【摘要】微專題設(shè)計是一種教與學(xué)的新模式。通過對一些知識點做深入的系列化研究,找到學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的薄弱點和思維的拐點,以“小”見“大”,培養(yǎng)學(xué)生的直觀感知能力;由“表”及“里”,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力“;精”益求“精”,培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
【關(guān)鍵詞】微專題;設(shè)計案例;初中數(shù)學(xué)
【中圖分類號】G633.6 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009(2020)83-0041-04
【作者簡介】陳冬,江蘇省張家港市妙橋中學(xué)(江蘇張家港,215615)副校長,高級教師,江蘇省特級教師。
初中數(shù)學(xué)微專題是常規(guī)數(shù)學(xué)教學(xué)的一種補充。它強調(diào)立足于學(xué)生實際和學(xué)習(xí)要求,對一些問題進行仔細梳理、篩選與提煉,從中遴選出切入口小、針對性強、角度新的微型問題進行突破,以達到相關(guān)教學(xué)目標(biāo)?;谶@樣的特點,筆者以為,微專題中,“微”只是形式,
“?!辈攀瞧浔举|(zhì)。微專題設(shè)計,不宜標(biāo)新立異,而應(yīng)有機穿插,以“小”見“大”,旨在對常規(guī)教學(xué)做補充。為此,微專題的設(shè)計應(yīng)更符合學(xué)生實際,例如可以從初中數(shù)學(xué)教學(xué)中“考點”的細化、“知識點”的延伸、“易錯易混點”的辨析、
“思維角度”的轉(zhuǎn)換、“邊緣知識”的滲透等角度去研究與設(shè)計微專題。此外,微專題教學(xué)還有利于學(xué)生相關(guān)能力的培育,筆者從自己的實踐出發(fā),現(xiàn)舉例如下。
一、培養(yǎng)學(xué)生直觀感知能力
微專題1:銳角三角函數(shù)的應(yīng)用。
筆者的大體設(shè)計如下:
首先,給學(xué)生提供如圖1所示的兩塊三角板(其中BC=EF),由學(xué)生進行拼接,引出本節(jié)課的主題圖(圖2和圖3);
其次,分別給圖2和圖3中三角形的角度與邊長賦值,讓學(xué)生求其他邊長。例如在圖2中,已知∠A=30°,∠BDA=45°,問:若BD=2,則能求出其他的邊長嗎?若AB=2呢?
最后,給出一道拓展題,供學(xué)生研討。
如圖4,在一筆直的海岸線上有A、B兩個觀測站,A在B的正西方向,AB=2km,從A測得船C在北偏東56°的方向,從B測得船C在北偏西20°的方向,求船C確到0.1km)。(sin56°≈0.83,cos56°≈0.56,tan56°≈1.48,sin20°≈0.34,cos20°≈0.94,tan20°≈0.36)
【設(shè)計意圖】數(shù)學(xué)教學(xué)專家羅增儒教授在《解題學(xué)引論》中提出:“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,所積累的知識經(jīng)驗經(jīng)過加工,會得出有長久保存價值或基本重要性的典型結(jié)構(gòu)與重要類型——模式,將其有意識地記憶下來,并作有目的的簡單編碼。當(dāng)遇到一個新問題時,我們辨認(rèn)它屬于哪一類基本模式,聯(lián)想起一個已經(jīng)解決的問題,以此為索引,在記憶貯存中提取出相應(yīng)的方法來加以解決,這就是模式識別的解題策略?!绷_教授這里說的“模式”,筆者的理解就是指數(shù)學(xué)模型。因此,在平時數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們要提醒學(xué)生重視數(shù)學(xué)模型,注意積累和運用數(shù)學(xué)模型,從而提高解題能力。本案例從學(xué)生十分熟悉的兩塊三角板入手,通過拼接逐漸發(fā)展變化形成“主題圖”,在“主題圖”變化的過程中,不僅發(fā)展了學(xué)生的直觀感知與思維能力,而且讓學(xué)生思考如何解決此類問題。找到了解決此類問題的關(guān)鍵,總結(jié)出了解決此類問題的策略,學(xué)生解決此類問題的能力才能得到提升。
