☉江蘇蘇州工業園區第十中學沈單飛
細談怎樣用活教材
——以七年級“矩形、菱形、正方形”教學為例
☉江蘇蘇州工業園區第十中學沈單飛
教學實踐表明,課堂教學必須考慮學生的學情,從學生已有的知識層面出發.因此,教師必須高屋建瓴,掌握教材深刻的內涵,在課堂教學中,把粗曠的教材通過教學過程轉化為細微的知識;把主要集中于數學知識層面的教材,通過教學過程轉化為思維訓練和文化啟迪;把普遍性、通用性的教材,通過教學過程轉化為更有針對性和靈活性的范本.
教學環節1:導入課堂,從中心對稱性質和平行四邊形切入.
質疑1:中心對稱圖形的概念是什么?平行四邊形可以是中心對稱圖形嗎?試試找出這些相關的平行四邊形的對稱中心.
創設存疑:具有中心對稱的平行四邊形,若旋轉角度不是180°,你能夠觀察出旋轉的角度嗎?看看旋轉過后的圖形是否與原圖形重合.
質疑2:(閱讀課本,自學矩形、菱形、正方形的概念之后)思考在這三類圖形中,四個角的度數、兩條對角線之間的關系.
創設:板書矩形、菱形、正方形四個角的角度,以及兩條對角線之間的關系,并整理幾何語言進行課件呈現,安排學生填空:
例1如圖1,在任意四邊形ABCD中,邊AB、BC、CD、DA的中點分別是E、F、G、H.
(1)若使四邊形EFGH為菱形,需要添加條件__________,理由是_________.
(2)若使四邊形EFGH為正方形,需要添加條件__________,理由是_________.

圖1
創設存疑:若有AB=AD、CB=CD,你還能得出哪些結論?
創設意圖:教材上對矩形、菱形、正方形四個角的角度,以及兩條對角線之間的關系,簡單提及過,學生對這類規律性的知識較為模糊,在案例中作為幾何規律讓學生深刻認識很有必要,讓學生進一步去整理,有助于他們完善幾何圖形概念的認知.
教學環節2:課堂練習,強化概念認知.
例2判斷以下命題的真假,請說明理由:
(1)兩條對角線相等并互相平分的四邊形是正方形.()
(2)一條對角線平分一組對角的四邊形是菱形.()
(3)將四邊形邊的中點依次連接所得的四邊形是平行四邊形.()
(4)等腰梯形的兩條對角線相等.()
創設意圖:通過四個概念辨析的練習,讓學生在對知識的回顧中加深對新學概念和性質定理的認知.然后可以跟進一組類似的課堂練習,這里略.
例3 E為矩形ABCD的邊CD上一點,沿AE對折過來,如圖2所示,若測得∠BAD′=30°,則∠AED的大小是________.

圖2

圖3
若測得∠BAD′=α°,則∠AED的大小是_________.
創設意圖:作為計算題,本題主要訓練學生對矩形的直角的分割,將部分折轉化為軸對稱圖形,進而推出對應的角相等.為了訓練這種計算或證明思路,夯實思維方法,進行變式練習.
變式練習1:圖3為一張矩形紙片,若裁剪出一個最大的正方形,可以把矩形其中的一個角∠BAB′沿角平分線AE翻折上去,使B與AD邊上的B′點重合.證明:四邊形ABEB′就是一個最大的正方形.
教學環節3:典例講評,細化再認.
例4如圖4,四邊形ABCD為菱形,AC、BD相交于點N,且AC∶BD=3∶4.若AB=4,求菱形ABCD的面積.

圖4
創設意圖:本題以教材例題為母題進行改編,首先引導學生證明△ABN是直角三角形,從而根據AB與兩條直角邊BN、AN之間的關系得出它們的長度,進而得出Rt△ABN的面積,再推出菱形ABCD的面積.在利用菱形的性質對其面積進行計算之后,引導學生反思推理路徑,體會新定理帶來的計算、推理的簡捷.考慮到直角三角形與特殊四邊形結合的推斷計算題很多,可以為學生提供變式練習:
變式練習2:如圖5,在菱形ABCD中,AB的垂直平分線MN交對角線AC于點N,垂足為M,連接DN.
(1)若∠BAD=70°,則∠CDN=____________.
(2)若∠BAD=β°,則∠CDN=____________.

