張秀花
【摘要】 復習鋪墊,通過觀察、操作等活動,培養學生的空間觀念,讓學生在活動過程中探究,掌握圖形與幾何的知識,發現問題并解決問題;自主探究,拓展應用,有效培養學生的空間觀念,觸摸觀念核心。
【關鍵詞】軸對稱;空間觀念;自主探究;拓展應用
一、復習鋪墊,引入課題
師:同學們,你們瞧。(課件動態演示用紙剪松樹的過程)展開后是什么呢?你們認識嗎?
生:展開后是一棵松樹。
師:這樣的圖形就是軸對稱圖形。誰能說說軸對稱圖形有什么特點?
生:我知道軸對稱圖形對折后兩邊完全一樣。
……
師:二年級我們認識了軸對稱圖形。像這樣對折后兩邊能完全重合的圖形就是軸對稱圖形,中間的折痕所在的直線就是它的對稱軸。今天我們繼續學習有關軸對稱的知識。(板書:軸對稱)
[思考:學生在二年級下冊學習了“圖形的運動(一)”,已經初步感知了“對稱、平移、旋轉”,對軸對稱圖形的特點有了初步的了解。這些都是本節課的認知基礎。出示學生熟悉的剪紙,能吸引學生的注意力。通過復習,喚起學生的舊知,松樹圖與例題的內容相呼應,這樣設計符合學生的學習認知特點,為新課教學做鋪墊。]
二、自主探究,學習新知
1.認識軸對稱
師:同學們,下面這些圖是軸對稱圖形嗎?(課件出示圖形)
生:……
師:剛才這些圖形都是軸對稱圖形,你還見過哪些軸對稱圖形呢?
生:我見過……
師:你能找到第一幅圖案的對稱軸嗎?自己試著折一折,畫一畫。
學生動手操作。
師:第一幅圖(人民教育出版社的社標)有一條對稱軸。你知道窗花的對稱軸在哪里?自己試著折一折,畫一畫。
學生動手操作。
師:像窗花一樣,把一個圖形沿著某一條直線折疊,如果它能夠與另一個圖形完全重合,稱這兩個圖形為軸對稱圖形。
師:瞧,這些圖案呀,隱身了。留下的這些圖形,你們熟悉嗎?
生:有我們熟悉的正方形、三角形、長方形、圓和不規則的圖形。
師:你們觀察得很仔細,想一想,這些圖形是不是軸對稱圖形,對稱軸在哪里?
生:這些圖形都是軸對稱圖形,正方形有4條對稱軸,三角形有……
相機整理顯示:正方形有4條對稱軸,長方形有兩條對稱軸,圓有無數條對稱軸……
師:看來同學們對軸對稱圖形的特點掌握得很好,那軸對稱圖形到底還有什么秘密呢,下面我們一起來研究,好嗎?
[思考:對“對稱”及“軸對稱圖形”學生有了初步的了解,這些都是再次學習軸對稱知識的基礎。在學生再次學習軸對稱現象時,結合教材中給出的許多生活例子,讓學生觀察生活中的對稱現象。通過看一看,折一折,畫一畫,讓學生明確“軸對稱”的概念。通過將實物圖抽象簡化成圖案,讓學生研究,主要是引導學生忽略一些無關緊要的細節,著重從圖形運動的角度去觀察、去思考。另外,教師從課本提供的素材出發,讓學生辨析軸對稱圖形,研究有幾條對稱軸,鞏固軸對稱圖形特點等知識。通過圖形的抽象,對教材素材的合理利用,有效地抓住了教材的重點,把握核心問題。]
2.探究軸對稱圖形的性質
師:我們來看一看,剛才剪成功的這棵松樹圖(課件出示例1)。請你數一數,它有幾條對稱軸?
生:它有1條對稱軸。(課件演示松樹的對稱軸)
師:同學們,松樹圖里藏著小秘密呢,它是由許多的線段圍成的,你能找到這些線段嗎?請你在小組內指一指。
學生找松樹圖中的線段。全班交流找到的線段,教師相機指導。
師:這條線段和哪條線段對稱呢?(課件隨機顯示一條線段,請學生指一指)
師:線段有兩個端點,你能指出這條線段的端點嗎?(課件顯示A點)(課件再顯示點A')你們能看出這兩個點有什么關系嗎?你能用一個詞來描述一下嗎?
生:這兩個點對稱。
師:A和A'兩個點分布在這條對稱軸的兩邊。這兩個點對稱,你們能給他們起個名字嗎?
生:就叫他們對稱點。
……
師:那自封為“對稱點”的兩個點,有什么要求嗎?
