孔薇薇
[摘 要]本節(jié)復(fù)習(xí)課首先通過一題多解創(chuàng)建出框架圖,梳理知識體系.然后由新定義問題及課本改編問題入手,經(jīng)過充分變式,夯實學(xué)生四基,發(fā)展學(xué)生四能.復(fù)習(xí)課教學(xué)一定要跳出“題?!蓖凇邦}井”,抓住本質(zhì)促升華,讓學(xué)生體會到俯瞰大地、一覽眾山小的感覺,從而喜歡上復(fù)習(xí)課.
復(fù)習(xí)教學(xué)的目的是建構(gòu)知識體系,深化知識的理解與應(yīng)用,實現(xiàn)數(shù)學(xué)思維與能力的提升.如何在復(fù)習(xí)中建構(gòu)知識體系 如何通過復(fù)習(xí)內(nèi)化知識,實現(xiàn)數(shù)學(xué)思維與能力的提升 在海曙區(qū)教研活動中,筆者展示了《圓的基本性質(zhì)》復(fù)習(xí)觀摩課,進行了一次復(fù)習(xí)教學(xué)探索.現(xiàn)將課堂教學(xué)實錄及對教學(xué)設(shè)計的思考整理如下.
一、教學(xué)目標(biāo)
1.經(jīng)歷問題一的解決過程,建構(gòu)圓的基本性質(zhì)知識體系;
2.運用圓的基本性質(zhì)解決相關(guān)問題,掌握圓的基本性質(zhì);
3.經(jīng)歷問題二及變式的探究,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力,感悟數(shù)學(xué)思想,積累活動經(jīng)驗.
二、教學(xué)過程
1.演繹思維:利用圓的特殊性質(zhì)引入
教師出示一個圓形紙片,讓學(xué)生找出圓心.
生1:兩次對折后,交點即為圓心.
教師:為什么呢
生1:圓是軸對稱圖形.兩條對稱軸的交點就是圓形.
教師:兩條折痕夾角所對的弧相等,說明了圓的旋轉(zhuǎn)不變性,這就是上課的主要內(nèi)容.(板書:圓的基本性質(zhì)——軸對稱性、旋轉(zhuǎn)不變性)
2.發(fā)散思維:方法多樣性和結(jié)論確定,復(fù)習(xí)圖的基本性質(zhì)
圖1 問題一:如圖1,AB是⊙O直徑,C是⊙O上一點,D為BC 上的一點,且OD∥AC.求證:CD=BD.
生2:連接OC,∵AC∥OD,∴∠A=∠BOD,∠ACO=∠COD. ∵OA=OC,∴∠A=∠ACO,∴∠COD=∠DOB,∴CD=BD.
教師:這個做法用到了本章中哪些知識點
生2:在同圓或等圓中,相等的圓心角所對的弦相等.(教師板書:圓心角相等、弦相等)
教師:很好,要證明弦相等,可以轉(zhuǎn)化為證明這兩條弦所對的圓心角相等.還有其他方法嗎
圖2 生3:如圖2,連接AD,AC∥OD,OA=OD,∴∠CAD=∠ODA=∠OAD,∴CD=BD,∴CD=BD.我運用了“在同圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧相等;在同圓或等圓中,相等的弧所對的弦相等”.(教師板書:圓周角相等、弧相等)
圖3 生4:如圖3,連接BC,∵AB是直徑,∴∠ACB=90°. ∵AC∥OD,∴BC⊥OD.由垂徑定理可以得到 CD =BD,∴CD=BD.我所用的知識點:直徑所對的圓周角為90°;垂直于弦的直徑平分弦所對的弧,相等的弧所對的弦相等.(教師板書:直徑垂直弦、直徑平分弧、直徑平分非直徑弦)
圖4 生5:如圖4,延長DO交⊙O于點E,連接AE. ∵AC∥OD,∴AE=CD,∴AE=CD,∵∠AOE=∠BOD, ∴AE=BD,∴CD=BD.我所用的知識點為“在同圓或等圓中, 平行線所夾的弧相等,相等的圓心角所對弧相等,相等的弧 所對的弦相等”.
圖5 教師:大家太棒了!剛才你們運用的這些定理,它們的逆命題是否成立 還可以得到哪些結(jié)論來引導(dǎo)完善以下框架圖 (學(xué)生先獨立思考,然后小組共同分享)
教師:好了,我們從圓的弦、弧、圓心角、圓周角入手梳理了圓的相關(guān)知識,同時對解決問題的方法也有了進一步的體驗.下面讓我們繼續(xù)探究.
