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初中数学微专题设计案例举隅

2020-01-18陈冬

江苏教育·中学教学版 2020年11期
关键词:微专题初中数学

【摘要】微专题设计是一种教与学的新模式。通过对一些知识点做深入的系列化研究,找到学生数学学习的薄弱点和思维的拐点,以“小”见“大”,培养学生的直观感知能力;由“表”及“里”,培养学生的逻辑推理能力“;精”益求“精”,培养学生的综合应用能力。

【关键词】微专题;设计案例;初中数学

【中图分类号】G633.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2020)83-0041-04

【作者简介】陈冬,江苏省张家港市妙桥中学(江苏张家港,215615)副校长,高级教师,江苏省特级教师。

初中数学微专题是常规数学教学的一种补充。它强调立足于学生实际和学习要求,对一些问题进行仔细梳理、筛选与提炼,从中遴选出切入口小、针对性强、角度新的微型问题进行突破,以达到相关教学目标。基于这样的特点,笔者以为,微专题中,“微”只是形式,

“专”才是其本质。微专题设计,不宜标新立异,而应有机穿插,以“小”见“大”,旨在对常规教学做补充。为此,微专题的设计应更符合学生实际,例如可以从初中数学教学中“考点”的细化、“知识点”的延伸、“易错易混点”的辨析、

“思维角度”的转换、“边缘知识”的渗透等角度去研究与设计微专题。此外,微专题教学还有利于学生相关能力的培育,笔者从自己的实践出发,现举例如下。

一、培养学生直观感知能力

微专题1:锐角三角函数的应用。

笔者的大体设计如下:

首先,给学生提供如图1所示的两块三角板(其中BC=EF),由学生进行拼接,引出本节课的主题图(图2和图3);

其次,分别给图2和图3中三角形的角度与边长赋值,让学生求其他边长。例如在图2中,已知∠A=30°,∠BDA=45°,问:若BD=2,则能求出其他的边长吗?若AB=2呢?

最后,给出一道拓展题,供学生研讨。

如图4,在一笔直的海岸线上有A、B两个观测站,A在B的正西方向,AB=2km,从A测得船C在北偏东56°的方向,从B测得船C在北偏西20°的方向,求船C确到0.1km)。(sin56°≈0.83,cos56°≈0.56,tan56°≈1.48,sin20°≈0.34,cos20°≈0.94,tan20°≈0.36)

【设计意图】数学教学专家罗增儒教授在《解题学引论》中提出:“学习数学的过程中,所积累的知识经验经过加工,会得出有长久保存价值或基本重要性的典型结构与重要类型——模式,将其有意识地记忆下来,并作有目的的简单编码。当遇到一个新问题时,我们辨认它属于哪一类基本模式,联想起一个已经解决的问题,以此为索引,在记忆贮存中提取出相应的方法来加以解决,这就是模式识别的解题策略。”罗教授这里说的“模式”,笔者的理解就是指数学模型。因此,在平时数学教学中,我们要提醒学生重视数学模型,注意积累和运用数学模型,从而提高解题能力。本案例从学生十分熟悉的两块三角板入手,通过拼接逐渐发展变化形成“主题图”,在“主题图”变化的过程中,不仅发展了学生的直观感知与思维能力,而且让学生思考如何解决此类问题。找到了解决此类问题的关键,总结出了解决此类问题的策略,学生解决此类问题的能力才能得到提升。

二、培养学生逻辑推理能力

微专题设计往往从根源上一挖到底,将某一类问题研究透彻,使学生对这类问题能有一个清晰而透彻的认识,也使学生的学习能由横向上的“细致”走向纵向上的“深入”。由此,微专题设计要由“表”及“里”,着力培養学生的逻辑推理能力。

微专题2:图形的翻折。

笔者的大体设计为:

先带领学生回顾如何找出对称点、利用对称性画出翻折后的图形、翻折后图形的性质等已学知识,再精选例题进行讲解。

例1:(1)如图5,在Rt△ABC中,∠ACB=0°,∠A<∠B,CM为斜边上的中线,将△ACM沿着直线CM折叠,点A落在点D处,若CD⊥AB,则∠A=_______°。

(2)如图6,长方形纸片ABCD的长为9,宽为3,将其折叠,使点D与点B重合,求折叠后DE的长。

例2:如图7,已知矩形ABCD,将△BCD对角线BD折叠,点C落在点E处,BE交AD于点F。根据图形,先画出翻折后的图形,你能发现图中有哪些因翻折而产生的相等的角和线段?

