文/吳 南
初中知識“正方形”為幾何概念性知識點,依據筆者以往的教學經驗,學生展開此類知識點學習,仍以死記硬背、生搬硬套為主,因此,學生在此知識點的學習過程中,極易出現基本數學概念辨析不清的問題,這就導致在解決問題的過程中思路混亂、概念混淆,甚至解題時無處下手,數學概念課學習效率較低。因此,筆者基于現實需要,一直致力于研究和分析如何有效幫助學生改變這些現狀,引導學生跳出機械記憶的桎梏,讓學生在自我思考、體會、實踐的基礎上將抽象概念轉變為自我的內在知識,引導學生養成良好的概念學習習慣。因此,在磨課過程中,筆者積極調整思路,總結經驗,完善自身對概念教學的理解。
教師教學旨在促進學生學習,因此,教師教學設計應以教學課程標準與學生實際學情為基礎展開[1]。“正方形”部分知識,作為幾何教學的基礎圖形和重要工具,具有形象直觀、知識抽象的特征,因此,《義務教育數學課程標準(2022 年版)》(以下簡稱《課程標準》)明確指出,要實現對學生邏輯思維能力、幾何直觀、空間觀念等數學思維和核心素養的培養,確保學生學會認識、分析和解決“正方形”相關問題。初中生已經初步具備了幾何圖形的基礎學習能力,有了相對較強的邏輯思維、發散思維、聯想、空間想象等能力。此時,學生對類比、歸納、遷移等技巧,也已經有所掌握,所以可以進行難度更大的幾何圖形概念及性質的學習。在循序漸進的學習之后,學生的概念學習、理解與應用能力必定會有所提升[2]。
教師需以《課程標準》與學生實際學情為基礎設計教學目標,具體如下。
目標:充分掌握正方形概念、性質及判定;學會用正方形相關知識參與計算;理解正方形與平行四邊形、梯形等的關聯和區別;基于正方形與平行四邊形、梯形等的關聯和區別,獲得辯證唯物主義教育;邏輯思維能力得以強化。
重點:充分掌握正方形概念、性質及判定,并學會運用相關知識進行解題;正確認識正方形與平行四邊形、梯形等的關聯和區別。
難點:正確認識正方形與平行四邊形、梯形等的關聯;學會正方形性質與判定的靈活應用。
基于問題驅動,從學生較為熟悉的情境或知識出發,引導學生展開“正方形”知識的學習,并讓學生通過學與用將問題串聯起來,每組問題對應不同的教學目標,既實現了教學目標,也完成了對教學目標是否實現的評價。
問題1:分析下列圖形(如圖1),簡要說明圖形的名稱、作用,并思考除了矩形與菱形外,生活中還有哪些常見的特殊四邊形?這些特殊四邊形有什么特點?

圖1 看圖思考
問題2:下列說法中正確的是( )
A.相等角必定為對頂角
B.四角均相等的四邊形一定為正方形
C.平行四邊形對角線互相平分
D.矩形對角線一定垂直
問題3:已知四邊形BCDF為平行四邊形,現有以下①BC=CD,②∠BCD為90°,③BD=CF,④BD⊥CF作為補充條件,試選其二,讓平行四邊形BCDF為正方形,則下列選項中錯誤的是( )
A.選①② B.選②③ C.選①③ D.選②④
問題4:如圖2 所示,正方形ABCD中,E、F分別為過AB、BC的點,若存在AE+CF=EF,試求出∠EDF。

圖2
問題5:如圖3,在△ABC中,AB=AC,點D是邊BC的中點,過點A、D分別作BC與AB的平行線,并交于點E,連接EC、AD。求證:四邊形ADCE是矩形。

圖3
思考:(1)生活中經常會見到哪些圖形?哪些更特殊?(2)正方形的特征是哪些?如何判定?(3)是否掌握了正方形的概念、判定及與菱形等的聯系區別?
在此環節中,學生可以通過小組討論的形式,對正方形的相關概念展開學習。教師還可以鼓勵學生針對同一個例題進行創新,讓學生發現數學學習的趣味性。另外,教師還應該進行適度拓展,將與現實生活相關的數學題目引入課堂教學,豐富學生學習領域和方法,引導學生學以致用。
設計說明:在教學中,教師需盡量避免強迫學生學習,應該采用靈活、有針對性的辦法來激發學生的學習興趣,讓學生學會主動學習。如此,學生的內生學習動力才能充足,學習效率才會有所提升。當然,數學教學亦不可單純強調對學生的學習興趣培養,而是應該將興趣培養與學習內容、學習方法、學習結果等融于一體,這樣才能夠基于學生被激發的學習興趣,而將知識引入其他教學活動中,讓學生將知識與生活連接起來,進而達到學以致用的目的。
教育心理學研究表明,學生在處于豐富探究活動中時,才能更好地學習空間概念和幾何圖形等[3]。因此,教師還應該重視組織學生參與動手實踐,讓學生在這一過程中嘗試、想象、推理、驗證、思考、抽象,掌握概念的實質。
問題6:如圖4 所示,將正方形ABCD四邊的中點順次連接,得到四邊形EFGH,試求證EFGH四邊形為正方形。

