肖寶瑩 廖健琳



[摘 要]文章以人教版初中數(shù)學“課題學習? ?圖案設(shè)計”一課的教學為例,引導學生從壯錦基本圖形的形成和設(shè)計中體會平移、旋轉(zhuǎn)、軸對稱等圖形變化,感受數(shù)學圖案設(shè)計之美,增強審美能力和對圖形的賞析和設(shè)計能力,為民族文化融入民族地區(qū)初中數(shù)學課堂、弘揚壯族文化提供借鑒與建議。
[關(guān)鍵詞]壯錦;初中數(shù)學;圖案設(shè)計;圖形變化
[中圖分類號]? ? G633.6? ? ? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2024)09-0046-03
民族地區(qū)初中數(shù)學課堂作為培育少數(shù)民族學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的重要陣地,在其中滲透民族文化教育越來越受到關(guān)注。壯族是我國最大的少數(shù)民族,壯族文化是我國少數(shù)民族文化的瑰寶之一,蘊含著豐富的數(shù)學元素。下面筆者以人教版初中數(shù)學“課題學習? ? 圖案設(shè)計”一課為例,談?wù)勗诔踔袛?shù)學課堂教學中融入壯族文化的方法,在幫助學生理解和掌握數(shù)學學科知識的同時,促進學生對民族文化的理解和熱愛。
一、教材及學情分析
人教版初中數(shù)學教材在七年級下冊“相交線與平行線”一章中安排了平移以及利用平移進行圖案設(shè)計的內(nèi)容,在八年級上冊“軸對稱”一章中安排了軸對稱以及利用軸對稱進行圖案設(shè)計的內(nèi)容。在學生全面掌握了平移和軸對稱知識的基礎(chǔ)上,九年級教材進一步引入旋轉(zhuǎn)的知識,層層遞進,為圖案設(shè)計提供更豐富的理論知識和實踐經(jīng)驗。
壯錦中蘊含著豐富的基本圖形,這些基本圖形經(jīng)過變化形成絢麗多彩的圖案。以壯錦素材為抓手,讓學生從熟悉的情境出發(fā),通過圖案設(shè)計,直觀感知圖形變化的異同點,感受數(shù)學圖案設(shè)計之美,體悟數(shù)學與生活文化息息相關(guān),進而加強對壯族文化的認同感和自豪感,產(chǎn)生傳承和發(fā)展本民族文化的興趣。
本課的學習者是九年級學生,首先,他們對平移、軸對稱、旋轉(zhuǎn)等圖形變化知識已有一定的了解,為圖案設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。但對于一個比較復雜的圖形,若要分析出圖形的變化過程還需要教師的啟發(fā)。學生思維活躍、知識面廣、好奇心和求知欲強,樂于接受挑戰(zhàn),容易接受新鮮事物,對計算機的應用比較熟練,對動手操作的活動興趣很高,具備一定的學習資源搜集能力,因此本節(jié)課選擇在計算機網(wǎng)絡(luò)教室環(huán)境下開展。其次,學生合作探究的學習習慣基本養(yǎng)成,因而能有效地進行小組合作學習。圖案設(shè)計看似簡單,但每個學生運用圖形變化知識的水平和利用計算機進行圖案設(shè)計的熟練程度不一致,因此完成情況也會存在差異。基于以上分析,確定本節(jié)課的教學難點為:通過將基本圖形進行平移、旋轉(zhuǎn)、軸對稱等圖形變化,設(shè)計出和諧、豐富、美觀的圖案。
二、教學設(shè)計
(一)創(chuàng)設(shè)情境,視頻導入
組織學生觀看《跟著總書記游中國——壯錦篇》和學校開展的校本活動《傳承千年技藝,織就五彩壯錦》視頻,賞析壯錦圖案并尋找當中蘊含的數(shù)學知識。
【教學說明】巧用壯錦,引入本節(jié)課的內(nèi)容。南寧市第三中學曾邀請壯錦傳承人入校講學,講述壯錦的編織過程和圖案寓意,并通過互動學習讓學生真切感知壯錦傳統(tǒng)工藝。從校本課程出發(fā),引導學生回顧舊知,鞏固知識點;借助視頻引入,通過壯錦和校本課程的聯(lián)動,增強學生的民族自豪感,激發(fā)學生對壯錦的深入探索和研究興趣,引出利用圖形變化組合設(shè)計壯錦的課題;同時,復習利用平移和軸對稱設(shè)計圖案的知識。如此,引導學生學會用數(shù)學眼光觀察世界,并對本節(jié)課產(chǎn)生濃厚的學習興趣。
(二)交流分享,理解本質(zhì)
提問1:請觀察這些美麗的壯錦圖片(如圖1)。你能利用平移、旋轉(zhuǎn)、軸對稱等圖形變化分析圖2中各個圖案的基本圖形和形成過程嗎?
