




摘 要:本文以一節“用無刻度直尺作圖”微專題課為例,在課堂教學中選擇適當的教學方式,因勢利導,實施調控,把課堂的“意外生成”作為寶貴的教學資源,促進了學生深度思考,營造師生互動、生生互動的生動活潑課堂,構建了有效的學習活動,促進了學生深度思考.
關鍵詞:課堂生成;學生思考;核心素養;幾何直觀
蘇聯著名教育家蘇霍姆林斯基曾說:“教育的技巧并不在于能預見到課堂的所有細節,而在于根據當時的具體情況,巧妙地在學生不知不覺之中做出相應的變動.”數學教學是一個動態變化發展的過程,也是師生之間交流互動的過程.在師生互動的課堂中,很多教師往往習慣于“步步為營”地設計自己的教學過程,不敢“節外生枝”.面對“突如其來”的課堂變化,教師需要能夠及時把握,因勢利導,適時調整預案,使教學活動達到更好的效果.近年來,除了常規的“尺規作圖”,又悄然出現了一類新的作圖方法——只用無刻度的直尺作圖.“尺規作圖”是指利用圓規和無刻度的直尺作圖,并且用無刻度的直尺畫圖,不能度量長度,也不能利用圓規作中點或垂線,直尺的作用僅僅是畫直線,這對學生提出了更高的要求,它不僅要求學生對圖形的性質有深層次的理解,還要求學生有一定的邏輯推理能力、空間想象能力和建模能力.筆者設計了一節“用無刻度直尺作圖”微專題課來嘗試突破難點,以培養學生的分析問題、解決問題的能力.
1 問題導入
如圖1所示,在菱形ABCD中,點P是BC的中點,僅用無刻度的直尺在圖1中畫出AD的中點H(要求:保留作圖痕跡,不寫作法).
【設計意圖】利用菱形中心對稱的性質,即菱形繞著對角線的交點旋轉180°,能與自身重合,故而要先找出對稱中心.如圖2所示,連接AC、BD相交于點O,連接PO,并延長PO交AD于點H,則H為AD的中點.直尺只能用來畫線,不能度量長度,這就要求學生能充分挖掘幾何圖形蘊含的性質,利用菱形的性質解決問題.
@amp;師:amp;@若點P是邊BC上的任意一點,能在AD邊上找到點H,使得DH=BP?
@amp;生:amp;@利用菱形的中心對稱性質,同理可找出點H.
@amp;師:amp;@如果這不是一個菱形,只是普通的平行四邊形,是不是也可以這樣解決?
@amp;生1:amp;@菱形是特殊的平行四邊形,利用剛才菱形的中心對稱性找出AD的中點H的方法,也可找出平行四邊形對邊的中點.
@amp;生2:amp;@老師,如果不是在對邊上找點H,而是在鄰邊上CD上找點H,使DH=BP,能找到嗎?
這個問題并非教師課前預設的,教師可引導學生思考這個問題.
2 調整預案
2.1 變式訓練1
為了讓學生思考更有方向性,筆者將剛才的問題具化為以下三個小問題.
問題1 如圖3所示,在菱形ABCD中,點P是BC的中點,僅用無刻度的直尺在圖3中畫出CD的中點H(要求:保留作圖痕跡,不寫作法).
問題2 如圖4所示,在平行四邊形ABCD中,點P是BC的中點,僅用無刻度的直尺在圖4中畫出CD的中點H(要求:保留作圖痕跡,不寫作法).
問題3 如圖5所示,在菱形ABCD中,點P不是BC的中點,僅用無刻度的直尺在邊CD上找一點H,使得DH=BP(要求:保留作圖痕跡,不寫作法).
#¥課堂生成:¥#在解決問題1時,有學生繼續用圖形中心對稱的思路考慮,但在作出對邊中點后就止步不前了;也有學生提出,在對邊AD上找中點H,利用的是菱形的中心對稱的性質,那在鄰邊上找中點為什么不能用軸對稱的思路呢?第一種思路該如何繼續?第二種思路是否可行?筆者決定放手讓他們自己解決.筆者將他們分為幾個學習小組,有相同思路的學生歸為一組,經過熱烈的討論,利用軸對稱解題的小組率先給出了方法,而用中心對稱解題的小組遇到了“瓶頸”.
@amp;生:amp;@如圖6所示,連接AC、DP相交于點E,連接BE并延長交CD于點H.
@amp;師:amp;@若E是邊AD中點,連接BD、AC,BD、AC相交于點O,那點O呢?
@amp;生:amp;@O是邊AC中點.