圖4
問題7:如圖5 所示,將正方形ABCD四邊的四個點E、F、G、H順次連接起來,且AE=BF=CG=DH,此時得一四邊形EFGH,試求證此四邊形EFGH為正方形。
思考:(1)動手將抽象問題通過裁剪具象化;(2)兩個四邊形各自有何特點?是否均為正方形?該如何證明?
在此環節中,學生需要將動手與觀察、思考、推理證明等學習行為結合起來,這對于引導學生通過數學符號進行嚴謹的邏輯推理有積極價值。
設計說明:讓學生在初中數學學習中動手操作,既可以啟迪學生思維,讓學生思維充分為操作服務,也能夠引導學生手眼、手腦、眼腦并用,讓學生實現知識掌握感性到理性的認知升華,推動學生反復思考、論證數學概念和知識,提升學生的數學學科核心素養。
教師評價任務的實施,應強調承前啟后,為學生后續學習奠定基礎。
后來她讀書,進城,畢業,工作,再后來她遇見秦川。一顆英俊的腦袋從出租車里探出來,對她說,順路。她立即汗透全身,心中酥癢。她知道她愛上了他。
問題8:如圖6 所示,邊長為2 的5 個正方形如下擺放,其中A、B、C、D均為正方形對角線交點,求圖中陰影部分面積大小。

圖6
問題9:如圖7 所示,正方形ABCD對角線AC、BD均交于點O,兩點E、F分別在邊線AB、BC上,∠EOF=90°。

圖7
(1)試證明OB=OF;
(2)AE=BF是否成立,如成立請證明;
(3)BE=BF是否成立,如成立請證明;
(4)AE2+CF2=OE2是否成立,如成立請證明。
學生仍以小組討論研究的形式完成此部分練習內容,在此過程中,教師及時進行巡視,解答學生發現的問題。
設計說明:問題8 與問題9 除了涉及正方形的概念、判定等內容外,還涉及“證明相關線段長度的等量關系”等知識,這樣的問題設計及解決,既達到了對學生課堂已學知識的檢測和鞏固,也在一定程度上增加了試題難度,考慮到了對不同層次學生的問題解決能力和學習現實需要的考查,對于提升教師教學質量有積極價值。
第一,知識學習以概念為伊始,知識獲得則需要學生進行感知、觀察、實踐、體會與總結。在新課設計中,教師使學生深刻認知到知識形成的過程是自然的、循序漸進的、水到渠成的。因此,教師的教學設計至關重要。教師務必以《課程標準》為基礎和依據,充分結合學生的實際學情,細致深入地分析教材,為“教好”奠定基礎。
第二,教師是教學引導者,學生是學習主體,合理的教學設計極有必要。在教學設計中,教師應關注具體的設計是否達到了促進學生學習的目的。此外,教師還應積極鼓勵學生自主探索,凸出學生的學習主體地位,積極動員學生主動參與,認真討論問題,提出疑問,有效解決問題,促成學生合作學習,讓學生在多元化的學習方式中感受數學學習的樂趣。
第三,在教學過程中,教師還應該學會充分利用“舊知識”與“舊知識的形成過程”,在引導學生及時復習已學知識的同時,充分利用“舊知識”,探索出全新的待學知識,在此過程中引導學生獲得新知識,體會“新舊”知識間的關聯性和變化性,在無形中達到學生數學學科思維方式鍛煉和培養的目的,提升學生的思維能力。
要實現“教—學—評”一致性,教師一方面應做好自身教育實踐工作,弱化自身的教育主導地位,體現自身的教學引導作用,做好對學生的學習引導,讓學生在自主學習提升過程中,及時糾錯和優化;另一方面,應凸顯學生的學習主體地位,盡可能鼓勵學生自主學習、自主探究、自主解決問題,以學生對知識的渴求為內生動力,讓學生獲得良好的學習能力,而不再是跟著教師步伐進行學習。另外,在教學中,教師還應高度落實教學評價,采用課堂評、課后評、作業評、表現評、參與評等多元化的評價形式來構建全面的、完整的數學概念學習評價體系,及時驗證教學模式的可行性,為教學實踐的優化完善提供思路,推動教育改革發展。