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丰厚表象累积夯实概念形成
——《点到直线的距离》教学设计(二)

2016-05-08傅斌汪杰

小学教学设计(数学) 2016年8期
关键词:垂直线错例端点

傅斌/汪杰

【教学内容】

人教版四年级上册第五单元第59页例3。

【教学思考】

从教材体系来看,点到直线的距离对后续学习“高”有着深刻的影响。如点到直线的距离定义为“从直线外一点到这条直线所画的垂直线段最短,它的长度叫做点到直线的距离”;平行四边形的高定义为“从平行四边形一条边上的一点向对边引一条垂线,这点和垂足之间的线段叫做平行四边形的高”。比较两者的概念定义,我们发现核心要素都是垂直线段,研究对象是点到对应的线;比较点到直线的距离与高的长度获得过程,我们发现两者都需要经历“找点——找对应线——作垂线——标垂足——量长度”的过程,操作步骤、技能要求几乎一致。

从教材内容来看,“点到直线的距离”由三部分组成。第一板块编排了画“过点A到直线的线段”,发现“垂直线段最短”的性质。第二板块学习“点到直线的距离”概念。第三板块应用概念测量两条直线间的距离,发现“平行线间距离处处相等”的性质。两个性质的发现都是围绕概念展开的,前者凸显的是概念的核心要素,后者是概念的操作应用。

因此本节课教学重点就是让学生借助多重操作感知“垂直线段”和长度测量,经历多重过程自我构建“距离”。

【课中探索】

一、操作验证,感知垂直线段最短

1.出示点A和直线m,讨论:从点A出发到直线m你能画出几条线段?端点在哪里?”

图1

让学生先画线段,再指一指所画线段的两个端点。之后用电脑演示画线段,选直线上的端点标上字母,形成图1。

小结:可以画无数条线段,起点都是点A,另一个端点在直线上。

2.观察讨论:你觉得线段AD有什么特殊的地方?

生:线段AD与直线m垂直。

组织学生动手在练习纸上验证垂直。教师介绍指出“从点A到垂足D形成的线段叫做垂直线段”。

3.判断讨论:哪条线段是直线BE的垂直线段?

图2

生:线段AD。

师:线段AD真的是垂直线段吗?我们来验证一下。

媒体演示用三角板验证,发现未重合,否定线段AD。

组织操作思考:你能画出从A点出发到直线BE的垂直线段吗?

学生动手在练习纸上画垂直线段,展示交流正确画法,做好垂足标记,标上字母F。

【设计意图:学生对于垂直的判断,往往利用肉眼观察做出直觉判断,这里设计线段AD是否垂直的辨析环节,再次点击垂直的本质“两条直线相交成直角”,让学生感悟运用工具的必要性。】

4.讨论:在图2的这些线段中,你认为哪条线段长度最短?

生:线段AF。

师:怎么证明?

生:量一量线段的长度。

组织学生测量线段长度,展示后得到“垂直线段AF长度”最短。

5.(回到图1)再次讨论:这么多线段中,还是垂直线段最短的吗?可以怎样验证?

引导学生用观察法和测量法(比较接近于垂直的线段,采用测量法)再次验证。小结得出:从一点出发到直线的所有线段中,垂直线段最短。

【设计意图:通过让学生经历“猜想——验证”的过程,依托具体可见的长度数据,归纳发现“垂直线段最短”的性质,有利于培养严谨的科学态度。】

二、夯实过程,经历概念形成

1.教师介绍指出:通过测量,我们知道垂直线段AF的长度是3cm。在数学中,我们就可以说点A到线段BE的距离是3cm。

2.操作测量,探究距离。

(媒体呈现斜方向的直线m和直线外点B、点C)

(1)讨论:“要想知道点 B、点C到直线m的距离各是多少,你打算怎么办?”

师生交流中明确操作步骤:①画垂直线段,②量出长度。

(2)学生独立完成探究后,反馈错例(错例一:垂直不标准;错例二:线段一端超过点B),用媒体记录测量距离的数据(4厘米、5厘米)。

(3)反馈讨论“4厘米指的是什么?”,得出“4厘米是点B到直线m的垂直线段的长度”可以简说为“4厘米是点B到直线m的距离”。

3.概括提炼,形成概念。

讨论“什么是点到直线的距离?”,引导学生用自己的语言描述、概括概念,最后形成板书。

4.辨析比较,完善概念:点A到线段DE的距离是( )?

三、巩固应用,拓展概念外延

1.测量两直线间的距离。

(1)呈现一组平行线:组织学生任选3点,量出它们到另一条直线的距离。

(2)讨论:“通过测量,你发现了什么?”小结:平行线间距离处处相等。

(3)呈现一组相交的直线,组织学生任选3点,量出它们到另一条直线的距离。

观察讨论:你又发现了什么?

小结指出,相交的两条直线距离有大有小。

讨论:现在你怎样判断平行?

生:只要选几个点看距离是否相等,如果相等这两条直线平行。

2.从图形中找距离。

3.生活中应用距离:怎样测量跳远距离呢?

【设计意图:应用概念量距离,实现新旧知识的联结,帮助学生感悟验证平行从“想象无限延伸”到测量“距离是否相等”的理性判断;应用概念找距离,为知识的后续发展,正确地找“高”做准备;应用概念量跳远,实现生活与数学的对接,发展学生解决问题的能力。】

【总评】

一、多重操作助表象累积

“垂直线段”是“点到直线距离”概念的核心要素。为了让学生获得充分感知,建立清晰表象,教学中首先让学生“画线段”、“指端点”,唤起对线段的认知经验,强化了从“哪点出发”到“哪点结束”。其次让学生“验证垂直”、“画垂直线段”,激活判断垂直、画垂线的活动经验,强调了工具的运用,在操作中“两个端点”“垂直”的图像逐步清晰。在引出距离概念后,让学生独立作图探究距离,把此过程中出现的典型错例作为交流材料,在辨别“是否垂直”、“垂直线段与垂线”的过程中,帮助学生累积丰厚的表象,同时作图技能得到提升。

二、夯实过程促概念形成

在概念形成过程中,教师首先引出范例,让学生了解“距离”。其次采用师生合作、学生独立探究点B、点C分别到直线的距离,让学生在动手操作、交流辨析中理解“距离”。再次教师引导学生回顾操作过程,总结“什么是点到直线的距离”,从而提炼出“距离”。最后呈现辨析习题,围绕“是否垂直”“起点在哪”展开交流,让学生自我完善“距离”。整个过程中学生积极的运用旧知去“理解、修正、总结、反思”新知,在“平衡”与“不平衡”不断反复中建构的概念图式清晰,本质理解深刻。

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