生:我覺得這兩個點一定要在對稱軸的兩邊。
生:我覺得這兩個點到對稱軸的距離要一樣。
師:你說的這個距離怎么解釋?能和大伙兒說一說嗎?
生:就是這個A點到對稱軸有3小格,A' 這個點到對稱軸也有3小格。所以我稱它們倆是對稱點。
師:哦,我聽明白了。同學們,你們明白了嗎?你們能再找出一組對稱點嗎?
生:……(請學生再找出一組對稱點,教師相機指導)
師:連接AA',同學們仔細瞧一瞧,線段AA' 與對稱軸是什么關系?
生:它們互相垂直。(課件演示垂直標記)
師:剛才我們還找到了另外一些對稱點,它們到對稱軸的距離你會數嗎?自己再尋找一些對稱點。數一數,你有什么發現?
小組合作完成下面的表格。教師相機指導。
學生合作完成后,全班交流。
師:剛才同學們通過看一看、找一找、數一數有什么發現?
生1:我發現點A與點A' 到對稱軸的距離相等,其他每組的對稱點到對稱軸的距離也相等。
生2:每組對稱點的連線都與對稱軸垂直。
師:原來軸對稱圖形中的對稱點有這么多的特點。只要我們細心看,認真找,仔細數,就會找到相應的對稱點。(課件展示:1.看;2.找;3.數。)
[思考:“對稱”是學生已有的知識,“兩條直線的位置關系”互相垂直也是學生學過的知識。這些都是研究軸對稱圖形的性質的基礎。學生只有對軸對稱圖形整體的感知,卻不知道關注其中的對稱點的特點。因此,探究軸對稱圖形的性質,需要學生有學習的需要。讓學生在熟悉的方格圖中去研究松樹,自然地過渡,讓學生學習得更輕松。教學中,重視指導學生學習的方法:看、找、數,讓學生探究出了軸對稱圖形中的對稱點的特點,為下面學習補畫軸對稱圖形的另一半打下了基礎。]
3.畫軸對稱圖形的另一半
師:剛才我們研究出了軸對稱圖形的特點。下面我們來個畫畫比賽,好不好。
生:好。
課件出示例2。
師:請同學們看一看,比賽的要求是什么?
生:根據對稱軸,補全下面這個軸對稱圖形。
師:活動的要求我們看明白了。你們找到對稱軸了嗎?
生:找到了,在這。(課件閃動對稱軸)
師:你們打算怎樣畫,才畫得又好又快?小組先商量一下。
師:哪組交流一下你們的金點子?
生1:我們這組覺得,應該先找到對稱點,確定好點后再順次連接。
生2:我們這組覺得……
師:大家各抒己見,下面我們一起動手來試一試。
學生畫圖,教師相機指導。
展示幾位學生的作品,并請學生自己介紹一下方法。
生:我先找到一個點的對稱點,再……,最后把這些點順次連接起來。
師:剛才同學們用自己的方法,試著補全了這個軸對稱圖形。想一想,你們的依據是什么?
生:我是利用對稱點的特點來畫的。
師:怎樣找點呢?要找出所有點的對稱點嗎?
生:不用,只要數出線段的端點到對稱軸的距離;在對稱軸的另一側點出關鍵點的對稱點;順次連接描出的各個點即可。
我們一起來回憶一下步驟。(課件一一展示:1.找;2.定;3.連。)
師:你說的這些點我們也給它起個名字,他們起到了決定性的作用,很重要。我們可以叫它什么呢?
生:關鍵點……
師:剛才我們利用軸對稱圖形的對稱點到對稱軸的距離都相等這個特點,補全了這幅軸對稱圖形。連接每組對稱點,我們會發現,這些連接線都要與對稱軸……
生:互相垂直。
[思考:學生探究出了軸對稱圖形中的對稱點的特點,通過找關鍵點,定對稱點,連對稱點等一系列的操作,借助畫畫比賽活動,補畫出軸對稱圖形的另一半。教師引導學生思考,補全軸對稱圖形的步驟是這節課的難點,在學生充分的討論后,通過學生的實踐來總結出方法,進行提煉,學生記憶的會更深刻。這里,教師借助“方格圖”學習軸對稱,培養學生的空間觀念。方格圖是學生學習軸對稱和平移等的重要工具,方格圖上一條條水平和豎直的線,為學生建立方位感、感受距離提供有力的參照,是發展學生空間觀念的重要途徑和組成部分。教材中的例1是利用方格圖,發現對應點到對稱軸的距離都是3小格;例2是借助方格圖,根據對稱軸補全軸對稱圖形。這里的方格圖不僅僅可以提供給學生簡單的數據提示,以便成功地發現規律,還能夠幫助學生在計算的基礎上建立形的表象,幫助學生建立空間觀念。方格圖為學生提供實踐的空間,使學生有了“做”數學、體驗數學、經歷數學的機會,有助于學生更好地學習數學知識,掌握數學學習方法。學生在這樣的活動中,不僅僅收獲了知識,也積累了測量的意識和方法,發展了空間觀念。]
三、鞏固反饋,拓展應用
1.基礎練習
師:剛才我們研究了軸對稱圖形的特點,利用這些特點,我們會補畫軸對稱圖形的另一半,下面我們來第二次畫畫比賽好嗎?
