陳飛
綜合實(shí)踐活動(dòng)課是激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生觀察和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題,應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的重要途徑.因此綜合實(shí)踐活動(dòng)課已經(jīng)得到了越來(lái)越多教師的重視,那么如何才能提高活動(dòng)課的有效性呢?在日常教學(xué)中我們不難發(fā)現(xiàn),綜合實(shí)踐活動(dòng)課的教學(xué)或是流于形式,表面熱鬧,或是應(yīng)付任務(wù),按部就班,大大削弱了活動(dòng)課的有效性,也浪費(fèi)了教學(xué)時(shí)間.筆者在教學(xué)中進(jìn)行了一些實(shí)踐和思考,下面以折紙類綜合實(shí)踐活動(dòng)課為例,談一談如何進(jìn)行有效地教學(xué),與各位同仁討論交流.
1 折紙實(shí)踐活動(dòng)課設(shè)計(jì)
1.1 用矩形紙片折等腰三角形——認(rèn)識(shí)軸對(duì)稱的性質(zhì)(1)嘗試將一張矩形A4大小的紙片按照?qǐng)D1-1的方法進(jìn)行折疊,請(qǐng)問(wèn)折疊之后形成重疊的△BED是等腰三角形嗎?
解析:由折疊可知,∠1和∠2相等,因?yàn)锳B和CD平行,所以∠1和∠3相等.通過(guò)等量轉(zhuǎn)換可以得到∠2和∠3相等,由此DE和BE相等,所以△BED是等腰三角形.
(2)再將一張矩形A4大小的紙片ABCD按照?qǐng)D1-2中的方法進(jìn)行折疊,請(qǐng)問(wèn)折疊之后形成重疊的△ECF是等腰三角形嗎?
解析1:通過(guò)第(1)題的證明方法可以得到△ECF是等腰三角形.
解析2:根據(jù)折疊可以得到AD與CD′相等,又AD與BC相等,可以得到CD′與CB相等.由折疊可以得到∠D和∠D′都是直角,且∠B也等于90°,∠ECD′與∠A,∠BCD都等于90°,因此∠D′CF與∠BCE相等.由此可以得到△D′CF與△BCE全等(ASA),所以CF與CE相等,因此△CEF是等腰三角形.
同樣第(1)題也可以由全等三角形得到結(jié)論.
(3)圖1-1中的△BED和圖1-2中△ECF的面積相等嗎?請(qǐng)說(shuō)明你的理由.
解析:猜想△BED和△ECF的面積相等.假設(shè)BC和DC的長(zhǎng)度分別是a和b.圖1-1中,DE和BE相等,設(shè)為x,則A′E等于b-x,在Rt△A′DE中,根據(jù)勾股定理,可得x=a2+b22b,即DE的長(zhǎng)度為a2+b22b.圖1-2中,設(shè)CF的長(zhǎng)度為y,則DF與D′F相等為b-y,在Rt△FCD′中,根據(jù)勾股定理可得y=a2+b22b,即CF的長(zhǎng)度為a2+b22b.因此由面積公式可以得到△BED和△ECF的面積相等.
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)折疊矩形紙片的活動(dòng)來(lái)進(jìn)行等腰三角形的研究,可以讓學(xué)生在動(dòng)手操作中體會(huì)軸對(duì)稱的性質(zhì).在折疊操作之后繼續(xù)進(jìn)行追問(wèn),使學(xué)生意識(shí)到實(shí)踐活動(dòng)并不只是簡(jiǎn)單的動(dòng)手操作,還需要進(jìn)行觀察思考和理論證明,由此加深之前動(dòng)手操作形成的不夠清晰的認(rèn)識(shí)或者糾正在頭腦中形成的片面的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)論有更加深入的理解,提升邏輯推理能力,培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木?
1.2 巧用數(shù)學(xué)習(xí)題,用正方形折出分?jǐn)?shù)13
(1)如圖2,正方形紙片ABCD,邊長(zhǎng)為1,各邊的黃金分割點(diǎn)分別為E,F(xiàn),G,H,已知AE小于EB,BF小于FC,CG小于GD,DH小于HA,沿AF,BG,CH和DE進(jìn)行折疊,得到正方形IJKL,請(qǐng)問(wèn)正方形IJKL的面積是多少?
解析:因?yàn)镋I平行于BJ,點(diǎn)E是AB的黃金分割點(diǎn),所以AEEB=AIIJ=5-12.設(shè)IJ的長(zhǎng)度為x,則AI的長(zhǎng)度為5-12x.同樣的方法可以得到BJ的長(zhǎng)度為5-12x.在Rt△ABJ中,根據(jù)勾股定理可以得到x2=13,則正方形IJKL的面積為13.
