大單元教學(xué)錨定學(xué)生核心素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力的培育,遵循新課程標(biāo)準(zhǔn)及教材,兼顧學(xué)生實際學(xué)情篩選教學(xué)內(nèi)容并創(chuàng)設(shè)情境,以大問題驅(qū)動任務(wù)設(shè)計,助力學(xué)生思維進階?;诖死砟?,筆者公開講授“銳角三角函數(shù)”一課,課堂效果良好,現(xiàn)分享給大家。
一、基于核心素養(yǎng),剖析教材學(xué)情
1.明確單元地位
“銳角三角函數(shù)”是初中數(shù)學(xué)幾何與代數(shù)知識融合的重要內(nèi)容,以直觀的幾何圖形為依托,助力學(xué)生理解三角函數(shù)及其性質(zhì),進而為后續(xù)解直角三角形的學(xué)習(xí)筑牢根基,拓寬幾何問題的解決思路。
2.確立課時地位
本課時作為“銳角三角函數(shù)”的起始課,旨在引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識銳角三角函數(shù)的概念,體會研究直角三角形邊角關(guān)系的必要性,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納等能力,發(fā)展數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理素養(yǎng),為后續(xù)深入學(xué)習(xí)銳角三角函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
3.制定課時目標(biāo)
(1)經(jīng)歷從實際問題抽象出直角三角形邊角關(guān)系的過程,理解銳角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的概念。
(2)通過自主探究、小組合作,掌握特殊角 的三角函數(shù)值,體會從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想
(3)能運用銳角三角函數(shù)的知識解決簡單的實際問題,感受數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,增強應(yīng)用意識。
4.分析學(xué)生學(xué)情
在前期的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了一次函數(shù)與反比例函數(shù),對于函數(shù)的概念具備了相應(yīng)的認(rèn)知基礎(chǔ),然而其對函數(shù)的理解尚停留在單純的代數(shù)領(lǐng)域內(nèi)。銳角三角函數(shù)所呈現(xiàn)的并非單純的數(shù)值間對應(yīng)關(guān)系,而是角度與數(shù)值的特定對應(yīng)形式,這種對應(yīng)形式,無疑為學(xué)生的學(xué)習(xí)增添了一定的難度。
就幾何知識板塊而言,學(xué)生在直角三角形邊角關(guān)系的認(rèn)知上,局限于特殊角度的情形,尚未構(gòu)建起一般性的邊角關(guān)系認(rèn)知體系。
二、圍繞核心素養(yǎng),展開教學(xué)過程
1.情境導(dǎo)入,引發(fā)思考
展示我國古觀象臺的照片,介紹“圭表\"這一古代天文儀器。古人利用圭表觀測影子長度確定節(jié)氣,引導(dǎo)學(xué)生思考圭表的影長與正午太陽高度角的函數(shù)關(guān)系。引出直角三角形邊角關(guān)系的研究,自然導(dǎo)入“銳角三角函數(shù)\"課題。
2.梳理思路,規(guī)劃方向
問題1:在直角三角形中,如果一個銳角確定,那么它的鄰邊、對邊、斜邊的長能否確定?為什么?
引導(dǎo)學(xué)生反思情境導(dǎo)入中,一邊一角函數(shù)關(guān)系是建立在全等的基礎(chǔ)上。對于直角三角形中,一邊一角無法找到穩(wěn)定的數(shù)量關(guān)系。
問題2:根據(jù)我們的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,在直角三角形中,有沒有研究邊角關(guān)系的特殊結(jié)論?
問題3:根據(jù)上述結(jié)論,思考:在這個特殊的直角三角形中,如果一個銳角確定,那么它的鄰邊、對邊、斜邊的什么關(guān)系是確定的?
通過引導(dǎo)學(xué)生回顧直角三角形 銳角所對直角邊與斜邊關(guān)系,猜測一個銳角和兩邊比存在對應(yīng)數(shù)量關(guān)系,確定研究對邊比斜邊、鄰邊比斜邊、對邊比鄰邊三種情況,確立了大單元教學(xué)的整體框架,明確以直角三角形角與邊的關(guān)系為核心,規(guī)劃出從特殊到一般的研究路徑,初步構(gòu)建起本節(jié)課的基本架構(gòu)。
3.自主探究,建構(gòu)概念
活動1:從一副直角三角板,研究特殊直角三角形三邊比,發(fā)現(xiàn)特殊角的對邊比斜邊是定值且與三角形大小無關(guān)。
活動2:猜想:對于非特殊角,還有這樣的結(jié)論嗎?你能提出怎樣的猜想?
論證:在直角三角形中,如果一個銳角確定,那么它的鄰邊、對邊、斜邊的比確定,與三角形大小無關(guān)。
提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考,組織小組合作探究。學(xué)生通過以往所學(xué)知識得出當(dāng)銳角確定時,其對邊與斜邊的比值、鄰邊與斜邊的比值、對邊與鄰邊的比值固定,與三角形大小無關(guān)。
活動3:結(jié)合函數(shù)的定義,說說直角三角形中邊角之間的函數(shù)關(guān)系,從而引出正弦、余弦、正切概念,明晰其定義、書寫及取值范圍等。
4.理解應(yīng)用,素養(yǎng)提升
安排練習(xí)鞏固銳角三角函數(shù)概念,如先用勾股定理求邊,再依據(jù)定義求三角函數(shù)值,以及對相關(guān)式子進行變形。結(jié)合課前圭表動畫,引入當(dāng)?shù)囟習(xí)r太陽與地面夾角為 的實際問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知鄰邊求對邊,運用正切知識解決問題,體會數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值。
5.歸納梳理,總結(jié)收獲
引導(dǎo)學(xué)生從知識結(jié)論、研究路徑、思想方法三方面總結(jié)本節(jié)課收獲?;仡檹墓绫戆l(fā)現(xiàn)邊角函數(shù)關(guān)系,到梳理思路、探索研究,運用類比、數(shù)形結(jié)合等思想得出結(jié)論并應(yīng)用的過程,使學(xué)生對直角三角形的研究有更全面的認(rèn)識。
三、聚焦核心素養(yǎng),深化教學(xué)反思
1.情境創(chuàng)設(shè)中凸顯素養(yǎng)培養(yǎng)
創(chuàng)設(shè)圭表情境,既體現(xiàn)數(shù)學(xué)的歷史文化價值,又讓學(xué)生在真實情境中感受數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生,培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象和數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)。今后可設(shè)置更多類似情境,激發(fā)學(xué)生興趣,促進知識建構(gòu)。
2.探究過程中關(guān)注思維發(fā)展
在自主探究和小組合作環(huán)節(jié),多數(shù)學(xué)生經(jīng)歷觀察、猜想、論證等過程,思維能力得到鍛煉。但個別學(xué)生參與度不高,后續(xù)教學(xué)需優(yōu)化小組活動設(shè)計,讓每個學(xué)生都能深度參與思考。
3.應(yīng)用環(huán)節(jié)中強化實踐意識
通過實際問題的解決,學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的實用性。未來可增加更多不同類型的實際應(yīng)用案例,提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力,進一步強化數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和實踐能力。
(本文系2024年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項目“核心素養(yǎng)導(dǎo)向下初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)實踐研究”的研究成果,課題編號:JCJYC2403030020)
(責(zé)編 清風(fēng))