3.合理聯(lián)想:實現(xiàn)問題的轉(zhuǎn)化
問題二:如果圓的兩條弦相交且弦心距相等,我們把這兩條弦叫做和諧弦.如圖6,如果AB、CD為和諧弦且相交于E點,你能得到哪些結(jié)論,請說明理由.
圖6 生(眾):AB=CD,AE=ED,CE=EB.
教師:O在∠AED的角平分線上,你們有什么發(fā)現(xiàn)
生6(馬上舉手):AC=BD,其實剛才的結(jié)論,都是因為這個圖形是以直線OE為對稱軸的軸對稱圖形.
教師:生6利用了圓的軸對稱性快速地得到了結(jié)論,我們平時在考慮圓的問題時可以多從它的軸對稱性和旋轉(zhuǎn)不變性出發(fā).
4.拓展思維:提升問題的層次
圖7
圖8 教師:如圖7,已知M點坐標(biāo)(1,1),半徑為10,⊙M與坐標(biāo)軸交于A、B、C、D點.線段AC、BD是和諧弦嗎
生7:是的,點M到AC、BD的距離都等于1.
變式:如圖8,已知M點坐標(biāo)(1,1),半徑為10,⊙M與坐標(biāo)軸交于A、B、C、D點.
(1)若E、G是BAD上的兩點,F(xiàn)、H是x軸上兩點,且四邊形 EFGH為正方形,求它的邊長.
教師巡視,發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生遇到了困難.
教師:正方形中哪條邊最特殊
生(眾):EG,它是⊙M的弦.
教師:很好!求弦長常用的基本圖形是什么呢
生8:弦、弦心距、半徑、弓形高,知其二,必能求另兩個量,或知其一,就可以設(shè)未知數(shù)建立方程.
大部分學(xué)生恍然大悟,開始奮筆疾書.
教師請生8板演,過程如下.
解:過M作MN⊥EG于N,連結(jié)MG.設(shè)EF=x,則NM=x-1,根據(jù)垂徑定理易得NG=0.5x,∵MG2=MN2+NG2,∴10=(x-1)2+(0.5x)2,解得x1=-2(舍去),x2=3.6,∴邊長為3.6.
教師:其實這道題,老師是從書本96頁的例題改編而來,原題是求圓內(nèi)接正方形的邊長,經(jīng)過改編后變成利用方程思想解決圓中半徑、半弦、弦心距所構(gòu)造的直角三角形問題.(板書:設(shè)元構(gòu)建方程模型)
(2)若在圓M與兩坐標(biāo)軸的正半軸所圍成的區(qū)域中裁剪一個最大的正方形,你能求出正方形的邊長嗎
生9:這道題目要分兩種情況討論.
圖9 情況1(如圖9):當(dāng)正方形只有一個頂點落在圓周上時,由和諧弦性質(zhì)可知E、M、O三點共線,所以連結(jié)OE,M必在OE上,所以O(shè)E=OM+ME=10+2,所以正方形邊長為5+1.
圖10 情況2(如圖10):能夠畫出草圖,但是求不出邊長.
教師:考慮問題很全面.怎么來求呢 還是需要來構(gòu)造基本圖形.過F點作FQ⊥AE,過G點作GP⊥OH,這是很典型的“一線三角”模型,很快可以得到△QEF≌△OEH≌△PGH,從而推出OQ=OP.連結(jié)MF、MG,過M作MS⊥FQ,交FQ于S點,作MT⊥GP,交GP于T點.∴MS=MT,又∵MF=MG,∴Rt△MTG≌Rt△MSF,∴SF=GT, ∴FA=GD=AE=DH=OH=OE.
設(shè)OH=a,MT=2a-1,GT=a-1,GM=10,根據(jù)MT2+GT2=MG2得(2a-1)2+(a-1)2=10,解得a=2,∴GH=22.
教師:情況1和情況2有一個共同特征,就是這兩個正方形都關(guān)于直線OM成軸對稱.對于情況2要解決這個問題的關(guān)鍵是找到OE=OH.其實,凡是內(nèi)接正方形的區(qū)域是以直線y=x為對稱軸的軸對稱圖形都具有這個特征.我們學(xué)過的哪些圖像具有這樣的特性
生10:反比例函數(shù)和直線y=-x+a與坐標(biāo)軸圍成區(qū)域也應(yīng)該具備這個性質(zhì).
