摘" 要:由尹佩芬老師執教的“勾股定理”一課,準確把握了課程標準的理念和要求. 教師在深入研究教材、解讀教材的基礎上,結合學情分析,設計了整體化教學程序. 教師通過精心設置問題串,讓學生經歷知識發生、發展的過程,符合數學知識生成的規律和學生的認知規律. 整節課設計科學合理,教學過程自然流暢、務實高效.
關鍵詞:勾股定理;問題串;深度探究
尹佩芬老師(以下統稱“執教教師”)執教的“勾股定理”一課 ,選自人教版《義務教育教科書·數學》八年級下冊第十七章第1節. 本節課中,執教教師注重對教學重點和難點進行分析,注重知識之間的內在聯系,突出對學生數學核心素養的培養. 在教學過程中,執教教師結合學情分析,努力營造激勵探索和理解數學知識、方法的氛圍,讓學生在觀察、發現、操作、思考、證明的基礎上,將新問題與學生已有的知識經驗發生聯系,讓學生經歷探究過程,通過問題串的層層引領,啟發學生進行深層次探究,構建了有效的數學學習過程,注重數學思想與數學文化的滲透,促進學生數學核心素養的提升.
一、教師的“導”:重視過程,深度探究
1. 注重構建研究一個數學對象的整體架構,形成學習的先行組織者
本節課采用復習舊知識的導入方法,通過以下問題,引領學生從三角形的知識體系入手構建研究路徑.
(1)前面我們研究了一般的三角形怎樣的邊、角性質?(構建知識體系.)
(2)本節課我們研究特殊的三角形,特殊的三角形有什么?(從一般到特殊.)
(3)等腰三角形除了以上性質以外,還有什么特殊性質?(明確研究要素.)
(4)對于直角三角形又有什么特殊的性質?(明確研究對象.)
(5)我們研究過直角三角形角的性質,那么直角三角形的三邊具有怎樣的等量關系?(明確研究目標.)
(6)我們從特殊的直角三角形——等腰直角三角形開始研究.(從特殊到一般的研究路徑.)
以上問題從一般三角形的性質到特殊三角形有特殊的性質,再到特殊三角形的幾個研究對象——邊、角、邊角關系,體現知識之間的上下位關系,很好地喚醒學生頭腦中已有的相關知識,根植于學生的最近發展區. 學生在問題的引導下,能總結出研究三角形幾何問題的一般路徑,在頭腦中形成良好的認知結構,使后續學習具有邏輯性,確保了整個學習過程的理性思維高度.
2. 突出探究活動的設計,提高學生獨立發現問題的能力
執教教師引導學生從地磚圖案中抽象出數學圖形,并設計了如下的問題和層層追問.
問題1:等腰直角三角形的三邊之間有怎樣的等量關系?
如果學生能答出正確答案,教師再追問:你是如何想到的?
如果學生不能答出正確答案,教師再追問:這三個正方形的面積有怎樣的等量關系?
問題2:等腰直角三角形的三邊之間有上述性質,一般的直角三角形也有這個性質嗎?
追問1:如何計算以直角三角形斜邊為邊長的正方形C的面積?
追問2:這三個正方形的面積是否有與等腰直角三角形同樣的等量關系?
追問3:由上面的一些例子,你有什么猜想?
以上問題從形到數、從線到面,從特殊的直角三角形到一般的直角三角形,既有數學思想的引領,又有邏輯嚴謹的細節處理. 執教教師提出環環相扣的問題,突出體現了引導學生用數學的眼光觀察世界,貫穿于探索與求知之中,促進學生知識和方法的遷移和提升,提高學生獨立發現問題的能力.
3. 以數學內部知識的發生、發展過程為線索設計問題串,引領學生深度探究
在勾股定理證明的部分,教材中采用文字表述的方式證明. 學生在理解文字證明,把證明過程數學化的過程是非常困難的. 執教教師引導學生深度閱讀教材,了解我國古代在研究勾股定理上的杰出成就,在學生難以讀懂的趙爽證明勾股定理思路的文字表述上,巧妙設計問題串和問題鏈引導學生思考. 同時,執教教師善于追問,設計出“并線擺放—定點分割—拼接重組—對比圖形”的勾股定理探索過程,為學生搭建“腳手架”,使課堂思維訓練循序漸進、步步提高,培養學生的邏輯推理能力,使之深刻體驗由數到形、由形到數的數學變化之美.