生1:我認為圖2(1)是半個臉譜通過軸對稱形成的。
師:所以你認為這個臉譜圖案的基本圖形是什么?
生1:是半個臉譜。
師:圖2(2)的基本圖形和形成過程是怎樣的?
生2:它是由一個三角形先對折,再把兩個三角形往右平移兩次得到的;基本圖形是三角形。
生3:也可以將第一列的兩個三角形看作一組向右平移兩次得到。
師:也就是說,我們既可以把一個三角形看成基本圖形,通過軸對稱和平移得到,也可以把一組兩個三角形看成基本圖形,通過平移得到。
生4:也可以把第一行三個三角形看成一個基本圖形,通過軸對稱得到。
師:同學們能舉一反三,真棒!同一個圖案可看成不同的基本圖形通過不同的變化得到。那么誰來描述一下圖2(3)的基本圖形和形成過程?
生5:它是由一個六邊形繞中心順時針旋轉(zhuǎn)60度5次得到的。
生6:也可以是逆時針旋轉(zhuǎn)。
師:為什么是60度呢?
生7:因為轉(zhuǎn)了6次回到原點,轉(zhuǎn)了一個周角。
師:同學們的表達越來越嚴謹了。我們在描述旋轉(zhuǎn)的時候要描述清楚旋轉(zhuǎn)的三要素。
提問2:對于比較復雜的圖形(如圖3),同學們能分析出它們是將哪種基本圖形經(jīng)過了哪些圖形變化后得到的嗎?
學生討論、分享,找出不同的基本圖形,并通過動畫感受圖案的形成過程。
【教學說明】以學生比較熟悉的民族圖案為背景探究數(shù)學規(guī)律,降低學生理解的困難。從提問1到提問2,圖案的復雜程度逐步加深。學生觀察圖案,對圖案進行操作,將基本圖形從圖案中分離出來,感受壯錦圖形的形成過程,即由基本圖形通過平移、軸對稱和旋轉(zhuǎn)中的一種或幾種變化而形成;同時,學會用數(shù)學語言表達現(xiàn)實世界,愿意傾聽、思考、表達、質(zhì)疑。該教學環(huán)節(jié)讓學生感受到壯族文化的美、數(shù)學的美以及壯族文化與數(shù)學的聯(lián)系,提升了學生的民族自豪感。
(三)合作探究,實踐應用
小組活動1:學生觀看操作視頻后,利用圖形變化組合設(shè)計出新的圖案;設(shè)計完成后,小組直播演示圖形變化過程(如圖4)。
【教學說明】在活動1中,教師展示圖案設(shè)計的操作視頻,引導學生發(fā)揮想象力進行圖案設(shè)計,并借助計算機通過圖形變化(平移、軸對稱和旋轉(zhuǎn)) 中的一種或幾種,設(shè)計出稱心如意的圖案,為圖案設(shè)計提供技術(shù)支撐;學會欣賞利用平移、旋轉(zhuǎn)、軸對稱的變化組合設(shè)計的圖案。
小組活動2:小組成員根據(jù)教師提供的資源包,整理可用素材,大膽想象、設(shè)計并實施壯錦設(shè)計方案,開展合作交流,相互協(xié)作,共享成果,說明設(shè)計的思路與意圖等。
【教學說明】在活動2中,教師指導學生選取基本圖形并利用圖形變化組合設(shè)計出優(yōu)美的壯錦圖案(如圖5)。學生利用資源包以及希沃白板進行制作,通過希沃白板的拍照上傳功能展示小組作品。學生借助計算機進行設(shè)計更有效便捷,設(shè)計出來的壯錦更美觀,在動手實踐中體會圖形變化在現(xiàn)實生活中的應用。
小組活動3:學生通過小組討論投票選出“最美設(shè)計獎”和“最具創(chuàng)意獎”。
【教學說明】讓學生利用問卷星參與投票,通過不同的評價方式激發(fā)學生學習的熱情與積極性,讓學生獲得成功的體驗。學生普遍有濃厚的學習興趣,在學習過程中參與度高;積極思考,逐步提高數(shù)學表達和交流能力;自覺養(yǎng)成應用數(shù)學知識解決實際問題的意識,增強綜合應用能力;能公平公正地進行自評和互評,在評價過程中認真、負責、有誠信。
(四)總結(jié)提升,活動升華
提問3:請大家仔細觀察我們共同設(shè)計的壯錦圖案,它們在外形上有怎樣的美感?
