文|陳 銀 沈美蓮
在長方形再認識前,學生關于圖形的認識經(jīng)驗是比較少的,僅僅停留在直觀的整體認知上。長方形再認識的教學價值在哪里?如何更好地認識一個幾何圖形?我們能否淡化幾何圖形的一般形式,通過審辯突出長方形的概念,從而使學生感悟到:研究長方形,需要從邊和角兩個維度去認識,初步感知邊、角對圖形性質的影響。對于一個平面圖形來說,邊和角決定了圖形的基本特征,如長短、大小、方向、位置等,學生在研究圖形時從圖形的基本元素進行觀察與分析,為今后圖形認識積累了研究經(jīng)驗。
本節(jié)課試圖借助審辯式思維模式,通過審辯、分析、論證、評價等方式,引導學生不斷明晰長方形概念,讓學生的幾何概念從模糊走向清晰,從感性認識真正走向理性認識。
環(huán)節(jié)一:游戲引入,初步感知四邊形
1.猜圖形。
師:猜一猜,信封里藏著什么圖形?
師:這是一個什么角?這個有直角的圖形會是什么圖形呢?(出示兩個角)現(xiàn)在你覺得會是什么圖形呢?
依次出現(xiàn):長方形、正方形、平行四邊形、梯形。
2.觀察比較。
師:我們猜的這些圖形有什么相同的地方?
生:都是四邊形。
總結:在數(shù)學上,像這樣有四條邊、四個角的圖形叫四邊形。(板書:四條邊 四個角 四邊形)
師:這些四邊形中,哪個圖形你最熟悉?
生:長方形。
揭題:看來你們對長方形都有所了解,長方形還會不會有我們不知道的小秘密呢?這節(jié)課我們繼續(xù)來研究長方形。
【說明:猜圖形引入的方式,讓學生重點觀察圖形的角和邊,在比較長方形、正方形、梯形、平行四邊形之間的相同點時,引出了屬概念:四邊形。將長方形概念建立在已有的四邊形認識上,為長方形定義做好鋪墊,學生會有各種各樣的表達方式說一說心目中的長方形,這些都是學生真實的學情基礎,發(fā)現(xiàn)學生對長方形的認識仍處于“前概念水平”,為后續(xù)審辯活動做好鋪墊?!?/p>
環(huán)節(jié)二:大問題探究,聚焦核心特點
1.提出研究問題。
師:如果我們想進一步認識長方形,你們覺得可以從哪些方面來研究?
生:從角的角度來研究。
生:從邊的角度來研究。
2.嘗試研究。
出示活動要求:
(1)選一選,可以選擇長方形紙或者磁力拼條。
(2)做一做,選擇合適的方法來研究,如果有困難可以打開智慧錦囊。
(3)寫一寫,把你的發(fā)現(xiàn)寫在《活動單》上。
(4)說一說,同桌交流長方形有哪些特點?是怎么知道這些特點的?
3.展示分享。
(1)從長方形角的特點看,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:有直角。
生:有四個直角。
師:你們是怎么知道這個角是直角的?
生:用三角尺比。
師:用比一比的方法發(fā)現(xiàn)了長方形這個角是直角,有幾個直角呢?我們一起來找一找。
生:四個直角。
(2)從長方形邊的特點看,你有什么發(fā)現(xiàn)?
方法一:量一量。
生:我們小組選擇了長方形的紙片,通過量一量,發(fā)現(xiàn)長邊相等,短邊相等。
師:我們一起用手勢來比劃比劃,像這樣相對的兩條邊我們可以稱為對邊,在數(shù)學上我們把它稱為“對邊相等”。
方法二:折一折。
生:我們小組也是選擇了長方形的紙,折一折也可以發(fā)現(xiàn)這個特點,可以橫著折,這兩條邊一樣長;也可以豎著折,這兩條邊一樣長。
師:長方形相鄰的兩條邊一條邊叫做長,另外一條邊叫做寬。
方法三:拼一拼。
生:我們小組選擇了磁力拼條。
師:你們在拼的時候是怎么選材料的?為什么這么選?
生:選擇兩條長度一樣的拼條,再拼成直角,就可以拼成一個長方形。
師:還有哪些同學也拼成了長方形?請你貼在黑板上。
【說明:大問題的設置,具有一定的開放性或自由度,給學生留下足夠的獨立思考與主動探究的空間,在比一比、量一量、折一折、拼一拼的活動中,引領學生觀察、思考、想象、推理與表達,在具體操作中學生能主動探究圖形的性質,積累數(shù)學活動經(jīng)驗,獲得學習幾何的策略性知識與經(jīng)驗,發(fā)展空間觀念。在活動中不斷明晰概念,真正把自主探究、合作交流落到實處,在交流中獲得幾何概念的學習策略與經(jīng)驗?!?/p>
環(huán)節(jié)三:三次審辯,概括長方形概念
1.第一次審辯:這些圖形都是長方形嗎?