二、培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力
微專題設(shè)計往往從根源上一挖到底,將某一類問題研究透徹,使學(xué)生對這類問題能有一個清晰而透徹的認(rèn)識,也使學(xué)生的學(xué)習(xí)能由橫向上的“細致”走向縱向上的“深入”。由此,微專題設(shè)計要由“表”及“里”,著力培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。
微專題2:圖形的翻折。
筆者的大體設(shè)計為:
先帶領(lǐng)學(xué)生回顧如何找出對稱點、利用對稱性畫出翻折后的圖形、翻折后圖形的性質(zhì)等已學(xué)知識,再精選例題進行講解。
例1:(1)如圖5,在Rt△ABC中,∠ACB=0°,∠A<∠B,CM為斜邊上的中線,將△ACM沿著直線CM折疊,點A落在點D處,若CD⊥AB,則∠A=_______°。
(2)如圖6,長方形紙片ABCD的長為9,寬為3,將其折疊,使點D與點B重合,求折疊后DE的長。
例2:如圖7,已知矩形ABCD,將△BCD對角線BD折疊,點C落在點E處,BE交AD于點F。根據(jù)圖形,先畫出翻折后的圖形,你能發(fā)現(xiàn)圖中有哪些因翻折而產(chǎn)生的相等的角和線段?
(1)若∠ADE=40°,則∠EBD=_______°;
(2)若AB=4,BC=8,求AF的長度;
(3)連AE,求證:AE∥BD。
延伸思考:
(4)在(2)的情況下,S△AEF=_______;
(5)延長BA、DE相交于點G,聯(lián)結(jié)GF并延長交BD于點H,求證:GH垂直平分BD。
【設(shè)計意圖】本案例要求學(xué)生能理解圖形翻折的直觀意義,認(rèn)識平面圖形翻折的過程,在實例中理解軸對稱的意義。根據(jù)要求能畫出依線翻折后的圖形,知道翻折后圖形的形狀、大小保持不變,能運用翻折后的圖形的性質(zhì)解決數(shù)學(xué)問題,提高學(xué)生解綜合問題的能力。例1的第(1)小題,先顯示翻折圖形,問學(xué)生這個圖是如何作出來的,教師演示作圖過程。第(2)小題可以師生互動完成作圖,通過動態(tài)演示,達到直觀效果,也啟發(fā)學(xué)生由翻折后圖形的性質(zhì)作為已知條件解決本題。例2第(1)小題是相關(guān)角度的計算,第(2)小題是相關(guān)線段的計算,第(3)小題是相關(guān)幾何證明。這三個小題都圍繞“折疊的性質(zhì)”展開,折疊是一種對稱變換,屬于軸對稱。折疊前后圖形形狀、大小不變,只是位置變化,對應(yīng)邊、對應(yīng)角相等。思考題屬于提高部分。第(1)題與面積相結(jié)合,兩個三角形是同高,面積之比等于底之比;第(2)小題需要用到“線段垂直平分線的判定定理”。本案例看似是簡單的“圖形翻折”,但就“圖形翻折”深挖,層層推進,不僅讓學(xué)生看到了“圖形翻折”的很多知識,而且也利用“圖形翻折”漸漸地培養(yǎng)了學(xué)生邏輯推理能力。
三、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力
微專題設(shè)計的一個明顯特征就是“精”,主要體現(xiàn)在精選例題,讓學(xué)生就題目的不同特點選擇不同的方法,提高選擇合適方法解決問題的能力;精準(zhǔn)練習(xí),讓學(xué)生去悟透其包含的數(shù)學(xué)思想方法,從中獲得一定的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。因此微專題要設(shè)計“精”益求“精”,培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
微專題3:動態(tài)問題中的相似三角形——全等變換與相似三角形。
筆者設(shè)計了4個環(huán)節(jié)6道例題來進行此微專題的教學(xué)。
(1)課前導(dǎo)學(xué)。
例1:如圖8,在△ABCA中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,將△ACD沿AD折疊,使點C落在斜邊AB上的點E處。則線段CD的長度為。
例2:如圖9,△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3。將直角△ABC繞點C按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°到△A1B1C位置,再將△A1B1C沿射線CB平移到△A2B2C1位置,若點B2恰好落在AB上,則平移的距離是。