生:好。
師:請同學們仔細讀要求再完成。(課件出示)
生:試一試,畫出下面這個軸對稱圖形的另一半。
學生動手操作。
師:我們來看畫得比較快的這幾位同學的作品。你是怎么畫的?
生1:我是先確定其中左邊圖的兩個關鍵點。然后我數出第一個點到對稱軸的距離是5小格,我再數出另5小格,點好點。用這個方法找到另一個關鍵點的對稱點。再連一連就畫好了。
生2:我……
師:同學們觀察很仔細。仔細看一看,連接這些對稱點的連線與對稱軸是互相垂直嗎?
生:是的。
師:我們可以用這種方法來檢驗自己畫的圖是不是軸對稱圖形。
2.拓展提高
(1)補全圖形
師:利用軸對稱圖形的對稱點的特點,可以很快畫出軸對稱圖形的另一半。你們真的會畫軸對稱圖形的另一半了嗎?
生:會。
師:下面這幅圖,你會補全嗎?(課件出示)
學生自己動手試畫后交流。
師:這幅圖和前面遇到的一樣嗎?
生:不一樣。這幅圖斜過來了。
師:你真善于發現。面對這樣的圖,你是怎樣畫出來的?
生:我還是找關鍵點。
師:你的關鍵點的對稱點在哪里?
學生上臺演示。
師:你找的這個關鍵點到對稱軸的距離是幾小格?
根據學生的回答相機指導。
師:這里的關鍵點到對稱軸的距離和前幾幅圖不一樣,光用前面的方法不太方便了。
有的學生憑自己的觀察發現了對稱點的位置,非常了不起。我們仔細觀察一下(課件演示連接一組對稱點),你有什么發現?
生:連接對稱點的線段與對稱軸還是互相垂直。
生:對稱點到對稱軸的距離都是相等的。
師:同學們,軸對稱圖形有哪些特點,你們現在能介紹一下嗎?
生:軸對稱圖形的對稱點到對稱軸的距離相等,對稱點的連線與對稱軸互相垂直。
(2)聯系生活
師:你能根據下面設計圖的一半,猜一猜剪下的是什么嗎?(課件分別出示下面的圖)
根據學生的回答一一呈現答案:
(3)巧辯圖形
師:平行四邊形是軸對稱圖形嗎,你能用今天學到的知識說說理由嗎?
生:……
如果有學生認為是軸對稱圖形,嘗試讓學生說一說對稱軸的位置。
學生錯誤一:按對角線畫對稱軸;
學生錯誤二:按中線法畫對稱軸;
……
結合學生的可能出示下面幾種圖:
……
師:找出的“對稱點”與對稱軸都不互相垂直。所以平行四邊形不是軸對稱圖形。師:將第一幅、第四幅圖隱去平行四邊形的另一半,你會補全這些圖,讓這個圖形變成軸對稱圖形嗎?(課件出示下圖)
學生作業,集體訂正。
師:補全后的圖形,同學們仔細觀察一下。它是平行四邊形嗎?
生:不是的。
師:平行四邊形它不是軸對稱圖形。
(4)巧畫圖形
師:右圖是一幅圖形對折后的一半,你知道原來的圖是什么樣嗎?