4. 注重教學方式與手段多元融合,靈活整合信息技術與數學課堂
本節課的PPT制作精美、實用、科學,插入動圖、視頻等元素,體現執教教師較強的運用信息技術融合課堂教學的能力;板書設計合理,圖表規范,體現執教教師扎實的教學基本功;教具的設計注重細節,高度還原“朱實”“黃實”,強化學生構造圖形的過程,注重引導學生動手實踐,有利于培養學生的直觀想象能力. 執教教師將多種教學方式多元融合,使用靈活、恰當,實現了信息技術與數學課堂的深度融合.
二、學生的“悟”:積累經驗,彰顯個性
1. 動手實踐,積累基本活動經驗
本節課中的拼圖活動是驗證勾股定理的點睛之筆,是聯系“數”與“形”的橋梁. 學生通過畫圖、切割、拼圖等豐富多彩的課堂活動,實現了動手實踐. 執教教師重視讓學生經歷探究過程,在課堂實錄中可以看出學生頓悟和解決問題的喜悅感和成就感. 學生積極表現,主動表達,通過“觀察—發現—猜想—證明—應用”的過程,形成了數學探究的基本形態,從中積累了通過幾何圖形面積來研究代數關系的基本活動經驗,彰顯了個性.
2. 方法引路,“悟”出證明的實質
本節課選用了教材給出的“趙爽弦圖”的證法,即“出入相補法”原理,其實質是通過圖形分割與重組的過程,展示直觀的拼圖活動,讓學生自然、深刻地理解證明的實質是構造出邊長為c的大正方形,從而將兩個小正方形的面積之和轉化為大正方形的面積. 學生有了這種基本活動經驗,即可在教師的引導下頓悟出變換截取點,從而得到其他證明方式,如“青朱出入圖”“梅文鼎圖”等. 學生“再發現”證明勾股定理的不同思路與方法,并感悟數學文化的魅力,提升了數學文化價值.
3. 再現問題,“悟”出研究幾何問題的一般方法
本節課中,執教教師突出以學生為主體,注重讓學生感悟用數學的方式觀察、思考與表達,體現對知識結構化、系統化的學習、感悟、歸納和提升. 例如,在課堂小結環節,改變傳統的總結知識方法的形式,采用以再現問題的形式,使學生在掌握核心知識的基礎上,領悟內容蘊含的數學思想和方法. 問題如下.
問題4:帶著下面的問題對本節課的學習進行總結.
(1)勾股定理揭示了直角三角形三邊之間怎樣的等量關系?
(2)本節課研究勾股定理的思路是什么?
(3)本節課的學習體現了什么思想方法?在哪個環節應用到了這些思想方法?
(4)本節課的探究過程對你以后探究類似問題有何啟發?
這種小結形式將學習的內容、過程與方法以問題的形式再現,不僅達到了總結知識和方法的效果,而且使學生學會了有邏輯地思考,領悟出研究幾何問題的一般方法,發展了理性思維. 同時,學生還可以舉一反三、觸類旁通,將方法遷移到以后的學習和研究中去.
4. 尊重差異,注重不同層次學生的個性化發展
在當前“雙減”政策下,教師要關注學生的學習狀態和學習表現,重視差異化教學和個別化指導,這對每一位教師提出了更高的要求. 本節課中,執教教師在此方面了做了較為成功的嘗試,教學設計和教學過程符合初中生的年齡特點和學習規律,體現了素質教育導向. 執教教師設置了分層作業和探索實踐性彈性作業,符合“雙減”政策的理念要求,重在實效. 基礎練習題能促進學生較好地完成基礎性作業,發揮了作業診斷、鞏固、學情分析等功能;拓展提升題給出了實踐性彈性作業,滿足了不同學生的不同學習需求,彰顯了個性.
三、建議與思考
整節課的教學結構安排合理,教學環節層層遞進,但個別教學環節之間的銜接過渡可以再自然順暢一些. 執教教師較多地按照預設逐步推進教學環節,問題或問題串的形式自然生成不充分,教學的生成性可以再提高.
筆者建議執教教師對中外探索勾股定理的時間線進行對比,體現中西方不同背景下的不同數學文化,進行德育滲透,以增加學生的民族自豪感和文化自信.
總之,在整節課的教學中,執教教師重視知識發生、發展的過程,彰顯了學生的個性;注重把握數學知識的本質,努力發揮數學學科獨特的育人價值;注重引導學生開展系列化數學活動. 通過讓學生積極主動地思考和交流,獲得“四基”,提高“四能”,從而使數學核心素養落實在課堂. 這正是我們所倡導和追求的.
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部制定. 義務教育數學課程標準(2011年版)[M]. 北京:北京師范大學出版社,2012.
[2]教育部基礎教育課程教材專家工作委員會.《義務教育數學課程標準(2011年版)》解讀[M]. 北京:北京師范大學出版社,2012.