師:如何利用點E,找到CD的中點H?
@amp;生:amp;@我們知道,三角形三邊的垂直平分線相交于一點,三條角平分線相交于一點,三條中線也相交于一點.連接CE與OD交于點F,連接AF并延長交CD于點H(如圖7),則H為所求的點.
@amp;師:amp;@如果點P是平行四邊形ABCD中BC的中點,能找出鄰邊CD的中點H嗎?
@amp;生:amp;@連接AC與BD交于點O,連接PO并延長交AD于點E,連接CE交OD于點F,連接AF并延長交CD于點H(如圖8),則H為所求的點.
@amp;師:amp;@問題3如何解決?
@amp;生:amp;@連接AC、DP,它們相交于點I,連接BI交CD于點H(如圖9),則H為所求的點.
評析:教學內容是落實教學目標、發展核心素養的載體,在教學中需要對教學內容進行整體分析,幫助學生用整體的、聯系的、發展的眼光看問題,形成科學的思維習慣,發展核心素養.本題的解決極大地激發了學生探索問題的興趣.在問題1解決的基礎上,問題2、問題3逐一解決,學生感受到極大的成就感,此時筆者趁熱打鐵拋出了預設的變式訓練題.
2.2 變式訓練2
問題4 如圖10所示,點P是BC中點,在菱形對角線BD上找兩個點E、F,使BE=DF.
學生思考片刻后,覺得肯定要用到中心對稱的性質或軸對稱的性質,但又覺得無從下手.
@amp;師:amp;@可以嘗試逆向思維,假如你已經找到了E、F兩點,從圖形上可以發現什么結論?
@amp;生:amp;@如圖11所示,若BE=DF,那么必然有△ABE≌△CDF,進而可得△ABP≌△CDQ,所以BP=DQ.于是,只要在AD上找一點Q,使DQ=BP.連接AC交BD于點O,連接PO并延長交AD于點Q,連接AP、CQ分別交BD于點E、F,則E、F為所求兩點(如圖12).
@amp;師:amp;@如果點P不是中點,還能找到點E與點F嗎?
@amp;生:amp;@由之前的分析已經可以得出,P在BC上任意一個位置,都能找到相應的點Q,使DQ=BP,同樣方法可以找到E、F兩點.
@amp;師:amp;@通過本題的解決,我們能得到什么經驗?
@amp;生:amp;@一道題從已知條件無法入手時,不妨采取逆向思維,如果從結論成立進行倒推,往往能找到解題思路.換個方向,換個角度,以退為進,是解決問題的一個重要思想.
3 教后反思
(1)課堂教學是一個動態的、開放的、不斷生成的過程.學生的回答不一定符合教師的課前預設,這時教師應該順著學生的思路,與學生一起探索研究,引導學生獨立思考,從多角度、多層次去揭示數學概念的本質,逐步感悟數學思想與方法,把課堂的即時生成當作錘煉學生思維能力的好素材.
(2)用無刻度的直尺作圖不僅僅是一種簡單的操作,更是一種數學思考和數學探究的過程.利用無刻度的直尺作圖,能夠較好地鍛煉學生分析、判斷的思維能力.當今的數學課堂,許多教師僅僅把數學知識、方法當作數學解題的一種技能,沒有與學生一起去探究“為什么”,不能從多角度、多層次去揭示數學概念的本質,這種只講結果、不講過程的方法往往會泯滅學生智慧的火花.教師在備課時如果能多思考,多挖掘,多問一個“為什么”“如果這樣呢”,那么課堂教學的內容就會很豐富,數學的思維活動也就會得到充分的展開.
(3)數學知識的教學,要注重知識的“生長點”與“延伸點”,把每堂課教學的知識置于整體知識的體系中,注重知識的結構與體系,引導學生感受數學的整體性,體會對于某些數學知識可以從不同角度加以分析,從不同層次進行理解.英國哲學家穆勒(J.S.Mill)說過:“天才只能在自由的空氣里自由自在呼吸.教師要給學生創設一個‘海闊憑魚躍,天高任鳥飛’的廣闊發展時空,才能使智慧得以生成,創新得以實現,學生才能不斷在生成中得以發展.” 在這個過程中,學生新想法、新問題、新思維都是來源于學生的實際.每位教師應想學生之所想,急學生之所急,充分尊重每一位學生,隨時接住學生拋過來的“球”,讓不同的學生在數學上得到不同的發展.
*基金項目:江蘇省中小學教學研究第十五期立項課題“真實情境下發展初中生幾何直觀素養的實踐研究”(項目編號:2023JY15L63).