圖5

圖6
變式練習3:如圖6,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC= 3cm,點M沿AB邊從點A開始向點B以1cm/s的速度移動;點N沿DA邊從點D開始向點A以0.5cm/s的速度移動.如果M、N同時出發,用t s表示移動的時間(0<t<6),那么:
(1)當t為何值時,△NAM為等腰直角三角形?
(2)求四邊形NAMC的面積.
(3)通過本題(2)的計算,請你總結出一條與計算結果有關的結論.
教學環節4:課堂小結,檢測反饋.
小結質疑1:與平行四邊形相比,本課中的矩形、菱形、正方形主要由四邊形的什么性質探究而來?
小結質疑2:本課涉及的一些計算推斷,你覺得用前面學習的什么知識作為“中介”比較合適?請在小組進行討論與交流.
檢測反饋題:如圖7,在△ABC中,點O是AC邊上(端點除外)的一個動點,過點O作直線MN∥BC.設MN交∠ACB的平分線于點E,交∠BCA的外角平分線于點F,連接AE、AF.
(1)當O點處于AC線段中的什么位置時,四邊形AECF是矩形?
(2)證明你所給出的結論是成立的.

圖7
1.課例是在深刻理解教材知識結構的基礎上,創設課堂導入情境,與教材相比,是在矩形、菱形、正方形等幾何圖形概念導入之前,先誘導學生發現矩形、菱形、正方形是平行四邊形及中心對稱圖形,并利用中心對稱性質探究出定義、性質與判定;而教材卻是用平行四邊形的特殊變形來引出矩形、菱形、正方形的概念.因此可以說,教材有著承上啟下的數學體系觀隱含其中,那就是基于平行四邊形的“特殊化”引出本節課的教學內容.也正是對這種“特殊化”的認識,在課堂教學中直接根據平行四邊形的中心對稱得出矩形、菱形、正方形等幾何圖形概念,能夠開門見山,學生更容易將舊知與新知聯系在一起.
2.淡化概念推理過程,創設題組強化概念.
考慮到矩形、菱形、正方形的四個角的角度,以及兩條對角線之間的關系,主要是一種中心對稱性體驗,因此,在本課例中淡化了定義、性質與判定的推理過程,而從課堂變式練習、質疑串的形式來強化新概念.教材的設置與本課例的實踐是相吻合的,教材沒有過于強調概念的演繹過程,而是在簡單給出概念之后直接應用.因此,本課例采用了大量的經典例題來強化幾何圖形的概念.
3.強化典例與變式拓展,及時檢測與反饋.
教材上安排了一定量的例題,對應提升概念的認知來說題量還是有些偏小,針對教學實際情況,增加了一些中考試卷中的經典試題作為例題、變式練習,特別是對出現頻率很高的直角三角形與矩形、菱形、正方形的綜合考查問題,并在課堂小結階段創設了檢測反饋題,既強化了本課的概念,又從不同角度訓練矩形、菱形、正方形的四個角的角度,以及兩條對角線之間的關系的理解程度.
總之,初中數學教材上很多知識、方法、思想藏而不露,需要在教學過程中通過轉化達到鋒芒畢露.教師雖然起著教材與學生之間的“橋梁”作用,但這座橋梁存在著一種特有的聯系教材與學生的向心力.沒有教師對教材的深入淺出的研究與分析,沒有教師對知識的構建“過程”的點撥,學生只能浮在數學概念的表面,其“結果”只能是對數學感到茫然.因此,唯有教師“用教材教,用好教材、用活教材”,學生對數學的構建才能闖出一片藍天.
1.田載今.平行四邊形的定義、性質與判定[J].中學生數理化(八年級數學),2014(3).
2.張尊瑞.中考數學復習如何用活教材[J].數學之友,2009(12).
3.劉小偉,徐利根.矩形、菱形、正方形的判定和性質[J].數學大世界(初中版),2013(5).