郭永勝 黃秀旺
課堂提問是一門藝術(shù),也是一種有效的教學(xué)方式,在數(shù)學(xué)教學(xué)中有著極其重要的作用。在教學(xué)中,問題設(shè)得好,設(shè)得巧,不僅能點(diǎn)燃學(xué)生思維的火花,激發(fā)學(xué)生的求知欲,而且能挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,促進(jìn)學(xué)生思維力生長(zhǎng)。本文以蘇科版九年級(jí)上冊(cè)“2.4 圓周角”第一課時(shí)的教學(xué)過程為例,分享筆者對(duì)“如何設(shè)計(jì)問題,促進(jìn)學(xué)生思維力生長(zhǎng)”的一些想法。
一、教學(xué)實(shí)錄
1.情境創(chuàng)設(shè)。
問題:足球訓(xùn)練場(chǎng)上教練在球門前畫了一個(gè)圓圈,進(jìn)行無人防守的射門訓(xùn)練,如圖1(1),甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員分別在C、D兩地,他們爭(zhēng)論不休,都說自己所在位置對(duì)球門AB的張角大。如果你是教練,請(qǐng)?jiān)u一評(píng)他們兩個(gè)人,誰的位置對(duì)球門AB的張角大。
生1:我覺得點(diǎn)C位置比較正,點(diǎn)D位置比較偏,點(diǎn)C的張角比點(diǎn)D大。
生2:我覺得兩個(gè)位置對(duì)球門AB的張角一樣大。
師:又來了一名運(yùn)動(dòng)員丙,要想對(duì)球門AB的張角與甲、乙一樣,你覺得應(yīng)該站在什么位置?
生3:應(yīng)該站在圓弧上。(在圖1(2)中畫出丙的位置點(diǎn)Q。)
師:你能給出這樣判斷的依據(jù)嗎?(學(xué)生陷入思考,給不出推理依據(jù)。)
師:我們通過今天的學(xué)習(xí)來解決這個(gè)問題。
2.提煉概念。
師:觀察圖1中的∠C、∠D,與我們已經(jīng)學(xué)習(xí)的圓心角有什么不同?
生4:頂點(diǎn)在圓心的角是圓心角,而這兩個(gè)角的頂點(diǎn)在圓上,不在圓心。
師:你能再畫兩個(gè)具有相同特征的角嗎?
(生4板演展示圖2。)
師:老師這邊也畫了幾個(gè)角(圖3),你覺得與圖1中的∠C、∠D的特征一樣嗎?
生5:我覺得只有圖3(4)中的角和∠C、∠D是一類的,都在圓的里面,而圖3(1)中角的頂點(diǎn)不在圓上,圖3(2)中角在圓的外面,圖3(3)中的角的一部分在圓的外面。
師:你能再完善一下圖形的特征嗎?
生5:頂點(diǎn)在圓上,邊與圓相交。
師:這樣的角我們稱之為圓周角,你能給圓周角下個(gè)定義嗎?
生5:頂點(diǎn)在圓上,并且兩條邊都和圓相交的角叫作圓周角。
(教師板書課題及圓周角定義。)
3.探索性質(zhì)。
【片段1】
師:畫出弧BC所對(duì)的圓心角和圓周角,并思考這樣的圓心角有多少個(gè),圓周角有多少個(gè)。
生6:弧BC所對(duì)的圓心角只有一個(gè),圓周角有無數(shù)個(gè),看我畫的圖。(投影展示圖4。)
師:弧BC所對(duì)的圓周角有無數(shù)個(gè),你能為它們分類嗎?可以小組交流。
生7:連接BC,構(gòu)造三角形,以三角形的形狀分類,分為鈍角三角形、銳角三角形、直角三角形,比方說:△A1BC是鈍角三角形,△A3BC是銳角三角形。
師:哇!你結(jié)合了我們對(duì)三角形的分類標(biāo)準(zhǔn),想法非常好。但我還有個(gè)問題,這個(gè)直角三角形你能在圖中畫出來嗎?
生7:過B點(diǎn)作BC的垂線,交⊙O于點(diǎn)E,連接CE即可。
師:太好了,你對(duì)幾何圖形的聯(lián)想能力很強(qiáng)。
(突然有一位同學(xué)興奮地舉手。)
生8:老師,他的分類雖然行,可是我覺得沒有和圓的知識(shí)聯(lián)系起來,所以我想用圓心和圓周角的位置不同來分類,分別是圓心在圓周角的邊上,圓心在圓周角的內(nèi)部,圓心在圓周角的外部,并且這種分類的圖形也比較容易畫出來。這就是我畫的圖形。(投影展示圖5。)
師:大家覺得哪種分類標(biāo)準(zhǔn)更符合圓的圖形特征呢?