(1)若∠ADE=40°,则∠EBD=_______°;

(2)若AB=4,BC=8,求AF的长度;

(3)连AE,求证:AE∥BD。

延伸思考:

(4)在(2)的情况下,S△AEF=_______;

(5)延长BA、DE相交于点G,联结GF并延长交BD于点H,求证:GH垂直平分BD。

【设计意图】本案例要求学生能理解图形翻折的直观意义,认识平面图形翻折的过程,在实例中理解轴对称的意义。根据要求能画出依线翻折后的图形,知道翻折后图形的形状、大小保持不变,能运用翻折后的图形的性质解决数学问题,提高学生解综合问题的能力。例1的第(1)小题,先显示翻折图形,问学生这个图是如何作出来的,教师演示作图过程。第(2)小题可以师生互动完成作图,通过动态演示,达到直观效果,也启发学生由翻折后图形的性质作为已知条件解决本题。例2第(1)小题是相关角度的计算,第(2)小题是相关线段的计算,第(3)小题是相关几何证明。这三个小题都围绕“折叠的性质”展开,折叠是一种对称变换,属于轴对称。折叠前后图形形状、大小不变,只是位置变化,对应边、对应角相等。思考题属于提高部分。第(1)题与面积相结合,两个三角形是同高,面积之比等于底之比;第(2)小题需要用到“线段垂直平分线的判定定理”。本案例看似是简单的“图形翻折”,但就“图形翻折”深挖,层层推进,不仅让学生看到了“图形翻折”的很多知识,而且也利用“图形翻折”渐渐地培养了学生逻辑推理能力。

三、培养学生综合应用能力

微专题设计的一个明显特征就是“精”,主要体现在精选例题,让学生就题目的不同特点选择不同的方法,提高选择合适方法解决问题的能力;精准练习,让学生去悟透其包含的数学思想方法,从中获得一定的数学活动经验。因此微专题要设计“精”益求“精”,培养学生的综合应用能力。

微专题3:动态问题中的相似三角形——全等变换与相似三角形。

笔者设计了4个环节6道例题来进行此微专题的教学。

(1)课前导学。

例1:如图8,在△ABCA中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,将△ACD沿AD折叠,使点C落在斜边AB上的点E处。则线段CD的长度为。

例2:如图9,△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3。将直角△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°到△A1B1C位置,再将△A1B1C沿射线CB平移到△A2B2C1位置,若点B2恰好落在AB上,则平移的距离是。

(2)典例導悟。

例3:如图10,将△ABC绕着顶点C按顺时针方向旋转得到△A′B′C,旋转角度为α(0<α<180°),连接AA′,BB′,射线BB′交AC于点M,交AA′于点N。求证:AM/BM=MN/MC。

例4:如图11,△ABC为等边三角形,其边长为8,E为AB边上一点,F为AC边上一点,将△AEF沿EF翻折,使A点落在线段CB上的点D处,且BD=2。求线段AE的长。

(3)学以致用。

变式1:如图12,△ABC为等边三角形,其边长为8,E为AB边上一点,F为射线AC上一点,将△AEF沿EF翻折,使A点落在射线CB上的点D处,B且BD=2。求△BDE与△CFD的周长比。

(4)拓展延伸。

变式2:如图13,△ABC为等边三角形,其边长为8,且△ABC≌△DEF,将△DEF与△ABC重合在一起,△ABC不动,△DEF运动,使点E在边BC上沿B到C的方向运动,且DE始终经过点A,EF与AC交于M点。问:当线段BE为何值时,线段AM最短,最短是多少?

【设计意图】通过“课前导学”的两道例题,师生一起回顾了“平移、旋转、翻折”三种变换;初步感受了动态变换中虽然图形位置发生了改变,但对应线段、对应角没有改变的特征,从而抓住“变中不变”这个特点,通过相似三角形的性质,建立方程模型求解问题。例1和例2让学生经历了“通过相似三角形的性质建构方程模型来解决问题”的过程,例2还出现了“一线三等角”相似模型。变式1是在例2的基础上进行的,让学生充分接触并体会了“多题一解、变中不变”的解题策略。变式2再次出现“一线三等角”相似模型,通过相似三角形的性质建构函数模型解决问题。整堂课虽然题目不多,但是精挑细选,一题多变,题题相连,三种变换一应俱全,让学生经历了“寻相似三角形,证相似三角形,用相似三角形”的过程,充分感受到了相似三角形在解决动态变换问题中发挥的作用,达到“会一道,明一串”的效果。

综上,微专题设计是常规课堂教学的有机穿插和补充,可以弥补传统数学教学的不足和缺陷,从而实现数学教学的优化和创新。借助微专题设计,可以在复习数学基础知识的同时,帮助学生形成良好的认知结构,活化数学知识的运用,真正实现从知识本位的掌握走向关键能力的培养。但微专题设计中选择的难易度、切入的角度、挖掘的深度等方面的把握仍需要我们一线数学教师展开进一步探讨。

【参考文献】

[1]张俊.高三数学微专题复习的实践与思考[J].教学与管理,2020(4):55-57.

[2]吕增锋.数学“微专题”设计“三要素”[J].数学通讯,2017(12):50-53.

[3]教育部.义务教育数学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

[4]李宽珍.再谈高中数学“微专题”教学——微专题的编制策略与方法[J].中学教研:数学,2016(6):5-8.

[5]丁称兴.小小“微专题”蕴藏“大能量”——浅谈高中数学二轮复习中“微专题”的使用[J].中小学数学:高中,2014(4):49-51.

[6]洪兵.高中数学教师微专题研究的开展[J].教学与管理,2017(34):57-59.

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