(2)如圖3,正方形紙片ABCD的邊長(zhǎng)為1,邊CD的中點(diǎn)為E,將△AED沿AE折疊,得到△AEF,再沿EF折疊,折線與邊BC交于點(diǎn)G,求BG的長(zhǎng).
解析:如圖4,連接AG,則可以得到∠B等于∠AFG等于90°,并且AB與AF相等,由此可以得到Rt△ABG與Rt△AFG全等,所以BG與FG相等.設(shè)BG和FG的長(zhǎng)度為x,則CG的長(zhǎng)度為1-x,EG的長(zhǎng)度為12+x.在Rt△CEG中,根據(jù)勾股定理可以求得x的值為13,即BG的長(zhǎng)度為13.
變式如圖5,正方形紙片ABCD,邊CD的中點(diǎn)為E,將△AED沿AE折疊,得到△AEF,再沿AF折疊,折線與邊BC交于點(diǎn)G,則CGGB等于多少?
(3)如圖6,正方形紙片ABCD的邊長(zhǎng)為1,現(xiàn)將其進(jìn)行折疊,使頂點(diǎn)A與邊CD的中點(diǎn)M重合,邊AB折疊后與邊BC相交于點(diǎn)G,求BG的長(zhǎng)為多少?
解析:設(shè)DE的長(zhǎng)為x,則EA與EM的長(zhǎng)為1-x.在Rt△DEM中,根據(jù)勾股定理可以解得x的值為38,即DE的長(zhǎng)度為38.由△DEM與△CMG相似,DM與CM等于12及DE的長(zhǎng)度為38,可以得到CG的長(zhǎng)度為23,則BG的長(zhǎng)度為13.
設(shè)計(jì)意圖:正方形紙片的折疊會(huì)產(chǎn)生直角三角形,因此要引導(dǎo)學(xué)生利用直角三角形的勾股定理解決數(shù)量關(guān)系.這樣的活動(dòng),使學(xué)生建立了知識(shí)間的聯(lián)系,將方程和勾股定理等知識(shí)進(jìn)行融合,提升了學(xué)生解決問(wèn)題的能力.本例中的活動(dòng)設(shè)計(jì)是根據(jù)試題進(jìn)行的改編,體現(xiàn)了試題對(duì)學(xué)生綜合思維能力的考查,而通過(guò)這樣的實(shí)踐活動(dòng)不僅培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力,也促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到如何解決復(fù)雜問(wèn)題.
1.3 用矩形紙片折出方程的解,數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用(1)用紙片折出方程ax=b(a>1,b>0)的解.
如圖7,有一張矩形紙片ABCD,其中AB和BC的長(zhǎng)分別為a和b,在邊AB上取一點(diǎn)E,使AE的長(zhǎng)度為1,過(guò)點(diǎn)E將紙片進(jìn)行折疊,使EF與AB垂直,再沿著AC折疊,使AC與EF相交于點(diǎn)P,則方程ax=b(a>1,b>0)的解為PE的長(zhǎng).請(qǐng)證明這個(gè)結(jié)論.
解析:由PE與BC平行,可得△AEP與△ABC相似,因此PE與CB的比值等于AE與AB的比值,所以PE的長(zhǎng)為ba,即方程ax=b(a>1,b>0)的解為PE的長(zhǎng).
(2)用紙片折出方程ax=b(a>0,b>0)的解.
如圖8,有一張矩形的紙片ABCD,在邊AB上取一點(diǎn)E,使AE的長(zhǎng)度為1,AF的長(zhǎng)度為a,在邊AD上取AG的長(zhǎng)度等于b.過(guò)點(diǎn)E將紙片進(jìn)行折疊,使EH與AB垂直,過(guò)點(diǎn)F折疊,使FI與AB垂直,過(guò)點(diǎn)G折疊,使GJ與AD垂直,GJ與FI相交于點(diǎn)K,再沿著AK折疊紙片,使AK與EH相交于點(diǎn)P,因此方程ax=b(a>1,b>0)的解為PE的長(zhǎng).請(qǐng)證明這個(gè)結(jié)論.
解析:由PE與KF平行,可以得到△AEP與△AFK相似,則KF與PE的比值等于AF與AE的比值,可以得到PE的長(zhǎng)為ba,即方程ax=b(a>1,b>0)的解為PE的長(zhǎng).
(3)用一張紙片折出方程x2=a(a>1)的解.