提問4:今天我們一起設(shè)計了美麗的壯錦圖案,大家有什么收獲?
【教學說明】教師通過提問帶領(lǐng)學生一起進行知識梳理;播放壯錦現(xiàn)代化發(fā)展視頻,借助壯錦發(fā)展與時俱進的視頻來激勵學生。通過主題升華,讓學生再次感受到壯族文化的內(nèi)在美,從而喚起對壯族勞動人民的敬佩之情。
(五)課后學習
1.將完成的壯錦設(shè)計上傳到班級QQ群,并分享制作過程。
2.根據(jù)資源包或者上網(wǎng)搜集到的壯錦材料,從圖形變化的角度講解壯錦涉及的圖形變化;各小組撰寫一篇關(guān)于壯錦圖形變化的小論文,感興趣的同學可以用計算機軟件嘗試編寫織錦工序的程序。
【教學說明】課后拓展研究可開闊學生視野,進一步加深學生對平移、軸對稱、旋轉(zhuǎn)等圖形變化的理解。在課后作業(yè)中,讓學生選擇自己感興趣并擅長的題目,幫助學生獲得成功的體驗;通過動手實踐的課后作業(yè),讓學生感受不同形式的圖案設(shè)計方式,激發(fā)學生利用數(shù)學知識進行創(chuàng)作的潛力,增強學生的學習興趣。布置借助信息技術(shù)設(shè)計精美圖案的作業(yè),讓學生在觀察及設(shè)計圖案的過程中體驗數(shù)學美。
三、小結(jié)
本課結(jié)合壯族聚居地區(qū)的民族特色,在初中數(shù)學課堂教學中滲透壯族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化瑰寶——壯錦,在體現(xiàn)民族文化特色的同時,激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生的學習積極性。這樣的課堂設(shè)計融入了壯族的文化特色,使學生在學習過程中加深了對壯族文化的了解以及熱愛民族、熱愛家鄉(xiāng)的情感。課始,從學生身邊的校本課程出發(fā),通過壯錦和校本課程的聯(lián)動,增強學生的民族自豪感,激發(fā)學生對壯錦的深入探索和研究興趣,引出利用圖形變化設(shè)計壯錦的課題;接著,自然引用壯錦素材,復習利用平移和軸對稱設(shè)計圖案的知識,讓學生體會某些復雜圖形是基本圖形經(jīng)過圖形變化(平移、軸對稱和旋轉(zhuǎn)) 而形成的,這樣的圖形具有和諧美和對稱美,使學生學會用數(shù)學的眼光觀察世界,體會數(shù)學與生活的聯(lián)系。最后,通過計算機軟件進行壯錦圖案的設(shè)計,有助于學生獲得成功的體驗,體會到信息技術(shù)對文化傳承起到的技術(shù)支撐作用,同時讓學生再次感受壯族文化的內(nèi)在美,從而喚起對壯族勞動人民的敬佩之情。
將民族文化融入數(shù)學課堂,使學生在學習數(shù)學的過程中受到文化的熏陶,是一個潛移默化的過程。如何挖掘民族文化素材,因地、因時制宜,讓學生在學習數(shù)學的過程中受到民族文化的熏陶和感染,是教師不懈的追求。