江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)第一中學(xué) 周 杰
教師在設(shè)計體驗情境的過程中,要對資源進行合理整合,這是課堂上創(chuàng)設(shè)有效的體驗情境的基礎(chǔ)。教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,參考學(xué)生的學(xué)情,將教學(xué)輔助資料引入課堂,可以是前沿科學(xué)、國內(nèi)外經(jīng)濟、文化、生態(tài)、人民時政、社會熱點話題及時事熱點,可以是生活中的場景、影視作品片段,還可以是能夠引發(fā)學(xué)生思考的圖片、漫畫等,通過各類素材和資源,拓寬課堂教學(xué)范疇和維度,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與好奇心,不斷強化過程體驗與思想感悟,在有限的時間內(nèi),讓課堂的教學(xué)功能和作用最大化,構(gòu)建高效課堂。
《蘇科版數(shù)學(xué)九年級(上冊)》2.8圓錐的側(cè)面積,是前面所學(xué)扇形知識的繼續(xù)和發(fā)展,我們常常運用它和圓的相關(guān)知識來解決生活和生產(chǎn)中的一些實際問題,所以它在教材中處于非常重要的位置。
借助具體實物或?qū)嵨飯D片、生活場景告訴學(xué)生課本教學(xué)內(nèi)容與生活密切聯(lián)系,通過素材帶領(lǐng)學(xué)生體會數(shù)學(xué)和生活的關(guān)系,調(diào)動學(xué)生參與現(xiàn)實生活活動的積極性,增長學(xué)生的見識,拓展知識視野,讓學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的思維分析世界,用數(shù)學(xué)的語言描述世界,培養(yǎng)學(xué)生的自主性。教師也快速掌握學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),為高效課堂的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。
例如:教師給出生活中的實物圖,請學(xué)生觀察圖片,都出現(xiàn)了哪個立體圖形?
生1:這些實物圖片,給了我們圓錐的形象。
教師進一步展示手中“圓錐教具”,課件投影圓錐圖形,再追問:請說一說你對圓錐的認識?讓學(xué)生加深對有關(guān)圓錐的概念的理解。
生2:圓錐有兩個面,分別是底面、側(cè)面。
生3:圓錐尖端上的點叫作圓錐的頂點。
生4:圓錐的頂點到底面圓心的距離叫做圓錐的高。
生5:圓錐的頂點到底面圓上任意一點的連線叫做母線。
師:圓錐的母線有幾條?
生6:無數(shù)條,如圖中的SA、SB、SA1、SA2等都是母線。
教師基于學(xué)生的認知和經(jīng)驗,結(jié)合前沿科學(xué)、國內(nèi)外經(jīng)濟、文化、生態(tài)、人民時政等情境,讓學(xué)生更有代入感和體驗感,能夠拓寬學(xué)生知識面,激活學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的適應(yīng)力。
例如:教師展示材料:“黑洞”(blackhole)一詞在1968年才由美國天體物理學(xué)家約翰·惠勒提出來,但早在1783年,英國地理學(xué)家約翰·米歇爾(John Michell)便已經(jīng)意識到:一個致密天體的密度可以大到連光都無法逃逸。這也是普通人在今天對于黑洞的最基本認識:吸入所有一切,連光都逃不出來。曾經(jīng)有科學(xué)家推測黑洞是圓錐形的,作為天文愛好者小張同學(xué)對圓錐形黑洞非常感興趣,你猜他最想測算圓錐形黑洞的哪些數(shù)據(jù)?
生1:既然這個黑洞是圓錐形的,那就拿老師您手中圓錐教具來說,我們可以直接測量出圓錐的母線a、底面圓半徑r。
生2:當(dāng)直接測量出圓錐的母線a、底面圓半徑r長度之后,我發(fā)現(xiàn)圓錐的底面半徑r、高線h、母線a三者在同一個直角三角形中,可以利用勾股定理h2+r2=a2,計算出圓錐的高h。
生3:圓錐的底面是一個圓,當(dāng)直接測量出底面圓半徑r長度之后,可以利用圓的周長公式C=2r、圓的面積公式S=r2計算圓錐的底面圓周長和底面圓面積。
師:同學(xué)們都說的非常好!當(dāng)直接測量出圓錐的母線a、底面圓半徑r長度之后,我們能否計算出圓錐的表面積呢?
