初中数学《勾股定理》教学典型案例分析
我仅从四个方面,借助教学案例分析的形式,向老师们汇报一下我个人数学教学的体会,这四个方面是: 1.在多样化学习活动中实现三维目标的整合;2.课堂教学过程中的预设和生成的动态调整;3.对数学习题课的思考;4.对课堂提问的思考。
首先,结合《勾股定理》一课的教学为例,谈谈如何在多样化学习活动中实现三维目标的整合 案例1:《勾股定理》一课的课堂教学 第一个环节:探索勾股定理的教学 师(出示4幅图形和表格):观察、计算各图中正方形A、B、C的面积,完成表格,你有什么发现?
图1 图2 图3 图4 A的面积 B的面积 C的面积
生:从表中可以看出A、B两个正方形的面积之和等于正方形C的面积。并且,从图中可以看出正方形A、B的边就是直角三角形的两条直角边,正方形C的边就是直角三角形的斜边,根据上面的结果,可以得出结论:直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。
这里,教师设计问题情境,让学生探索发现“数”与“形”的密切关联,形成猜想,主动探索结论,训练了学生的归纳推理的能力,数形结合的思想自然得到运用和渗透,“面积法”也为后面定理的证明做好了铺垫,双基教学寓于学习情境之中。
第二个环节:证明勾股定理的教学
教师给各小组奋发制作好的直角三角形和正方形纸片,先分组拼图探究,在交流、展示,让学生在实践探究活动中形成新的能力 (试图发现拼图和证明的规律:同一个图形面积用不同的方法表示)。 学生展示略
通过小组探究、展示证明方法,让学生把已有的面积计算知识与要证明的代数式联系起来,并试图通过几何意义的理解构造图形,让学生在探求证明方法的过程中深刻理解数学思想方法,提升创新思维能力。 第三个环节:运用勾股定理的教学 师(出示右图):右图是由两个正方形
组成的图形,能否剪拼为一个面积不变的新 的正方形,若能,看谁剪的次数最少。 生(出示右图):可以剪拼成一个面积
不变的新的正方形,设原来的两个正方形的 边长分别是a、b,那么它们的面积和就是 a2+ b2,由于面积不变,所以新正方形的面积 应该是a2+ b2,所以只要是能剪出两个以a、b 为直角边的直角三角形,把它们重新拼成一个 边长为 a2+ b2 的正方形就行了。
问题是数学的心脏,学习数学的核心就在于提高解决问题的能力。教师在此设置问题不仅是检验勾股定理的灵活运用,更是对勾股定理探究方法和证明思想(数形结合思想、面积割补的方法、转化和化归思想)的综合运用,从而让学生在解决问题中发展创新能力。
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第四个环节:挖掘勾股定理文化价值
师:勾股定理揭示了直角三角形三边之间的数量关系,见数与形密切联系起来。它在培养学生数学计算、数学猜想、数学推断、数学论证和运用数学思想方法解决实际问题中都具有独特的作用。勾股定理最早记载于公元前十一世纪我国古代的《周髀算经》,在我国古籍《九章算术》中提出“出入相补”原理证明勾股定理。在西方勾股定理又被成为“毕达哥拉斯定理”,是欧式几何的核心定理之一,是平面几何的重要基础,关于勾股定理的证明,吸引了古今中外众多数学家、物理学家、艺术家,甚至美国总统也投入到勾股定理的证明中来。它的发现、证明和应用都蕴涵着丰富的数学人文内涵,希望同学们课后查阅相关资料,了解数学发展的历史和数学家的故事,感受数学的价值和数学精神,欣赏数学的美。
新课程三维目标(知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观)从三个维度构建起具有丰富内涵的目标体系,课程运行中的每一个目标都可以与三个维度发生联系,都应该在这三个维度上获得教育价值。 2.课堂教学过程中的预设和生成的动态调整
案例2:年前,在鲁教版七年级数学上册《配套练习册》第70页,遇到一道填空题:
例:设a、b、c分别表示三种质量不同的物体,如图所示,图①、图②两架天平处于平衡状态。为了使第三架天平(图③)也处于平衡状态,则“?”处应放 个物体b?
a c 图① 图②
? 图③
通过调查,这个问题只有极少数学生填上了答案,还不知道是不是真的会解,我需要讲解一下。 我讲解的设计思路是这样的:
一.引导将图①和图②中的平衡状态,用数学式子(符号语言——数学语言)表示(现实问题数学化——数学建模):
图①:2a=c+b. 图②: a+b=c. 因此,2a=(a+b)+b. 可得:a=2b, c=3b. 所以,a+c = 5b. 答案应填5.