生(眾):第二種。
師:好!我們以圓心與圓周角的位置關(guān)系進(jìn)行分類:圓心在角的邊上、角的內(nèi)部、角的外部。(利用幾何畫板動(dòng)態(tài)演示。)
師:請(qǐng)大家看看以上兩種分類之間有什么聯(lián)系。希望大家課后思考這個(gè)問題!
【片段2】
師:弧BC所對(duì)的圓周角有無數(shù)個(gè),我們已經(jīng)將它們進(jìn)行了分類,你認(rèn)為我們接下來還要研究什么?
生(眾):這些角的大小關(guān)系。
師:你們認(rèn)為這些圓周角的大小關(guān)系是什么。動(dòng)動(dòng)手,測(cè)一測(cè)。
生9:我測(cè)量了好幾個(gè),發(fā)現(xiàn)它們的度數(shù)一樣,所以我覺得這些圓周角的度數(shù)不變。
師:這個(gè)發(fā)現(xiàn)很好!我們?cè)賮砜纯催@些圓周角和弧BC所對(duì)的圓心角有什么關(guān)系呢。
生10:我經(jīng)過測(cè)量,發(fā)現(xiàn)弧BC所對(duì)的圓周角等于弧BC所對(duì)圓心角的一半。
(教師先把這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)寫下來,同時(shí)借助幾何畫板分別度量出每個(gè)角的度數(shù),肯定學(xué)生的這個(gè)發(fā)現(xiàn),激發(fā)學(xué)生驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)的求知欲。)
師:怎么驗(yàn)證我們的發(fā)現(xiàn)呢?
生11:我們的發(fā)現(xiàn)有兩個(gè):1.同弧所對(duì)的圓周角相等;2.同弧所對(duì)的圓周角等于該弧所對(duì)圓心角的一半。這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)中只要驗(yàn)證了第二個(gè),那么第一個(gè)就自然成立。所以我覺得應(yīng)該首先來驗(yàn)證同弧所對(duì)的圓周角等于圓心角的一半。
師:想法不錯(cuò)!可是一條弧所對(duì)的圓周角有無數(shù)個(gè),那我們?cè)趺磥眚?yàn)證呢?
生12:剛才我們把這無數(shù)個(gè)圓周角分成了3種情況,可以分情況去證明。
師:你認(rèn)為應(yīng)該從哪種情況入手呢?
生12:我覺得先從最特殊的情況證明吧,就是當(dāng)圓心在圓周角的邊上時(shí)(如圖6(1))。
師:現(xiàn)在大家根據(jù)這位同學(xué)給出的想法先思考一下。
(給每一名學(xué)生思考的時(shí)間,等待2分鐘后,請(qǐng)學(xué)生回答,教師板書。)
生13:在⊙O中,
∵OA=OB,
∴∠A=∠B。
在△OAB中,
∵∠BOC=∠A+∠B,
∴∠A=[12]∠BOC。
師:其他兩種情況如何驗(yàn)證呢?大家可以小組交流一下。
(在學(xué)生思考交流的時(shí)候,教師到每個(gè)小組,捕捉學(xué)生的想法或了解學(xué)生遇到的難點(diǎn)。其實(shí)這兩種情況的驗(yàn)證還是有一些難度的,學(xué)生一時(shí)沒有完整的思路也不必著急,可以先從他們已有的想法入手,逐漸深入。)
師:我們?cè)诮鉀Q從一般到特殊的圖形問題時(shí),大家還記得通常的研究方法嗎,能類比試試嗎?
生14:我接下來想解決圓心在圓周角內(nèi)部的情況。首先過點(diǎn)A作直徑AD(如圖7),這樣就出現(xiàn)了第一種情況的圖形,可以利用第一種情況的結(jié)論證明。
可得:∠BAD=[12]∠BOD,∠CAD=[12]∠COD,
從而∠BAD+∠CAD=[12]∠BOD+[12]∠COD
=[12](∠BOD+∠COD),即∠BAC=[12]∠BOC。
師:這個(gè)想法很好,找到了兩種情況之間的聯(lián)系,大家為他鼓掌!第三種情況又怎么解決呢?
生15:我根據(jù)剛才第二種情況的解法,過點(diǎn)A作直徑AD(如圖8),也出現(xiàn)了第一種情況的圖形,可得:∠BAD=[12]∠BOD,∠CAD=[12]∠COD,
從而∠BAD-∠CAD=[12]∠BOD-[12]∠COD
=[12](∠BOD-∠COD),即∠BAC=[12]∠BOC。
師:到這里,我們已經(jīng)證實(shí)了最初的發(fā)現(xiàn),誰來總結(jié)一下。
生16:同弧所對(duì)的圓周角等于圓心角的一半;同弧所對(duì)的圓周角相等。
師:我們回頭評(píng)一評(píng)問題中兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員的射門角度大小如何,你的依據(jù)是什么?