生:①號不是,因為這個圖形四個角不是直角。
生:②號也不是,對邊不相等。
生:③、④、⑤、⑥、⑦都是長方形,因為四個角都是直角,對邊也相等。
總結:我們在判斷一個四邊形是不是長方形時,只要看是不是四個直角、是不是對邊相等就可以了。
【說明:通過對各種變式進行分析,明確幾何概念的本質特征和非本質特征,在不斷討論中引發(fā)學生之間的相互質疑和思考,在辯論中對圖形方向、傾斜程度、角度等非本質屬性有了更加清晰的認識,對“四個角都是直角、對邊相等”這一本質屬性更加穩(wěn)定化、清晰化。】
2.第二次審辯:正方形是長方形嗎?
師:正方形也是長方形嗎?覺得是的請舉手。大家都有自己的想法。接下來我們進行一個辯論賽,有請正方、反方代表。
生:(正方)我們認為正方形具有長方形的特點,所以它是長方形。
生:(反方)正方形四條邊都一樣長。
生:(正方)請問,它有沒有四個直角?有沒有對邊相等?
生:(反方)可是正方形很特殊,四條邊相等。
生:(正方)剛才我們在判斷是不是長方形時,發(fā)現(xiàn)了只要一個圖形符合兩個條件:對邊相等、四個角都是直角,這樣的四邊形就是長方形,正方形都符合,所以是長方形。
生:(反方)四個角都是直角沒有問題,但是四條邊相等是對邊相等嗎?
生:(正方)四條邊相等肯定符合對邊相等,我們可以用折一折的方法。
師:這里就有一張紙,誰來試一試?
(學生動手折一折,發(fā)現(xiàn)對邊相等)
生:(反方)明白了,只要符合對邊相等、四個直角的四邊形就是長方形。
師:正方形符合對邊相等且有四個直角,所以是長方形,但是四邊相等又很特殊,因此正方形是特殊的長方形。
【說明:正方形是不是長方形?第一次認為正方形是長方形的人數(shù)占到總人數(shù)的10%,學生需要從“并列關系”轉變成“包含關系”,這是認識長方形概念的進一步發(fā)展。辯論前學生的關注點都在正方形的特殊性上:四邊相等,而忽略了要根據(jù)特點去判斷圖形,通過生生之間不斷的辯論,正方形是不是四邊形?正方形是不是有四個直角?正方形是不是對邊相等?最后發(fā)現(xiàn)正方形具有長方形所有的特征,因此它是長方形,再次判斷認為正方形是長方形的人數(shù)占到總人數(shù)的100%,突破了思維定勢,明晰了幾何概念本質?!?/p>
3.第三次審辯:怎樣的圖形是長方形?
生:對邊相等的四邊形不一定是長方形,比如平行四邊形和菱形。
師:通過反例發(fā)現(xiàn)對邊相等的四邊形不一定都是長方形,選擇②還是③呢?
生:選擇③,這句話中長方形的兩個特征都有。
師:我們一起來看看教材選擇的會是哪句呢?
呈現(xiàn)教材的定義:四個角都是直角的四邊形叫長方形。
師:四個角都是直角的四邊形都是長方形嗎?四個角都是直角的四邊形到底會是什么圖形呢?請你嘗試著畫一畫。
總結:四個角都是直角的四邊形確實都是長方形,我們可以更加簡潔地進行表述。
【說明:由原來感性描述“像這樣的圖形是長方形”到理性表達“四個角都是直角的四邊形是長方形”,大膽設計了下定義的活動,鼓勵學生從邊和角的特點進行觀察,了解了學生的基礎與語言表達水平。通過不完全歸納法發(fā)現(xiàn)都是長方形,也就是沒有反例,才真正認可長方形的概念,幾何概念也要追求簡潔地進行表述?!?/p>
環(huán)節(jié)四:想象應用,拓展幾何應用
師:學校組織了“我的菜園我做主”勞動比賽,每個班都有一塊長方形的菜園,想一想怎么確定菜園的形狀呢?
生:要知道這個長方形菜地所有的長和寬。
生:只需要知道菜地的一條長和一條寬。
師:如果把拼條看成菜地的長和寬,這個就是菜地的形狀,拿走一根還能知道長方形形狀嗎?拿走哪一根呢?
生:任意拿走一根都可以,因為長方形對邊相等,所以拿走的那根長度也是確定的。
師:如果再拿走一根,還能確定長方形的形狀嗎?再拿走哪一根呢?
師:如果只剩下一組長或者一組寬,還能確定長方形的形狀嗎?形狀是唯一的嗎?
生:只知道兩條長,長方形的形狀可以有很多種。只知道寬也是。
師:也就是形狀不唯一。
師:只要知道長方形的一條長和一條寬,就能唯一確定一個長方形的形狀。
【說明:幾何概念的應用是認識數(shù)學、體驗數(shù)學、形成數(shù)學觀的重要過程。通過創(chuàng)設實際問題發(fā)現(xiàn)長方形長和寬都確定了,長方形的形狀也就確定了,讓學生進一步理解長、寬概念的重要性,長和寬并不只是一個名稱,要讓學生了解到長和寬是確定長方形的重要兩個要素,同時也是之后探究長方形大小、周長的重要基礎,學生的數(shù)學素養(yǎng)和審辯式思維得到進一步培養(yǎng)。】