問題鏈教學,主要是教師通過精心設計的一系列問題,引導學生逐步深入探究知識本質,促進思維的連續(xù)性和深度發(fā)展.在初中數學教學中,問題鏈教學的應用,不僅能有效刺激學生的求知熱情,還能鍛煉他們的邏輯思考能力和應對挑戰(zhàn)的技巧.本文中以“平行四邊形的判定”為例,具體闡述如何通過問題鏈教學引導學生實現(xiàn)深度學習.
1教學過程
1.1溫故知新,問題導入
師:同學們,我們先來復習一下平行四邊形的定義.請大家齊聲回答,平行四邊形的定義是什么?
生:兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形,
師:很好!那么,平行四邊形有哪些性質呢?
生:平行四邊形的對邊相等,對角相等,對角線互相平分.
師:非常棒!接下來,我們要探討的是平行四邊形的判定定理.請大家思考,如果我們知道一個四邊形的某些性質,能否判定它是平行四邊形呢?
生:(思考后回答)能.
師:很好,那么我們就來一起探索“如何判定一個四邊形是平行四邊形?”
1.2動手操作,猜想驗證
師:現(xiàn)在,請大家拿出準備好的兩對長度分別相等的木棒,以及紙張、鉛筆、直尺和橡皮擦.我們的任務是,利用這些小棒,嘗試拼出一個平行四邊形.在拼的過程中,請大家思考要確定一個四邊形為平行四邊形,需要滿足哪些條件?僅僅兩組對邊各自平行就足夠了嗎?又或者,是否還存在其他可以判定其為平行四邊形的條件?
生:(思考)兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形;
師:非常好,大家已經提出了很多有價值的猜想.但是,猜想只是我們思考的第一步,接下來,我們需要通過證明來檢驗這些假設是否成立.請看以下題目,并思考如何證明.
已知:在四邊形EFGH中,有EF的長度等于GH ,且EH的長度等于FG.請證明:四邊形EFGH是一個平行四邊形.
生1:(思考后回答)可以利用平行四邊形的的定義來證明.
師:很好!那么,接下來我們就來按照這個思路來證明.
師:第一步,連接 FH (對角線).第二步,根據三角形全等的定理,在 ΔEFH 和 ΔGHF 中,由于 EF= GH,F(xiàn)H=HF (公共邊), EH=GF ,
生2:所以 ΔEFH?ΔGHF(SSS)
師:第三步,由于 ΔEFH?ΔGHF ,生2:所以 ∠EHF=∠HFG,∠EFH=∠FHG
師:第四步,根據平行線的確定原則,若兩條直線被第三條直線所截,且它們的內錯角相等,則可以判斷這兩條直線平行.
生2:所以 EF//GH,EH//GF ,則四邊形EFGH是平行四邊形.
師:從該題的證明我們可以得到什么?
生:兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形,
師:非常好!我們看下一題.在四邊形 ABCD 中,已知條件為 BC=AD ,且 AD//BC. 如何證明四邊形ABCD是平行四邊形?請大家先思考一下,然后請一位同學來分享他的思路.
師:生3來說說.
生3:我覺得可以從已知條件出發(fā),先找到和平行四邊形性質相關的線索.
師:很好,這位同學提到了從已知條件出發(fā),這是解題的第一步.那么,根據已知條件 BC=AD 和 AD// CB,我們能不能直接得出四邊形ABCD是平行四邊形呢?
生3:不能直接得出,由于平行四邊形的本質屬性是其兩組對邊都平行,而當前我們僅知曉其中一組對邊平行.
師:非常棒,思路很清晰.既然不能直接得出四邊形ABCD是平行四邊形,那么我們就需要找到其他線索.請大家回憶之前的學習中,有沒有遇到過類似的情況,或者有沒有其他判定平行四邊形的方法?
生4:老師,剛學的,兩組對邊分別相等的四邊形就是平行四邊形.
師:非常好,這位同學提到了平行四邊形的判定方法.由兩組對邊分別相等,可以判定四邊形就是平行四邊形.那么,我們能否依據這一判定準則來證明四邊形ABCD是一個平行四邊形呢?
生4:老師,我覺得可以先證明三角形ABD和三角形 CDB 是全等的,然后根據全等三角形的性質,得出另一組對邊 BC=DA ,這樣我們就有了兩組對邊分別相等.
師:太棒了,這位同學的思路非常清晰,而且邏輯也很嚴密.那么,我們就按照這位同學的思路來證明一下.
證明過程略.
1.3深化理解,拓展應用
師:現(xiàn)在,我們已經掌握了平行四邊形的判定定理.接下來,請大家嘗試運用這些定理來解決問題.
例1如圖1,已知在平行四邊形 ABCD 中, E 和 F 是對角線 AC 上的兩點,滿足 AE 的長度等于 CF 的長度.求證:四邊形BFDE是一個平行四邊形.
師:現(xiàn)在,我們一起來分析這個題目.題目中給出了哪些已知條件?
生: ① 平行四邊形; ②AE 的長度等于 CF
師:很好,那么根據平行四邊形的性質,可知平行四邊形的對角線會互相平分.所以,在平行四邊形ABCD中,對角線 AC 和 BD 會在某點(記為O)相交,并將彼此平分,也就是說, AO 的長度等于 OC ,同時BO的長度等于 OD .由于 AE=CF ,因此可以得出什么結論?