生17:兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員的射門角度∠C、∠D一樣大,因?yàn)橥∷鶎?duì)的圓周角相等。
二、課后反思
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中指出:數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng),特別是課堂教學(xué)應(yīng)激發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,引發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思考,激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。教師作為組織者、引導(dǎo)者,可以通過設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膯栴},激發(fā)學(xué)生好奇心,促進(jìn)學(xué)生思維力生長(zhǎng)。
1. 精心預(yù)設(shè)課堂問題。
教師在備課時(shí),就要對(duì)課堂提問進(jìn)行預(yù)設(shè),在預(yù)設(shè)問題時(shí),要思考幾個(gè)方面:(1)從知識(shí)內(nèi)容考慮,如何抓住重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。本節(jié)課圓周角的定義是一個(gè)重點(diǎn),筆者通過設(shè)計(jì)一系列問題,引導(dǎo)學(xué)生自主探究出圓周角的特征。(2)從學(xué)生情況考慮,充分認(rèn)識(shí)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)習(xí)慣有清晰的判斷。如在圓周角定義形成時(shí),學(xué)生往往對(duì)圓周角的特征理解不深刻,所以筆者添加了一個(gè)辨析問題,鞏固概念。(3)學(xué)生是否具備學(xué)習(xí)新知識(shí)所需的知識(shí)與技能或相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)。如在“圓周角”的教學(xué)設(shè)計(jì)中,為了讓學(xué)生體會(huì)圓周角的定義,筆者創(chuàng)設(shè)了一個(gè)足球運(yùn)動(dòng)員射門訓(xùn)練的情境,這也是學(xué)生比較熟悉的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。
2. 靈活處理生成問題。
課堂教學(xué)的成功基于課前的精心設(shè)計(jì),但課堂的精彩之處往往在于教師引導(dǎo)學(xué)生智慧處理教學(xué)過程中的生成問題。所以提問不能僅局限于課前設(shè)計(jì)的問題,學(xué)生是一個(gè)個(gè)鮮活的思維個(gè)體,預(yù)設(shè)不可能將課堂中出現(xiàn)的所有問題都考慮在內(nèi),所以教師的預(yù)設(shè)也要具備一定的彈性,要能接納和吸收學(xué)生在課堂上生成的新問題。如本節(jié)課在設(shè)計(jì)圓周角如何分類時(shí),預(yù)設(shè)的答案是“以圓心與圓周角的位置”為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,而在課堂上有學(xué)生給出“以三角形是銳角、直角、鈍角三角形”為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,這時(shí)立刻就生成了一個(gè)問題“兩種分類之間有什么聯(lián)系”,把學(xué)生的思維引向深入。課堂生成是一種教學(xué)資源,是學(xué)生全身心投入的表現(xiàn),是師生、生生對(duì)話、碰撞激起的智慧火花。
3.課堂提問巧“留白”。
“留白”一詞指書畫藝術(shù)創(chuàng)作中為使整個(gè)作品畫面、章法更為協(xié)調(diào)精美而有意留下相應(yīng)的空白,留有想象的空間。數(shù)學(xué)課堂提問“留白”可以增加學(xué)生探索的欲望和動(dòng)力,拓寬學(xué)生思維的廣度和深度。如在本節(jié)課的引入環(huán)節(jié),筆者通過“射門”訓(xùn)練,在規(guī)定的圓弧上什么位置射門最好,學(xué)生只能憑借自己的感覺給出判斷,但不能說明判斷的理由。學(xué)生急切地想知道原因,這時(shí)教師乘勝追擊:“你們一定很想知道原因,我們就通過今天的學(xué)習(xí),一起來尋找答案吧!”有些問題由于時(shí)間原因可以問而不答,留給學(xué)生更多的思維空間。如在圓周角的分類時(shí),得到兩種分類標(biāo)準(zhǔn)之后,提出:“請(qǐng)大家看看,以上兩種分類之間有什么聯(lián)系?希望大家課后思考這個(gè)問題!”這樣的問題引導(dǎo)學(xué)生課后繼續(xù)探索。
筆者通過“課前設(shè)計(jì)—教學(xué)實(shí)踐—課后反思”,不斷地探索提高學(xué)生思維力的方法。但學(xué)生思維力生長(zhǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展的過程,如何根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出有效的問題,引領(lǐng)學(xué)生思維走向深入,是每一位數(shù)學(xué)教師需要不斷思考的課題。
(作者單位:1南京市天景山中學(xué),2南京市竹山中學(xué))
本文系南京市江寧區(qū)初中數(shù)學(xué)鄉(xiāng)村骨干教師培育站研修項(xiàng)目“基于初中生思維力生長(zhǎng)的問題導(dǎo)學(xué)式課堂教學(xué)”的研究成果。