第一步:如圖9,在矩形紙片ABCD的邊上AB取點(diǎn)E和點(diǎn)F,使AE和EF的長(zhǎng)度分別為1和a.過(guò)點(diǎn)E將紙片折疊,使AE落在BE上,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為H,那么GE將AH垂直平分,再經(jīng)過(guò)點(diǎn)H折疊,使HI與AB垂直.
第二步:如圖10,過(guò)點(diǎn)F折疊紙片,使點(diǎn)A落在HI上,折痕FJ與EG相交于點(diǎn)P,那么方程x2=a(a>1)的解為PE的長(zhǎng).
解析:如圖11,連接AK,設(shè)AK與FJ相交于點(diǎn)P′,過(guò)點(diǎn)P′作P′E垂直于AB.因?yàn)锳P′與P′K相等,所以P′E與KH平行.因?yàn)锳H的中點(diǎn)為E′,所以E與E′重合.因此P′與P重合,所以AK經(jīng)過(guò)點(diǎn)P,AK被FJ平分.在Rt△AFP中,根據(jù)射影定理可得,PE2=AE×EF=a.由此方程x2=a(a>1)的一個(gè)解為PE的長(zhǎng),另一個(gè)解是它的相反數(shù).
設(shè)計(jì)意圖:解方程是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,也是學(xué)生熟悉的題型,通過(guò)將折紙與方程相結(jié)合,提升了問(wèn)題的難度,增加了挑戰(zhàn)性,也是對(duì)學(xué)生思維的一次訓(xùn)練.教師可以在操作前進(jìn)行示范,引導(dǎo)學(xué)生觀察折疊之后的邊角關(guān)系,幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到折紙的操作中去,從而巧妙地將折紙和解方程相結(jié)合.這樣的活動(dòng)可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)形結(jié)合思想方法的滲透,提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力.
2 折紙類綜合實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)反思
綜合實(shí)踐活動(dòng)課需要學(xué)生的積極參與.因此,首先需要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究的好奇心.在教學(xué)中教師可以通過(guò)問(wèn)題串的設(shè)計(jì),激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生在解決問(wèn)題中再次提出問(wèn)題,觸發(fā)思維的生長(zhǎng)點(diǎn).其次,綜合實(shí)踐活動(dòng)課需要有明確的教學(xué)目標(biāo),活動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)需要由淺入深、層層遞進(jìn),這樣才能一步步實(shí)現(xiàn)活動(dòng)的目標(biāo).筆者認(rèn)為在開(kāi)展這類活動(dòng)時(shí)有以下幾點(diǎn)需要引起注意.
(1)聯(lián)系教材,提升思維
綜合實(shí)踐活動(dòng)課的目的是為了鞏固所學(xué)知識(shí),提升思維能力.本課中通過(guò)折紙活動(dòng),結(jié)合教材中的等腰三角形的判定、解方程、幾何圖形的性質(zhì)等知識(shí)解決問(wèn)題,既能提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力,又將操作實(shí)踐與思維發(fā)展相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了活動(dòng)目標(biāo)和活動(dòng)內(nèi)容的統(tǒng)一,提升了活動(dòng)的有效性.
(2)活動(dòng)形式豐富多樣,增強(qiáng)教學(xué)的實(shí)效性
通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行探索并在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行理論證明,是獲得數(shù)學(xué)結(jié)論的重要途徑,二者相輔相成,互相促進(jìn).通過(guò)折紙實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)幾何圖形,理解幾何圖形中邊、角之間的關(guān)系;在分析和證明的過(guò)程中,進(jìn)一步掌握分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法,理解數(shù)學(xué)折疊問(wèn)題的實(shí)質(zhì).
(3)設(shè)計(jì)活動(dòng)科學(xué)合理,關(guān)注分層教學(xué)
提高數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)課的有效性需要關(guān)注到全體學(xué)生,針對(duì)不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)有效的活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓不同的學(xué)生都能感受到收獲的喜悅.在教學(xué)中可以通過(guò)有效的問(wèn)題推進(jìn)教學(xué)活動(dòng),注意變式訓(xùn)練,通過(guò)一題多解培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,讓每一位學(xué)生都能真正得到發(fā)展.
總之,綜合實(shí)踐活動(dòng)課的開(kāi)展要圍繞以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行思考:開(kāi)展什么內(nèi)容的綜合實(shí)踐活動(dòng)?如何設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐活動(dòng)?怎樣才能更好地開(kāi)展活動(dòng)?怎樣才能真正提升活動(dòng)的有效性,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)?