王風娟
摘要:《義務教育數學課程標準》中提出幾何直觀是指利用圖形描述和分析問題。借助幾何直觀可以把復雜的數學問題變得簡明、形象,有助于探索解決問題的思路,預測結果。這是數學非常重要而有價值的思維方式。
關鍵詞:初中數學課堂;師生互動
一、創設情境? 引入新知
(一)情景、設疑
PPT展示一組經典視覺誤區圖片。
問題:在這幾幅圖片中我們看到出共同的幾何元素,線段,那通過觀察,你覺得哪條線段長?哪條線段短?請同學說說你的想法.
追問:如何驗證你的想法?(準備繩子,尺子,木棍;)
生:學生利用工具演示,用尺子量,還可以用繩子或木棍量;
師:那綜合分析上述方法,我們用這些工具都做了什么?
生:量出線段AB的長度,在保持線段大小不變的基礎上進行移動;
師:在數學中,還有一個工具可以達到這個目的,就是圓規;
點評:學生經過觀察,得出感性認識,引導學生理性思考并用數學方法去驗證,根據學生的已有知識,可以得出度量法,不斷啟發新方法。
(二)操作、探究
師:接下來,我們具體研究如何利用圓規實現一條已知線段的移動.PPT上的這條線段AB,如何借助圓規將線段AB移到黑板上的已知直線上呢?請同學來前面為大家演示一下.
生:直接用圓規量取線段AB的長度,直接在線上標出點的痕跡;(邊操作邊講)
師:有什么看法嗎?
生1:通過這樣的方法確定的端點位置不準確,我用圓規取線段AB的長度后,可以將帶針的這一端放在直線的這一頭(其實變為射線),然后再確定跟另一個點(方法和上一個同學一樣)
生2:這樣依然不準確,第一個點放在直線的這一頭,其實就將直線變成射線,然后另一個端點的確定還是有問題;
師:好,現在的問題明確了,可以把線段移到已知的射線上,當一個端點與射線端點重合后,如何確定另一個端點?
生3:以射線端點為圓心,以線段AB的長度為半徑畫圓,與射線交于一點,從而得到線段的另一個端點(生在黑板演示)
師:如果是在直線上呢?
生:以端點C為圓心,以AB的長度為半徑畫圓;(畫圖發現會有兩個交點)
師:此時,我們得到兩條線段,而我們只需要作出一條線段即可,所以只需要一側的圖形,即射線;
師:那每個同學的用這個方法得到的線段都一樣嗎?為什么不一樣?
生:因為線段的端點選取不一樣;
二、發現、生成
師:綜合上述我們討論的內容,我們可以歸納完善一下利用圓規作“一條線段等于已知線段”的過程:
板書:(1)畫一條射線CE,
(2)在射線上CE上截取CD=AB(保留作圖痕跡);
截取:用圓規量出線段AB的大小,保持圓規的角不變,用圓規帶針的一頭與射線端點對齊,再以端點為圓心,畫弧,與射線交于一點E,此時,線段CD即為所求。
在數學中,我們常限定用無刻度的直尺和圓規作圖,這就是尺規作圖。
點評:結合已經討論的內容,歸納尺規作圖的完整過程,因為是首次接觸尺規作圖,在解決這個問題的過程中體會尺規作圖每一步的依據,經歷圖形的形成過程,學會尺規“作一條線段等于已知線段”,并體會程序化操作的過程。
三、思考? 探究
師:我們已經會用尺規“作一條線段等于已知線段”,我們可以利用這個知識解決一類數學問題即“線段的比較”,通俗我們說線段有長有短,為了與其他量的比較保持一致,也把它叫做“比較大小”。
已知線段AB、CD,利用尺規比較它們的大小.
師:先獨立思考,再小組合作.請把你的方法在小組內說說。
生:將線段CD移到線段AB,以A為圓心,以CD的長度為半徑做圓弧,發現圓弧在線段AB外,再延長線段AB交弧線與點D
師:還有其他方法嗎?
生:借助三角板的直角或者量角器做90°的角,讓這個圖中的點A、C對齊,然后過點B、D作垂線再比較線段的關系就可以了;(學生無法解釋方法的可行性)
師:本質是借助特殊度數90°的角,來作出特殊位置,從而比較線段的大小,而目的是保證點A、C對齊,也就是想讓兩個點處于同一個位置,那觀察與前面同學的作法,直接讓點A、C重合,用一個點表示,更加的準確;
點評:這種方法是在學生已有的知識能力上衍生而成,所以需要及時引導,而教師借助“生成性問題”這一寶貴資源繼續引導,從而使學生對此方法的理解更加深刻;
師:分析所有方法,比較線段大小的步驟是什么?
生:保證兩條線段在同一條線上,將線段的一個端點重合,另一個端點在同一側,再通過另一個端點的位置比較線段大小,這種比較線段大小的方法是疊合法.
點評:通過畫圖操作,獨立思考,小組合作,分享交流,經歷由兩個端點的位置關系判斷兩條線段的大小的過程,并由教師引導歸納出共同點,得到疊合法.
四、教學評析
線段比較大小,學生在小學接觸過,能通過測量長度得出數據,從而能進行不等關系,及后續更復雜圖形的周長、面積及兩個或多個圖形間關系的研究.尺規作圖強調的是圖形的運動和變換,有利于培養學生的空間想象能力.本節課重在激發學生探究興趣,引導學生經過觀察、猜想、驗證、歸納的過程,體會從“圖形角度”去理解線段的比較大小。通過對知識的產生、發展的過程來構建數學教學過程,這樣,學生在研究知識中,獲得的知識不再是僅有的結果性知識,而是真正思考體會數學思想方法、動態研究方法、推理方法等。
教師注意從數學思維層面進行挖掘、開發,教師給予學生充分的空間去思考,去交流,去表達,用學生的思維去表達,并借助學生的思維,不斷激發更多的思維,從而使得學生在已有知識結構中,提取信息,進行新的思考,這也是“創新思維”意識的培養,當面對課堂上學生生成的“寶貴資源”時,對于教師來講,是充滿挑戰性的,但是,不正是這樣,“教學”才能“相長”嗎?不正是這樣,“智慧”才能“被激發”嗎?就這樣,不斷的思考,在思考中前行……