置在復(fù)雜圖形中找角并準(zhǔn)確表示角的相關(guān)題目,評(píng)估學(xué)生對(duì)角概念的理解程度,鍛煉他們的圖象識(shí)別能力和分類思考的能力,避免部分學(xué)生在尋找角時(shí)出現(xiàn)缺乏組織結(jié)構(gòu)的情況,鼓勵(lì)學(xué)生回到角的本質(zhì)特征上,進(jìn)行有條理、有方向的思考,為后續(xù)的幾何學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
2.3 角的分類與度量
師:若將“圓規(guī)”的兩側(cè)視為射線,那么如何準(zhǔn)確判斷其形成的角是銳角、直角、鈍角、平角還是周角?這些角在幾何學(xué)中又有哪些具體應(yīng)用?
師生活動(dòng):學(xué)生首先分享了自己對(duì)角的初步認(rèn)識(shí),教師隨即引導(dǎo)學(xué)生用“圓規(guī)”模擬射線的旋轉(zhuǎn),通過實(shí)際操作感受角的形成過程,嘗試從動(dòng)態(tài)視角重新定義角.得到一條射線繞著它的端點(diǎn)從一個(gè)位置旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)位置所形成的圖形叫作角.隨后,教師利用幾何畫板動(dòng)態(tài)展示不同角度的旋轉(zhuǎn)過程,幫助學(xué)生直觀理解銳角、直角、鈍角、平角及周角的區(qū)別與聯(lián)系.
【設(shè)計(jì)意圖】通過“圓規(guī)”模擬和幾何畫板的直觀展示,激發(fā)學(xué)生對(duì)角概念的深入思考,幫助學(xué)生擺脫靜態(tài)、片面的理解,建立起對(duì)角度形成過程的動(dòng)態(tài)認(rèn)知.
師:回顧學(xué)習(xí)單上繪制的角,你能確定它的尺寸嗎?有哪些方法可以驗(yàn)證測(cè)量結(jié)果?請(qǐng)同學(xué)們利用手頭的工具(量角器)進(jìn)行操作,并回顧量角器的使用方法.對(duì)于特定角度(30°、45°、60°、90°),是否還有其他快速測(cè)量的方法?
師生活動(dòng):在學(xué)生嘗試使用量角器測(cè)量角的尺寸時(shí),教師適時(shí)提醒量角器的正確使用方法,并通過PPT動(dòng)畫展示量角器的操作步驟,幫助學(xué)生鞏固記憶.對(duì)于特定角度,教師引導(dǎo)學(xué)生回憶三角尺上的標(biāo)準(zhǔn)角度,并鼓勵(lì)他們使用三角尺進(jìn)行快速驗(yàn)證.同時(shí),教師強(qiáng)調(diào)在測(cè)量過程中保持工具的準(zhǔn)確性以及讀數(shù)的精確性.
【設(shè)計(jì)意圖】通過實(shí)際操作與PPT動(dòng)畫的輔助,加深學(xué)生對(duì)角尺寸測(cè)量方法的掌握.引入三角尺快速測(cè)量特定角度的方法,不僅拓寬了學(xué)生的解題思路,也培養(yǎng)了他們的靈活應(yīng)變能力.
3 結(jié)語(yǔ)
在初中幾何教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維與圖形判斷能力對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)至關(guān)重要.本文聚焦于幫助學(xué)生掌握區(qū)分與描述角的方法,針對(duì)初中生特點(diǎn),提出通過分類建立角的概念,動(dòng)手實(shí)踐感知角的特征,以及深入分析角的數(shù)學(xué)表達(dá)方式的教學(xué)策略,旨在引導(dǎo)學(xué)生從直觀感知轉(zhuǎn)向數(shù)學(xué)思維,提升幾何認(rèn)知與理解能力,促進(jìn)其用數(shù)學(xué)語(yǔ)言精準(zhǔn)表達(dá)與認(rèn)識(shí)世界的能力.
參考文獻(xiàn)
[1]鞏子坤,許佳敏,張芳銘,等.凸顯角本質(zhì)的學(xué)習(xí)路徑研究:初識(shí)角的概念[J].中小學(xué)課堂教學(xué)研究,2024(3):6-9+36.
[2]李建國(guó),趙亞洲.突出概念獲得過程錘煉學(xué)生數(shù)學(xué)眼光——以“同位角、內(nèi)錯(cuò)角、同旁內(nèi)角”教學(xué)為例[J].數(shù)學(xué)通訊,2023(21):14-17.