我自以为思维严密,有根有据。然而,在让学生展示自己的想法时,却出乎我的意料。 学生1这样思考的:
假设b=1,a=2,c=3.所以,a+c = 5,答案应填5.
学生这是用特殊值法解决问题的,虽然特殊值法也是一种数学方法,但是存在很大的不确定性,不能让学生仅停留在这种浅显的思维表层上。面对这个教学推进过程的教学“新起点”,我必须深化学生的思维,但是,还不能打击他的自信心,必须保护好学生的思维成果。因此,我立刻放弃了准备好的讲解方案,以学生思维的结果为起点,进行调整。
我先对学生1的方法进行积极地点评,肯定了这种思维方式在探索问题中的积极作用,当那几个同样做法的学生自信心溢于言表时,我随后提出这样一个问题:
“你怎么想到假设b=1, a=2, c=3?a、b、c是不是可以假设为任意的三个数?”
有的学生不假思索,马上回答:“可以是任意的三个数。”也有的学生持否定意见,大多数将信将疑,全体学生被这个问题吊足了胃口,我趁机点拨:
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“验证一下吧。”
全班学生立刻开始思考,验证,大约有3分钟的时间,学生们开始回答这个问题: “b=2,a=3,c=4时不行,不能满足图①、图②中的数量关系。” “b=2,a=4,c=6时可以。结果也该填5.” “b=3,a=6,c=9时可以,结果也一样。” “b=4,a=8,c=12时可以,结果也一样。”
“我发现,只要a是b的2倍,c是b的3倍就能满足图①、图②中的数量关系,结果就一定是5.”
这时,学生的思维已经由特殊上升到一般了,也就是说在这个过程中,学生的归纳推理得到了训练,对特殊值法也有了更深的体会,用字母表示发现的规律,进而得到a=2b,c=3b.所以,a+c = 5b. 答案应填5. 我的目的还没有达到,继续抛出问题:
“我们列举了好多数据,发现了这个结论,你还能从图①、图②中的数量关系本身,寻找更简明的方法吗?”学生又陷入深深地思考中,当我巡视各小组中出现了“图①:2a=c+b. 图②: a+b=c.”时,我知道,学生的思维快与严密的逻辑推理接轨了。
我们是不是都有这样的感受,课堂教学设计兼具“现实性”与“可能性”的特征,这意味着课堂教学设计方案与教学实施过程的展开之间不是“建筑图纸”和“施工过程”的关系,即课堂教学过程不是简单地执行教学设计方案的过程。
在课堂教学展开之初,我们可能先选取一个起点切入教学过程,但随着教学的展开和师生之间、生生之间的多向互动,就会不断形成多个基于不同学生发展状态和教学推进过程的教学“新起点”。因此课堂教学设计的起点并不是唯一的,而是多元的;不是确定不变的,而是预设中生成的;不是按预设展开僵硬不变的,而是在动态中调整的。 3.一节数学习题课的思考
案例3:一位教师的习题课,内容是“特殊四边形”。 该教师设计了如下习题:
题1 (例题)顺次连接四边形各边的中点,所得的四边形是怎样的四边形?并证明你的结论。 题2 如右图所示,△ABC中,中线BE、CF A交于O, G、H分别是BO、CO的中点。 (1) 求证:FG∥EH;
FE(2) 求证:OF=CH.
O 题3 (拓展练习)当原四边形具有什么条件时,其中点四边形为矩形、菱形、正方形?题4 (课外作业)如右图所示,
HH GD CDE是△ABC的中位线,AF是边 A BBC上的中线,DE、AF相交于点O. (1)求证:AF与DE互相平分;
(2)当△ABC具有什么条件时,AF = DE。 G E (3)当△ABC具有什么条件时,AF⊥DE。
教师先让学生思考第一题(例题)。教师引导学生画图、观察后,进入证明教学。 B C 师:如图,由条件E、F、G、H
是各边的中点,可联想到三角形中位 F 线定理,所以连接BD,可得EH、 FG都平行且等于BD,所以EH平行
且等于FG,所以四边形EFGH是平行四边形,下面,请同学们写出证明过程。 只经过五六分钟,证明过程的教学就“顺利”完成了,学生也觉得不难。但让学生做题2,只有几个学生会做。题3对学生的困难更大,有的模仿例题,画图观察,但却得不到矩形等特殊的四边形;有的先画矩形,但
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