教師:是的,你對函數(shù)圖像的性質(zhì)進行了正確的理解.兩種情況的正方形邊長已經(jīng)準(zhǔn)確求出.
5.回顧總結(jié),提升思想
波利亞曾言:“假如你想要從解題中得到最大的收獲,你就應(yīng)當(dāng)在所做的題目中去找出它的特征,那些特征在你以后去求解其他問題時,能起到指引作用.”在課堂結(jié)尾,教師鼓勵學(xué)生暢所欲言,總結(jié)本節(jié)課針對知識內(nèi)容所采用的數(shù)學(xué)思想和方法,并交流學(xué)習(xí)的收獲與體會,在此基礎(chǔ)上教師要發(fā)揮引路人的作用,適時點睛,完善體系,幫助學(xué)生將所學(xué)數(shù)學(xué)思想納入自己的思維之中,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.
三、教學(xué)思考
圓的基本性質(zhì)是初中幾何領(lǐng)域的重要內(nèi)容.知識點多,方法靈活性大,與其他幾何圖形聯(lián)系緊密.如何通過復(fù)習(xí)課,實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維與能力的提升是數(shù)學(xué)教師應(yīng)該思考的問題.筆者對本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計進行了如下思考.
1.一題多解引起思維碰撞、內(nèi)化認知理解、建構(gòu)知識體系
開門見山法在建構(gòu)知識體系時相對比較單調(diào)、空洞,在知識點不多的情況下還適用,而對于本節(jié)課知識點眾多的情況則是下策.題組練習(xí)法是以題為載體,讓復(fù)習(xí)回顧更加有抓手.但題組練習(xí)法更多是教師的預(yù)設(shè),是教師引領(lǐng)下的學(xué)生被動建構(gòu)知識系統(tǒng),這樣的方法也非最佳.合理的問題能幫助學(xué)生回顧相關(guān)知識,并對相關(guān)知識進行再加工,形成新的理解,使學(xué)生能在選擇知識解決問題中進一步認識數(shù)學(xué)知識的基本應(yīng)用結(jié)構(gòu),促進從知識到技能的轉(zhuǎn)化和數(shù)學(xué)思想方法的初步體會.本課以一個“問題”為載體,通過這個問題的多種方法解決,展現(xiàn)了不同學(xué)生的思維,引起了學(xué)生的思維碰撞,加深了學(xué)生對知識的理解,同時自然引出了圓心角定理、圓周角定理、垂徑定理等本章的核心知識,建構(gòu)出圓的基本性質(zhì)的知識結(jié)構(gòu),起到事半功倍的教學(xué)效果.在教學(xué)中教師的核心任務(wù)是創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生回顧整理、加工知識的平臺,在學(xué)生遇到困難時給予及時的引導(dǎo)和幫助.這樣的教學(xué)設(shè)計既體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)性,又彰顯了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念.
2.層次性、開放性問題激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、促進四能發(fā)展,積累活動經(jīng)驗
鞏固知識、發(fā)展思維、提高能力是復(fù)習(xí)教學(xué)的主要目標(biāo).實現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵是選取合適的問題載體.教師選擇和設(shè)計的題要有啟發(fā)性、靈活性、綜合性,能發(fā)揮以點帶面的作用.本節(jié)課的問題二以一個簡單的基本圖形引題,設(shè)計通過問題串與變式教學(xué),逐層推進,提倡多角度、多策略解決問題.在合作交流中讓學(xué)生學(xué)會傾聽和優(yōu)選,通過開放性問題的設(shè)計鼓勵學(xué)生提問,特別注重讓學(xué)生體驗并嘗試如何提出問題,展現(xiàn)不同學(xué)生的不同思維,讓學(xué)習(xí)層次不同的學(xué)生得到發(fā)展,達到鞏固知識、挖掘問題的內(nèi)涵與外延的目的,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與探究欲望,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題能力,并使學(xué)生通過這個過程,積累活動經(jīng)驗.
總之,新課標(biāo)下的初中數(shù)學(xué)教師在復(fù)習(xí)課教學(xué)中,應(yīng)從題海戰(zhàn)術(shù)中解脫出來,抓住學(xué)生主體的特性,緊扣教學(xué)綱要,注重知識的梳理歸納,實施典型問題教學(xué),打造思維課堂,讓學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中體會到俯瞰大地、一覽眾山小的感覺,喜歡上復(fù)習(xí)課.這就是我們上復(fù)習(xí)課努力的方向.