學生嘗試畫一畫。全班交流答案。課件展示多種可能。
……
[思考:本環節分成了兩個部分,基礎練習重在加深學生對畫軸對稱圖形另一半的方法的印象;拓展練習分成了四個部分進行,由補全圖形、聯系生活、巧辯圖形、巧畫圖形四個環節組成。補全圖形的練習,重在和例題的對比,對稱軸沿著方格線方向比較好畫,斜過來的圖,往往學生比較難畫。聯系生活是將軸對稱圖形聯系生活,激發學生的學習興趣。巧辯圖形,將平行四邊形突出研究,它是比較難理解的圖形,讓學生在辨別中思考并發現,平行四邊形不是軸對稱圖形,通過設計再補畫平行四邊形的一半,學生動手操作后自然會發現,補全的圖根本不是平行四邊形,從而加深了對軸對稱圖形的理解。巧畫圖形,是難度比較大的一種練習題,旨在鍛煉學生對軸對稱圖形的理解,難在確定對稱軸在哪里,再畫出圖形的另一半。層層遞進的練習,讓學生不斷地在動手操作與數學思考中進行著學習,促進了學生的空間觀念的形成,培養了學生審美觀念和學習數學的興趣。]
四、課堂小結,體驗成功
提問:通過這節課的學習,你對軸對稱圖形有哪些新的認識?你有哪些收獲?
小結:軸對稱圖形中的對稱點到對稱軸的距離相等,連接對稱點的連線與對稱軸是互相垂直的。運用上面的特點,可以正確畫出軸對稱圖形的另一半。在以后的學習中,你們還會發現更多的有關圖形的知識呢!
五、教學感言
空間觀念無論是概念的本身,還是它對于學生發展都具有很高的價值,是數學教學中必不可少的一個內容。《義務教育數學課程標準(2011年版)》把“空間觀念”作為核心概念,并對圖形與幾何教學提出了新要求,強調培養學生空間觀念的重要性。筆者認為教學中要關注以下幾點。
1.重視數學知識形成過程,把握核心內容
教材結合學生熟悉的生活、學習情境,在他們已有的對稱、平移和旋轉的基礎上編排,兩個例題承載著不同的任務,既有數學知識的認識,更有數學思想方法的滲透與應用,為學生主動地從事觀察、實驗、猜測、推理與交流等數學活動提供適宜的學習素材。在教學時,教師要全面分析,重視教材的變化,確定教學目標,把握核心問題,落實課標的核心理念。例如教材例題中的“怎樣畫得又好又快”,會引發學生思考,是該例題的核心問題,指明了解決問題的思考方向。
2.重視方格圖的教學,培養學生的空間觀念
本課的例題教學中,多處使用了方格圖。它是學生學習軸對稱知識的重要工具,方格圖上一條條水平和豎直的線,為學生建立方位感、感受距離,提供了有力的參照,是發展學生空間觀念的重要途徑和組成部分。兩個例題教學時,都使用了方格圖。例1是利用方格圖發現對應點到對稱軸的距離都是3小格,例2是借助方格圖,根據對稱軸補全軸對稱圖形;后面即將要學的例3是在方格圖中畫出平移后的圖形,例4是借助方格圖求出簡單的不規則圖形的面積。借助方格圖進行教學,不僅僅可以給學生簡單的數據提示,以便成功地發現規律,還能夠幫助學生在計算的基礎上建立圖形的表象,幫助學生建立空間觀念。方格圖為學生提供實踐的空間,使學生有了“做”數學、體驗數學、經歷數學的機會,有助于學生更好地學習數學知識,掌握數學學習方法。學生在這樣的活動中,不僅僅收獲了知識,也積累了測量的意識和方法,發展了空間觀念。
3.重視學生的數學活動,關注數學思考
在本節課的教學設計中,不僅設計了看一看、畫一畫、找一找、數一數、填一填等操作活動,而且注意設計需要學生進行分析、猜測和推理的探究活動,不斷引發學生的數學思考,培養學生的空間觀念和思維能力。教學中,要認真研究學生是如何思考研究的,要給學生充分的時間。例如,讓學生思考“怎樣補畫軸對稱圖形的另一半”等,要求學生根據操作過程或已有知識經驗不斷思考,合作研討,動手嘗試。通過學生實踐操作后,讓學生明白,對稱點到對稱軸的距離相等及連線與對稱軸互相垂直。因此,教師要切實組織好課堂活動,為學生提供時間和空間。在整個教學過程中,教師不代替學生思考,采用讓學生起名字,如“對稱點”“關鍵點”等概念,重在讓學生親自動手、親自體驗和獨立思考。這樣學生思維才能得以鍛煉,解決問題的意識、策略方法才能得到發展。
總之,圖形與幾何的知識教學,空間觀念的培養,需要貫穿整個教學的始終。在各學段中,都安排了圖形與幾何的內容,是幫助學生掌握圖形與幾何的知識,發展學生空間觀念的良好載體。教學中,教師要全面把握圖形與幾何這一版塊的所有內容安排,熟悉各版塊的教學目標,讓學生在活動中探究學習,發現問題并解決問題,有效培養學生的空間觀念。