生4:圓錐有兩個面,分別是底面、側(cè)面。利用圓的面積公式S=r2計算圓錐的底面圓面積,我們只要再想辦法計算出圓錐的側(cè)面積即可。
同時,播放CCTV-1綜合頻道《黑洞研究團組首席科學(xué)家茍利軍:帶你看見黑洞》片段,告知同學(xué)們這是目前人類第一次真正看到了黑洞的樣子。通過創(chuàng)設(shè)天文知識這個科學(xué)情境,讓學(xué)生以天文學(xué)家的視角進行角色體驗,不僅順利加深了關(guān)于圓錐的各種概念,還能讓學(xué)生對天文學(xué)知識產(chǎn)生興趣,培養(yǎng)具備Find(發(fā)現(xiàn))-Posed(提出)-Analysis(分析)-Solve(解決)-Develop(拓展)-Application(應(yīng)用)-Innovation(創(chuàng)新)思維的現(xiàn)代化人才。
實踐是鑒定真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),以小組為單位讓學(xué)生通過實驗操作、觀察、思考、討論、猜想,產(chǎn)生強烈的探究欲望,同時滲透數(shù)學(xué)思想,提升學(xué)生的動手能力、推理能力、批判思維能力、交流能力。
例如:請同學(xué)們操作猜想:我們能不能利用一張A4紙制作一個圓錐?如果沿著圓錐的一條母線,用剪刀將圓錐剪開,看一看,剪開后圓錐的側(cè)面展開圖是一個什么圖形?
生1:圓錐的側(cè)面展開圖是一個扇形。
生2:圓錐的母線就是其側(cè)面展開圖扇形的半徑。
生3:圓錐的底面圓周長等于側(cè)面展開圖扇形的弧長。
生4:圓錐的側(cè)面積就是半徑長度為圓錐的母線長、弧長為圓錐底面圓周長的扇形面積。
數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中常滲透空間想象思想,針對這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),部分同學(xué)不知所措。教師結(jié)合演示教學(xué)法,利用多媒體教輔手段如幾何畫板、GeoGebra、希沃等,能夠改變知識原有的抽象狀態(tài),以更直觀、更生動的形態(tài)進行展示,提升學(xué)生的思維和探究能力,全面提高教學(xué)實效。
例如:已知Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13cm,BC=5cm,求(1)以AC所在直線為軸將三角形旋轉(zhuǎn)一周得到的幾何體的表面積;(2)以AB所在直線為軸將三角形旋轉(zhuǎn)一周得到的幾何體的表面積。
生1:以AC為軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的幾何體是母線為AB,底面圓半徑為CB的圓錐,求這個圓錐的表面積即可。
生2:以AB為軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的幾何體是由兩個有公共底面的圓錐所組成的幾何體,求這兩個圓錐的側(cè)面積之和即可。
先學(xué)生自己想象,切記不可直接利用教學(xué)軟件演示,否則學(xué)生失去了空間想象的鍛煉,長期更將失去聯(lián)想與質(zhì)疑的能力。等學(xué)生充分思考后,再用多媒體教輔手段如幾何畫板驗證,使學(xué)生感受二維平面圖形至三維立體圖形的轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學(xué)生思維的變通性、創(chuàng)造性,鍛煉發(fā)散思維。
待學(xué)生有一定的知識積累和思維鍛煉后,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生需求來設(shè)計小組合作、討論甚至PK情境,鼓勵學(xué)生表達觀點、抒發(fā)情感、切換角色、轉(zhuǎn)化立場,激發(fā)組內(nèi)優(yōu)秀學(xué)生發(fā)掘深度知識,喚醒組內(nèi)薄弱學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程的主觀能動性。
例如:以小組為單位討論解決問題:有一個圓錐,底面半徑為5,母線長為20,一只蜘蛛從底面圓周上一點B出發(fā)沿圓錐的側(cè)面爬行一周后回到點B,求蜘蛛爬行的最短路程。
初中數(shù)學(xué)課尤其幾何課,如果只通過出示結(jié)論、講例題、做練習(xí),不僅不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,更影響學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題能力的提高。為了在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中切實踐行初中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育理念,教師要搭建好體驗情境框架、構(gòu)建好動態(tài)教學(xué)模塊、設(shè)計好問題與表示方式,在實際教學(xué)中通過各類有價值的情境改變數(shù)學(xué)知識的抽象狀態(tài),發(fā)掘數(shù)學(xué)中的課程潛能、素養(yǎng)指向和育人價值,充分體現(xiàn)“通過獨立思考或者合作交流感悟數(shù)學(xué)的基本思想,引導(dǎo)學(xué)生在參與數(shù)學(xué)活動的過程中,積累基本經(jīng)驗”。不僅讓每一個學(xué)生都有數(shù)學(xué)知識、解題技巧的收獲,而且激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的思維活力,體驗在生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)、探究數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué),感悟終生學(xué)習(xí)與學(xué)無止境的道理,體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為本”。此時,學(xué)生主動參與實驗操作、實驗探究、假設(shè)推理、小組學(xué)習(xí)、合作研討、歸納總結(jié)等環(huán)節(jié),減少學(xué)習(xí)過程中的盲目性和無效性。最后,教師也要不斷對自己創(chuàng)設(shè)的體驗情境、教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進行反思、總結(jié)、升華提煉,同時指導(dǎo)學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)收獲、學(xué)習(xí)過程、認知方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣,確保學(xué)習(xí)優(yōu)質(zhì)高效,從而構(gòu)建高效課堂、落實有效教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量。