生:可以得出 EO=OF
師:非常棒!現(xiàn)在有了 EO=OF 和 BO=OD 兩個條件,那么在這里,我們可以得出什么結論?
生:可以得出四邊形BFDE是平行四邊形,
師:非常好!我們運用了平行四邊形的基本性質與判定準則,成功論證了四邊形BFDE是一個平行四邊形.在這個過程中,我們首先根據平行四邊形的性質找出了對角線的關系,然后利用這些關系結合平行四邊形的判定定理得出了結論.
師:再看下一題,大家先思考,然后請一位同學說說證明過程.
例2如圖2,在三角形ABC中,分別以AB,AC,BC為邊,且在BC的同側,構造了等邊三角形ABD、等邊三角形ACE和等邊三角形BCF.證明:四邊形DAEF是一個平行四邊形.
師:生5你能說一下你是怎么證明的嗎?
生5:第一步,鑒于ABD和 ΔFBC 都是等邊三角形,可以得出 ∠DBA 與 ∠FBC 相等,從而 ∠DBF 與 ∠ABC 相等.同時,因為等邊三角形的各邊相等,所以BD的長度與BA相同, BF 的長度與BC一致,于是就有了證明三角形全等的條件.
第二步,利用SAS(邊角邊),我們可以證明ΔABC?ΔDBF ,因此 AC=DF ,又 AE=AC (因為ΔAEC 為等邊三角形),所以 DF=AE :
第三步,同樣地,我們可以證明 ΔABC?ΔEFC ,從而得出 AB=EF :
第四步,我們已經知道 AD=AB (因為△ABD是等邊三角形),所以 AD=EF :
這樣就證明了 DF=AE ,且 AD=EF ,所以四邊形DAEF滿足其兩組對邊分別相等的條件.根據平行四邊形的基本判定準則,可知四邊形DAEF是平行四邊形.
師:非常好,生5通過綜合運用平行四邊形的判定定理和全等三角形的證明方法,成功地解決了這個問題.
1.4總結提升,拓展延伸
師:通過本節(jié)課的學習,我們掌握了平行四邊形的幾種判定方法,并學會了如何運用這些方法來解決實際問題.現(xiàn)在,請大家總結一下本節(jié)課的收獲.
生:我們學習了平行四邊形的四種判定方法,分別是兩組對邊分別平行、兩組對邊分別相等、一組對邊平行且相等、對角線互相平分.
師:非常好!最后,給大家布置一個拓展任務.請大家以小組合作的形式,結合平行四邊形的特性,設計一個實用的生活小工具或模型.這個小工具或模型可以是可折疊的收納盒、可調節(jié)角度的支架等,要求能夠充分展現(xiàn)出平行四邊形在結構穩(wěn)定性和變形靈活性上的獨特優(yōu)勢.設計完成后,各組需進行展示和講解,讓大家共同欣賞你們的創(chuàng)意和成果.
2回顧與反思
2.1問題鏈設計的合理性
在本節(jié)課中,筆者精心設計了多條問題鏈,以激發(fā)學生的思維活動.例如,在復習舊知階段,通過提問“平行四邊形的定義是什么?它有什么作用?”來引入平行四邊形的相關概念,進而引導學生思考平行四邊形的性質定理及其逆命題.在探究活動階段,設計了一系列層層遞進的問題,引導學生通過動手操作和邏輯推理,逐步發(fā)現(xiàn)和驗證平行四邊形的判定定理.這些問題鏈的設計既符合學生的認知規(guī)律,又能夠激發(fā)學生的求知欲和探索欲.
2.2教學效果
通過本節(jié)課的教學實踐,筆者深刻感受到了問題鏈教學法在初中數學教學中的優(yōu)勢.一方面,問題鏈能夠引導學生逐步深入思考,讓學生在解決問題的過程中持續(xù)探索和構建新的知識體系.另一方面,問題鏈還能夠促進師生之間的互動和交流,使教師能夠及時了解學生的學習情況和思維障礙,從而有針對性地給予指導和幫助.在本節(jié)課中,學生積極參與討論和探究活動,通過小組合作和獨立思考,成功地掌握了平行四邊形的四種判定方法,并能夠運用這些方法來解決實際問題.
2.3反思與改進
盡管本節(jié)課的教學達成了一定的成果,但在實際操作中也暴露出了一些有待改進的地方.首先,部分問題鏈的設計還不夠精細和深入,有些問題過于簡單,難以激發(fā)學生的深度思考和探究欲望.其次,在課堂管理和時間分配上,還需要進一步優(yōu)化和調整,以確保每個學生都能夠充分參與和投入到學習活動中來.
針對以上問題,筆者認為可以從以下幾個方面進行改進和優(yōu)化:一是加強問題鏈設計的針對性和深度,結合學生的認知能力和學習期望,構思更貼近學生實際情況的問題序列;二是注重課堂管理和時間分配,合理安排教學活動和時間節(jié)奏,確保每個學生都能夠得到充分的關注和指導;三是加強教學反思和總結,及時發(fā)現(xiàn)問題和不足,不斷調整和優(yōu)化教學策略和方法.
總之,從問題鏈教學的角度出發(fā)的初中數學教學實踐是一種高效的教學策略,其能有效地點燃學生的學習熱情與探索興趣,推動學生展開自主學習并實現(xiàn)深度思考.在今后的教學中,筆者將繼續(xù)探索和實踐這一教學方法,不斷完善和優(yōu)化教學設計,以提高初中數學教學的質量和效果.Z