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重视定义:数学新授课教学的用力点
——以“圆的起始课”教学为例

2019-09-25湖北省武汉市第四十五中学

中学数学杂志 2019年18期
关键词:画圆圆心半径

☉湖北省武汉市第四十五中学 叶 蓓

“圆的起始课”在不少版本的教材上都是通过生活中圆的图片引入新课,进而给出圆的描述性定义,再给出“集合定义”,整节课中与圆相关的概念琐碎,教学难有新意,往往还给出很多训练知识记忆类的习题进行练习,这些“圆的起始课”教学的品质不高.最近笔者有机会执教“圆的起始课”,对比不同版本教材后“教材再建构”,基于深刻理解数学的角度重视圆的定义教学,并成为圆的新授课教学的一个用力点.本文梳理该课教学流程,并给出笔者的教后反思,供分享和研讨.

一、“圆的起始课”教学流程

教学环节(一)画圆活动,形成概念

教学组织:开课时让学生用圆规画出一个圆,并安排一个学生到黑板上画圆,大家观察在画圆的过程中,圆是怎样形成的,让学生来说圆,从而生成圆的描述性定义.

设计意图:通过学生的动手实践,引导学生学会归纳,更注重数学中文字语言的精炼、简洁,从而掌握好圆的描述性定义.

预设追问1:圆的位置和大小由什么决定呢?

教学组织:学生通过画圆,得出圆的两个要素——圆心和半径.

设计意图:通过学生的实践,再次明确几何图形的位置和数量等决定性因素.

预设追问2:同一个圆中半径的数量关系是什么?(学生回答“相等”,引出“一中同长”)

教学组织:通过圆中半径的不变性,引出数学史“一中同长”.

设计意图:加深学生对圆的描述性定义的理解.

预设追问3:到定点O等于OA长度的点有什么特点?

教学组织:引导学生复习角平分线的判定和线段垂直平分线的判定,并学会用点的集合来定义,从而得出圆的集合定义.

设计意图:通过对角平分线和线段垂直平分线的判定,我们可以明确探究“圆的集合定义”,让学生明白数学概念的一个重要方法——类比法.

预设讲授:圆中还有很多相关概念,在小学也或多或少接触过,现在我们再帮助同学们做一些梳理和明确,教师在圆上依次介绍弦、直径、弧、等弧的概念及它们之间的相互联系(直径是特殊的弦,一条弦对着两条弧,等弧必须在同圆或等圆中等).

跟进练习:如图1,你能说出图中哪些与圆有关的概念?

图1

图2

教学环节(二)典例分析,巩固定义

例题:如图2,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O.求证:A、B、C、D四个点在以点O为圆心的同一个圆上.

教学组织:学生独立完成后全班交流展示,教师点评并规范解题格式.

设计意图:重在分析题目,题中已知矩形,要得到四点在同一个圆上,就是要得到这四个点到点O的距离相等,从而合理利用矩形的对角线相等且互相平分,做到所答即所问.

变式练习:如图3,AC⊥BC,AD⊥BD,求证:A、B、C、D四点在同一个圆上.

教学组织:师生一起分析题中已知和求证,学生自己探讨解题思路——点共圆的证法,反复强化学生“回到圆的定义去证题”的思想,进一步归纳出证明n个点到某点的距离相等是证明这n个点共圆的基本方法.

图3

教学环节(三)图形变式,生成新知

例题变式:如图4,在AB边上有点E,DB的延长线上有点F,请指出点E、点F与圆的位置关系.

图4

教学组织:在解决这个变式问题之后归纳出“在平面内,点与圆的位置关系有:点在圆内,点在圆上,点在圆外”,渗透数形结合的思想,并介绍等价符号“⇔”.

跟进练习:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm.

(1)以C为圆心、3cm为半径作圆,分析点A、B与圆的位置关系;

(2)以C为圆心、4cm为半径作圆,分析点A、B与圆的位置关系;

(3)以C为圆心、2.4cm为半径作圆,分析点A、B与圆的位置关系.

教学组织:教学时让学生动手画圆,分析三角形的顶点与圆的位置关系,第(3)问的数据2.4cm恰是斜边上高的长度,为以后研究斜边AB与该圆的位置关系预留了一个“数学现实”.

教学环节(四)师生小结,学习展望

小结问题1:本节课我们是如何学习圆的?你对圆的哪些概念印象深刻?

小结问题2:根据以往我们对一个新图形的研究经验,你觉得后续还会研究与圆相关的哪些内容?

教学预设:通过小结问题让学生认识到圆的学习是从圆的定义(两种不同定义)出发,梳理了圆的符号表示、圆的相关概念(如弦、弧等),并且利用圆的定义证明了矩形的四个顶点共圆.展望后续研究和学习,与圆有关的位置关系,基于圆的对称性质的研究,与圆相关的运算等,都是学习的重点.

二、教后反思

教研组老师听课之后对该课的教学表示了肯定,认为我们能够“学材再建构”,从“教教材”走向了“用教材教”,并且在学程推进过程中,对能放手让学生展示讲解表示赞赏,认为这体现了以学生为主体的教学理念.当然,也有评课老师从理解数学的高度,对教学内容和教学方法提出一些建议,比如,要更加重视“从定义出发”的教学引导,重视“圆的定义”的教学.以下就围绕如何重视“从定义出发”“回到定义”阐释几点教后反思.

(一)在“圆的定义”教学时要“慢”一点

当前由于所谓导学案的推动,不少新授课以“一个定义、三项注意、大量练习”的方式推进学程,这样的教学方式败坏了数学的名声,把数学概念教学异化为习题教学、刷题教学,学生很难达到深刻理解数学概念的追求.就圆的定义教学而言,不少教师从生活中的图片引入圆的概念,这类图片中虽然有圆的形象,但是对引出圆的定义没有多大帮助,而用圆规画圆这个熟悉的操作,却体现了圆的本质,所以在“圆的定义”教学时,慢下来,让学生慢一点画圆并感受圆是如何生成的,从而加深对圆的定义的概念性理解,为给出描述性定义做好铺垫.

(二)在“圆的习题”教学时要“回到定义”

在数学新授课教学中,在概念生成之后,常常需要选用恰当的例、习题进行训练,在组织学生练习之后,教师要讲评,讲评时可以适当追问学生对解题偏差、解题思路的理解,特别是要引导学生“回到定义”去解题.具体地说,当学生获得思路贯通之后,教师可通过组织展示学生的步骤,基于“步步有据”解题追求,请学生回答依据,把圆的定义通过具体的题例让学生反复表述,这也是回到定义去解题的具体操作要义.我们在上面的课堂教学中做得还不够到位,值得今后改进和强化.

(三)在“小结展望”时要重视“从定义出发”

课堂小结时仍然可倡导本课研究的出发点是“圆的定义”,从圆的定义出发,就可把圆的要素(圆心、半径)、相关概念(弦、弧等)进行梳理、结构化,完善结构化板书,并从与圆相关的性质进行学习展望,为后续学习提供方向和路径.这里还可提及“结构化板书”在小结阶段的操作要义,这就是把课堂教学进程中形成的一些板书(可能比较零乱、缺少条理)通过一些线段、框架线连接,形成“结构化板书”.

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