(2)典例導(dǎo)悟。
例3:如圖10,將△ABC繞著頂點C按順時針方向旋轉(zhuǎn)得到△A′B′C,旋轉(zhuǎn)角度為α(0<α<180°),連接AA′,BB′,射線BB′交AC于點M,交AA′于點N。求證:AM/BM=MN/MC。
例4:如圖11,△ABC為等邊三角形,其邊長為8,E為AB邊上一點,F(xiàn)為AC邊上一點,將△AEF沿EF翻折,使A點落在線段CB上的點D處,且BD=2。求線段AE的長。
(3)學(xué)以致用。
變式1:如圖12,△ABC為等邊三角形,其邊長為8,E為AB邊上一點,F(xiàn)為射線AC上一點,將△AEF沿EF翻折,使A點落在射線CB上的點D處,B且BD=2。求△BDE與△CFD的周長比。
(4)拓展延伸。
變式2:如圖13,△ABC為等邊三角形,其邊長為8,且△ABC≌△DEF,將△DEF與△ABC重合在一起,△ABC不動,△DEF運動,使點E在邊BC上沿B到C的方向運動,且DE始終經(jīng)過點A,EF與AC交于M點。問:當(dāng)線段BE為何值時,線段AM最短,最短是多少?
【設(shè)計意圖】通過“課前導(dǎo)學(xué)”的兩道例題,師生一起回顧了“平移、旋轉(zhuǎn)、翻折”三種變換;初步感受了動態(tài)變換中雖然圖形位置發(fā)生了改變,但對應(yīng)線段、對應(yīng)角沒有改變的特征,從而抓住“變中不變”這個特點,通過相似三角形的性質(zhì),建立方程模型求解問題。例1和例2讓學(xué)生經(jīng)歷了“通過相似三角形的性質(zhì)建構(gòu)方程模型來解決問題”的過程,例2還出現(xiàn)了“一線三等角”相似模型。變式1是在例2的基礎(chǔ)上進行的,讓學(xué)生充分接觸并體會了“多題一解、變中不變”的解題策略。變式2再次出現(xiàn)“一線三等角”相似模型,通過相似三角形的性質(zhì)建構(gòu)函數(shù)模型解決問題。整堂課雖然題目不多,但是精挑細選,一題多變,題題相連,三種變換一應(yīng)俱全,讓學(xué)生經(jīng)歷了“尋相似三角形,證相似三角形,用相似三角形”的過程,充分感受到了相似三角形在解決動態(tài)變換問題中發(fā)揮的作用,達到“會一道,明一串”的效果。
綜上,微專題設(shè)計是常規(guī)課堂教學(xué)的有機穿插和補充,可以彌補傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的不足和缺陷,從而實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的優(yōu)化和創(chuàng)新。借助微專題設(shè)計,可以在復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的同時,幫助學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),活化數(shù)學(xué)知識的運用,真正實現(xiàn)從知識本位的掌握走向關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。但微專題設(shè)計中選擇的難易度、切入的角度、挖掘的深度等方面的把握仍需要我們一線數(shù)學(xué)教師展開進一步探討。
【參考文獻】
[1]張俊.高三數(shù)學(xué)微專題復(fù)習(xí)的實踐與思考[J].教學(xué)與管理,2020(4):55-57.
[2]呂增鋒.數(shù)學(xué)“微專題”設(shè)計“三要素”[J].數(shù)學(xué)通訊,2017(12):50-53.
[3]教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.
[4]李寬珍.再談高中數(shù)學(xué)“微專題”教學(xué)——微專題的編制策略與方法[J].中學(xué)教研:數(shù)學(xué),2016(6):5-8.
[5]丁稱興.小小“微專題”蘊藏“大能量”——淺談高中數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)中“微專題”的使用[J].中小學(xué)數(shù)學(xué):高中,2014(4):49-51.
[6]洪兵.高中數(shù)學(xué)教師微專題研究的開展[J].教學(xué)與管理,2017(34):57-59.